单一事件故障状态中管理者和操作者的收益关系研究北大核心CSCD

为了更深刻地了解系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中事件故障状态受管理者和操作者安全和不安全行为的影响,基于量子博弈模型提出了单一事件故障状态量子博弈模型,并对管理者和操作者的收益情况进行了研究。首先论述了利用量子博弈研究单一事件故障状态的可行性并提出假设;其次研究了管理者和操作者在博弈后的期望收益;最后探讨了管理者和操作者混合策略中各行为的实施概率,得到了针对事件故障状态变化的量子博弈模型。结果表明该博弈一般是非对称博弈。管理者采取安全行为且操作者采取不安全行为对双方收益的影响最大;操作者选择安全行为的概率越大,管理者越有利;管理者选择安全行为的概率越大,操作者越有利;确定了双方采取混合策略时各自的期望收益;最后通过实例说明了模型的使用方法。该混合策略具有纳什均衡非博弈演化稳定性,可应用于空间故障网络(Space Fault Network,SFN)的系统故障状态量子博弈分析。     

基于三方演化博弈论的相向流人群疏散行为研究

为探究相向流人群疏散行为,基于考虑疏散指挥者对疏散过程的引导作用,构建包含正向流人群、逆向流人群和疏散指挥者的三方演化博弈模型,分析三方在参与博弈后策略选择的稳定性,并通过数值仿真探究场地宽度、人员密度、合作收益、逆流任务收益、场地熟悉程度、管理强度、事故惩罚等因素对应急疏散系统演化稳定性的影响。研究结果表明：三方博弈主体策略转换联动性较强;相向流人群的竞争或合作策略主要受到合作收益、逆流任务收益和场地熟悉程度影响;盲目提高指挥者的管理强度可能会迫使指挥者放弃管理。研究结果可为减少疏散人员逆向流行为和提高疏散指挥者管理能力提供一定参考。     

人员疏散的二维元胞自动机随机模型研究

用自主研发的二维元胞自动机(CA)随机模型模拟人员疏散过程,不仅给出了疏散时间,还可观察到疏散过程中的一些典型现象,如门口集结或堵塞.进一步分析了初始人员密度对疏散的影响,结果表明,人员初始密度越大,疏散过程中的出口平均流量越低,即疏散效率越低.在基本模型的基础上,建立了人员疏散二维元胞自动机扩展模型,用以模拟人员倒地行为对疏散过程的影响.结果表明,人员倒地数目增加,疏散时间成非线性增加;若某条疏散路径上有人员倒地,其后续人员可能"舍近求远",改变疏散路径的过程导致疏散时间增加.模型着眼于模拟人的行为细节,从而为以后的细致研究打下了基础.     

非常规突发事件下应急物资储备政企协同演化博弈

为有效降低应急物资政企协同管理下的物资损失，基于协同管理机制的特性，首先，分析协同管理成本、政府补贴力度、企业前景损益、政府惩罚力度等因素对政企双方演化博弈决策的影响；然后，构建非常规突发事件下应急物资储备政企协同演化博弈模型；最后，通过仿真试验验证常规环境和非常规突发事件下政府和企业的不同行为对应急物资储备的影响，探究企业行为策略和演化稳定性，并分析影响政企双方行为决策变化的因素。结果表明：适当的经济激励既可以提高应急物资储备的效率，又有利于促进企业主动承担社会责任，激发企业主导应急机制的落实推进；降低企业参与应急物资储备协同成本，提高企业主导落实应急物资储备带来的长期经济收益与社会收益，有利于提高对非常规突发事件的应对能力；两方博弈主体的成本收益满足一定条件时，系统将演化至稳定状态。     

考虑信任的公私合作监管演化博弈分析:以新冠病毒医疗垃圾管理为例

为提高政府与私人企业间的合作绩效,在构建未考虑与考虑信任水平的公私合作收益矩阵的基础上,提出相应的演化博弈模型,分析不同情形下政府与私人企业在新冠病毒(COVID-19)医疗垃圾管理中策略演化趋势。通过数值算例,对比分析未考虑与考虑信任水平的公私合作监管策略的演化轨迹,剖析惩罚成本对博弈双方策略演化轨迹的影响。研究结果表明:在新冠病毒医疗垃圾管理过程中,不仅需要考虑设计惩罚机制规避私人企业的机会主义行为,而且还需建立信任机制引导私人企业提供高质量服务,从而实现整体收益最大化的目标,进而促进整个系统的可持续发展。     

多方博弈下起重作业人员有意不安全行为致因分析

为有效制定起重作业人员有意不安全行为防范措施,降低人为事故发生可能性,结合演化博弈理论,探讨不同策略选择下施工企业内部管理方、监管方及作业方的得益变化,建立各方期望效益函数;依据复制动态方程,构建多方演化博弈模型,分析各方策略选择演化趋势及均衡点,剖析作业人员有意不安全行为致因,并分别从各方角度制定作业人员有意不安全行为预防措施。结果表明:作业人员有意不安全行为不仅与自身风险、成本有关,且受管理方、监管方决策影响;管理方增加安全投入,提升作业人员事故损失承担比例;监管方选择合理监管方式严格监管作业行为;作业人员进行行为决策时权衡风险、成本、收益及各方决策,将有效减少作业人员有意不安全行为的发生。     

考虑从众阈值和主体特征的人群疏散元胞自动机模型*

为研究从众行为对人群疏散效率的影响,建立考虑从众阈值和主体特征的人群疏散元胞自动机模型,通过引入从众阈值反映人群中不同个体的从众选择程度,耦合每个主体不同特征属性、不同人员认知能力导致的疏散从众选择差异,利用元胞自动机模拟人群运动状态及动态演化过程,探究从众行为对人群疏散过程的作用规律。结果表明:人群疏散中选择从众行为的人员比例与整体疏散效率存在对应关系,本模型原始工况下,当人群中约60%的人员做出从众选择时,疏散效率相对最优。     

动态惩罚机制下企业安全生产行为演化分析

为揭示动态惩罚机制下企业安全生产行为规律,以企业成本和收益为基础,通过区域内所有企业的博弈,运用演化博弈理论研究不同策略下企业对安全生产投入达标行为演化趋势.研究结果表明:当政府监管能力有约束时,无论企业是否明确预设控制目标,均可能出现投机心理,而政府加大惩罚力度可有效改善整体安全生产水平;同时,企业明确控制目标时,通...     

基于改进CPT的矿工HVB变化分析

为探究矿工习惯性违章行为(HVB)的变化路径,从演化博弈的角度,基于改进的累积前景理论(CPT),构建矿工与安全监管人员间的收益感知矩阵;在综合考虑双方利益的基础上,引入薪酬激励作为变量,构建奖酬变动对矿工HVB变化的影响模型;以王庄煤矿为例,运用Matlab仿真软件模拟验证改进措施。结果表明:以改进的CPT为基础的演化博弈能有效探究矿工HVB的变化过程;只有当4个约束不等式同时被满足时,安全程度才能达到最高;在一定条件下,薪酬激励程度越高,矿工违章行为发生概率越低。提高薪酬水平和矿工风险感知能力有利于降低矿工HBV的发生概率,提升煤矿安全管理水平。     

考虑帮助行为的人员疏散元胞自动机模型

为研究帮助行为在疏散过程中的作用,模拟疏散过程中人员的帮助行为,建立一种考虑帮助行为的元胞自动机模型,模型中把疏散人员分为提供帮助的年轻人和需要帮助的老年人;通过仿真分析疏散过程中帮助行为在老年人占有比例和位置分布等不同情况下对疏散效率和疏散过程的影响以及人员离开疏散空间的时间特征。研究表明:年轻人的帮助行为可以提高疏散的效率,但是其效果受到帮助的概率、老年人占有比例和位置分布的影响;当老年人占有比例小于80%时,帮助行为的效果较好,且帮助概率越高效果越好;帮助行为在老年人分布整个房间时比老年人只分布在出口附近时对疏散效率的影响更显著;帮助行为在老年人占有比例和位置分布等不同情况下对疏散过程不同阶段影响的不同;帮助行为可以优化人员离开的时间分布。     

风险感知对非适应性应急疏散行为的影响

为研究安全风险感知对非适应性应急疏散行为的影响机制,提升应急疏散的安全性,进而保障公众生命财产安全,建立包含风险感知、心理韧性、安全氛围、群体恐慌和非适应性应急疏散行为5个变量的理论模型,采用问卷调查法研究5个变量之间的关系,应用AMOS软件搭建结构方程模型,并结合调研数据进行分析。研究结果表明：风险感知对发生突发事件后人的非适应性应急疏散行为产生主要正向作用,群体恐慌通过调节作用提高风险感知,也会对人的非适应性应急疏散行为产生相应正向影响;安全氛围和心理韧性通过风险感知的中介作用会,对人的非适应性应急疏散行为产生一定负向影响;可通过加强安全氛围建设、安全知识科普、提高现场管理人员能力等方法,减少突发事件中非适应性应急疏散行为的产生。     

复杂建筑空间人员应急疏散的无人机引导模型研究*

为提升紧急情况下复杂建筑空间中应急疏散引导的疏散效率,采用仿真模拟方法,提出1套可适用于复杂建筑空间人员应急疏散的无人机引导模型,该模型通过改进传统算法和构建新方法,实现无人机空间遍历移动规则寻优、无人机引导路径寻优以及基于“障碍物空间场域”建筑空间区域划分。研究结果表明:相较于没有无人机引导,采用单无人机和多无人机协同引导疏散,可大幅缩短整体疏散时间,有效减少疏散路径当量长度,提高疏散效率并保证路径安全,为无人机在应急救援和疏散的应用提供新思路。     

人因习惯心理对安全疏散的影响研究

针对人员习惯心理的影响因素及其对安全疏散的影响问题，提出一种综合考虑习惯心理和恐慌、从众心理影响下的人员出口选择计算方法。通过问卷调查和访谈，获得人员在熟悉环境中产生习惯心理的原因，采用Pathfinder软件模拟某高校学生食堂的安全疏散情况，得到习惯心理及恐慌、从众心理综合影响下安全疏散时间、出口使用效率以及人员个体疏散时间的差异。结果表明:“目的导向”是人员在熟悉环境中形成习惯心理的主要因素;在人员聚集程度大的方位设计宽度较大的出口，以及在人员习惯的行进方向设计建筑物的主要出口，可以有效提高建筑物紧急疏散的效率。     

人群应急疏散模型构建及疏散效率分析研究*

为更系统地分析社会网络内预警传播对人群疏散效率影响,以江苏德桥仓储有限公司“4·22”较大火灾事故为背景,构建人群应急疏散模型,模拟不同预警策略应用下社会预警传播及人群疏散动态过程,分析不同情景动态演化特征。研究结果表明:高效预警策略确保多数人被预警、疏散的同时,会造成人群集聚性疏散,引发严重交通拥堵,需采取有效方法降低交通实时承载量,保障疏散速度,进一步提升疏散效率。研究结果可为完善应急疏散方案提供借鉴。     

考虑抢行行为的恐慌状态人员疏散研究*

为研究恐慌状态下人员抢行行为对整体疏散效果的影响,建立考虑抢行行为的恐慌状态人员疏散元胞自动机模型,基于恐慌情绪算法将人员分为恐慌者和非恐慌者,通过改变恐慌者抢行概率体现抢行行为,并模拟仿真分析初始人员密度、恐慌情绪转化、抢行概率对人员疏散影响,对疏散过程中特殊现象进行分析。研究结果表明:人员密度适中时,抢行行为能够减少恐慌者数量,加快恐慌者转换进程,疏散时间随抢行概率增加而减小,疏散过程中存在恐慌聚集和两端疏散现象。研究结果可为突发事件下人员紧急疏散提供理论支持。     

重大疫情下冷链应急物流协同配送决策博弈分析

为提高重大疫情下冷链应急物流协同配送效率，以尽可能短的时间满足疫区冷链物资需求，采用演化博弈理论构建冷链应急医疗物资协同配送决策的演化博弈模型，并将感染病毒风险系数及损失引入模型，分析冷链应急医疗保障部门与冷链物流企业配送策略选择问题。结果表明:在感染病毒风险系数一定的情况下，演化主体最终是否趋向高效策略和积极合作策略，与冷链应急医疗保障部门的投入运营维护成本、物流企业积极合作增值放大系数、积极合作的社会声誉及形象增值、正常运营经济收益等因素有直接关系。在运营维护成本增大和收益减少情景下，冷链应急医疗保障部门策略呈现波动性。研究结论可为重大疫情下冷链应急医疗物资协同配送提供参考。     

基于多智能体建模方法的人群应急疏散模型构建研究——以腾龙芳烃（漳州）有限公司“4·6”爆炸着火重大事故疏散为例*

为从更微观角度分析人群疏散过程中疏散行为及路网设计对疏散效果的影响,基于腾龙芳烃（漳州）有限公司“4·6”爆炸着火重大事故,构建多智能体人群应急疏散模型,模拟人群中个体群组、惯性、就近、从众、信息传播的行为决策及相互交互影响。结果表明:群组行为会严重影响应急疏散效果,在疏散路网两端避难所附近会出现明显拥堵现象,在疏散路网设计和避难所选择时,应尽可能避免出现极端汇流路段或节点;在应急培训中,应告知群众减少群组行为。研究结果可为人群应急疏散提供借鉴。     

终端区飞行冲突事件情景演变网络构建研究

为了控制终端区飞行冲突的风险,基于复杂网络,将飞行冲突的情景演变过程转化为复杂网络进行分析计算.分析侧向交叉跑道机场的主要安全风险,构建包含527个节点与2644条边的终端区飞行冲突情景演化复杂网络模型;采用无权有向网络中的节点度、度中心性、介数中心性、聚类系数等进行风险分析;采用Dijkstra算法,确定影响飞行冲突...     

考虑熟悉度与恐慌效应的人群引导疏散仿真算法研究*

为研究紧急情况下人群疏散行为特点,结合势场理论和多出口选择模型,建立考虑引导、熟悉度和恐慌效应的PFT-LMES人群疏散算法。通过搭建有障碍和无障碍2种室内场景,研究不同环境熟悉度以及行人密度下引导作用对人群疏散效果的影响。研究结果表明:引导作用能够提高疏散效率,平衡各出口利用率,引导效果随行人密度增加更加显著;总体疏散时间随引导强度的提高表现为先减小后增大;当接受引导的人数占总数的42%时,2出口各自选择人数与出口通行能力比例基本一致,引导效果达到最优;相对于环境熟悉度较高的人群,不熟悉环境行人的引导效果更为显著。研究结果可为大型场所的紧急高效疏散提供参考。