本文是一篇決策模擬論文，本文研究建立了不同民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策行為規(guī)則，較好地模擬了在民機(jī)應(yīng)急疏散過程中乘客不同的決策行為。
第一章緒論
1.1研究目的和意義

決策模擬論文怎么寫

在國(guó)內(nèi)外民航部門制定的相關(guān)規(guī)章中，均對(duì)民機(jī)應(yīng)急撤離能力有著嚴(yán)格規(guī)定。FAR、JAR、CCAR等民航規(guī)章都要求民用航空器在投入運(yùn)營(yíng)前或型號(hào)設(shè)計(jì)更改后，必須在民航部門的監(jiān)督下，通過90秒（可寫為90s）應(yīng)急撤離模擬實(shí)驗(yàn)[1]。該實(shí)驗(yàn)?zāi)壳爸饕烧嫒嗽趯?shí)驗(yàn)條件下完成，風(fēng)險(xiǎn)較大[2]。
近些年有關(guān)應(yīng)急疏散的研究層出不窮，主要可分為三種：在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行真人實(shí)驗(yàn)、利用AR\VR技術(shù)進(jìn)行虛擬疏散實(shí)驗(yàn)、疏散演習(xí)實(shí)驗(yàn)。這幾種實(shí)驗(yàn)需要飛機(jī)實(shí)體、機(jī)組人員或演習(xí)乘客等大量人力物力的投入，不僅需要花費(fèi)大量的資金，而且會(huì)在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生一些本可以被避免的傷害。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者選擇使用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)民機(jī)90s應(yīng)急撤離實(shí)驗(yàn)的模擬進(jìn)行研究。利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，基本可以完全規(guī)避上述真人疏散實(shí)驗(yàn)的弊端，不僅可以作為適航審定階段中關(guān)于認(rèn)證初始適航性的輔助性手段，還可以為航司在應(yīng)急疏散方面的相關(guān)培訓(xùn)提出指導(dǎo)性意見，具有很重要的研究意義并且有廣闊的應(yīng)用前景[3]。
近些年的疏散研究表明，學(xué)者們對(duì)人為因素和心理學(xué)的興趣日益濃厚。以前，疏散人員大多被建模為同質(zhì)的，沒有個(gè)人情感、動(dòng)機(jī)或身體需求，人為因素主要被考慮為物理特性或空間要求。EES_air軟件是考慮了乘客生理和心理等基本屬性，并結(jié)合民機(jī)應(yīng)急群體疏散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開發(fā)的民機(jī)應(yīng)急疏散仿真模擬軟件。但是此軟件在乘客出口選擇上采取了設(shè)置方案的方式，并沒有考慮乘客的主觀選擇因素。為了提高軟件在真實(shí)應(yīng)急撤離場(chǎng)景的仿真模擬中的真實(shí)性，需要對(duì)乘客出口選擇方式及路徑更改行為等因素對(duì)軟件進(jìn)行優(yōu)化。
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1.2研究現(xiàn)狀
近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)飛機(jī)疏散仿真進(jìn)行了越來越深入的研究，本節(jié)主要討論了國(guó)內(nèi)外飛機(jī)疏散模型研究現(xiàn)狀和人員疏散決策行為現(xiàn)狀，并列出了本文的研究?jī)?nèi)容，最后對(duì)本文的章節(jié)安排進(jìn)行了概述。
1.2.1國(guó)外飛機(jī)疏散模型研究現(xiàn)狀
早在1970年代初期美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）就開發(fā)了GPSS模型，但由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的限制或建模能力的限制，在將近20年的時(shí)間里，有關(guān)飛機(jī)疏散模型學(xué)科研究都沒有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
后來到了1998年，Owen M.[4]等介紹了airEXODUS疏散模型的功能和局限性，以及進(jìn)行驗(yàn)證的一些嘗試，包括將其成功應(yīng)用到實(shí)際試驗(yàn)之前的最新認(rèn)證試驗(yàn)的預(yù)測(cè)中。
2006年，Galea E.R.等[5]提出了一種將計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用于飛機(jī)撤離認(rèn)證的方法。文中提到了旅客出口的選擇、飛行和文化的知識(shí)/經(jīng)驗(yàn)也是要考慮的因素。
2008年，Sharma S.等[6]研究了人們?cè)趶娘w機(jī)撤離期間的集體行為。提出了一種多智能體系統(tǒng)，用于模擬人為因素對(duì)飛機(jī)撤離的影響。基于該模型，開發(fā)了一個(gè)原型系統(tǒng)AvatarSim，以模擬飛機(jī)的緊急疏散。AvatarSim模型使用模糊邏輯方法對(duì)由于恐慌和壓力導(dǎo)致的行為不確定性進(jìn)行建模。模糊邏輯支持使用“軟語言”系統(tǒng)變量（例如高，低和中）來表示壓力或恐慌之類的概念。
2011年，J.M.Hedo等[7]介紹了使用新型基于Agent的計(jì)算機(jī)模型ETSIA，該模型可以模擬疏散在適航規(guī)則規(guī)定的認(rèn)證條件下制造的窄體運(yùn)輸飛機(jī)。
2012年，Miyoshi T.等[8]建立了乘客的疏散行為被公式化的自主智能體和多智能體模型AAMAS，在此模型中，Agent模仿機(jī)艙中乘客的行為，他們不僅必須查看周圍環(huán)境以收集有用的信息，還必須選擇通往緊急出口的路線。隨著情況的發(fā)展，Agent會(huì)感到精神壓力或強(qiáng)烈的恐懼或焦慮。因此在他們會(huì)在驚慌的情況下做出不利的反應(yīng)，這種恐慌的異常疏散行為會(huì)導(dǎo)致疏散流向出口的時(shí)間延遲。他們認(rèn)為恐慌的程度取決于三個(gè)因素：剩余時(shí)間，等待的頻率和找到出口的難度。
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第二章民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策行為規(guī)則構(gòu)建
2.1安全信息感知
安全意識(shí)的概念來自態(tài)勢(shì)感知，它指的是在特定時(shí)間和空間內(nèi)對(duì)特定環(huán)境中的安全元素和潛在危險(xiǎn)的感知，以及對(duì)其未來狀態(tài)的預(yù)測(cè)[26]。
黃希發(fā)[27]在大型場(chǎng)館人員疏散的仿真研究中對(duì)個(gè)體的感知信息建模方面，主要考慮了影響個(gè)人決策的主要因素，如在人員視野范圍內(nèi)的障礙和人數(shù)等。乘客決策行為的特征與其從外部環(huán)境獲取的信息有關(guān)，如出口和路徑的位置、逃生人群的流量分布等。如果乘客獲得的信息較少，會(huì)在出口和路線選擇時(shí)出現(xiàn)猶豫、跟隨人群等不合理的行為。如果乘客獲得的信息較為全面，會(huì)估計(jì)各類出口和路線的疏散時(shí)間方案，并做出最利于自身的決策。個(gè)體按照其對(duì)周身現(xiàn)狀的感知，做出自己決策的決策行為[28]。在決策過程中，個(gè)體首先考慮的是如盡快到達(dá)最近出口、遠(yuǎn)離危險(xiǎn)源等自己要達(dá)到的目標(biāo)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，個(gè)體將根據(jù)自身所具備的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，思考所有可能的決策行動(dòng)范圍，并從中選取最利于達(dá)到目標(biāo)的行動(dòng)作為自己的決策。乘客對(duì)自身到出口的距離、視野內(nèi)范圍人數(shù)、出口的可見性狀態(tài)等參數(shù)的判斷屬于對(duì)周圍環(huán)境信息的感知，對(duì)這些因素的衡量較為簡(jiǎn)便，采用相關(guān)物理量即可有效表示。
Chang[29]等探究了航空安全教育對(duì)客艙知識(shí)、態(tài)度和行為安全意識(shí)（KAB）的影響，研究發(fā)現(xiàn)航空安全教育對(duì)航空公司客艙安全知識(shí)、態(tài)度和行為產(chǎn)生積極影響。在大多數(shù)情況下，航空公司試圖為航空旅客樹立愉快的飛行形象。從統(tǒng)計(jì)學(xué)上來說，大部分緊急情況不太可能發(fā)生，航空公司不希望因?yàn)檫^于強(qiáng)調(diào)緊急情況下乘客應(yīng)如何意識(shí)并準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)可能的災(zāi)難而引起或增加乘客的焦慮。此外，航空公司經(jīng)常傾向于強(qiáng)調(diào)機(jī)組人員的服務(wù)角色，這可能會(huì)導(dǎo)致一些乘客忽視機(jī)組人員的安全角色和飛行中的安全演示，進(jìn)而導(dǎo)致乘客的安全知識(shí)和能力不足以應(yīng)對(duì)緊急事件發(fā)生時(shí)的復(fù)雜情況。“應(yīng)急設(shè)備”和“緊急出口”是影響客艙安全知識(shí)的兩個(gè)重要因素[30]，增加乘客對(duì)應(yīng)急設(shè)備和程序的理解是提高飛機(jī)事故存活率的主要方法。因此，乘客在起飛前了解應(yīng)急撤離時(shí)所必須掌握的知識(shí)和信息非常重要。CCAR-121第569條規(guī)定，運(yùn)行載客飛機(jī)的合格證持有人應(yīng)確保有適當(dāng)?shù)臋C(jī)組人員向所有乘客口頭介紹緊急出口的位置、安全帶的使用、應(yīng)急設(shè)備的位置和使用以及其他必要的逃生信息，并應(yīng)在位于客機(jī)每位乘客方便取用的位置，至少有用中文印制的卡片以補(bǔ)充口頭介紹。因此，乘客決策行為的衡量需要考慮乘客對(duì)出口位置和距離等知識(shí)的影響。
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2.2時(shí)間壓力
時(shí)間壓力是指在緊急情況下個(gè)體在作出決策或處理信息時(shí)對(duì)有限可利用時(shí)間的察覺[31]。個(gè)體在決策過程中感知到的認(rèn)知資源越少，決策過程中感知到的問題就越復(fù)雜。決策者在進(jìn)行選擇時(shí)，必須考慮如何合理利用其認(rèn)知資源，以便采用合適的決策策略來滿足任務(wù)復(fù)雜度的要求。在不同程度的時(shí)間壓力下，決策者往往會(huì)根據(jù)情況的變化使用不同的選擇來解決決策問題，而這種選擇的變化會(huì)體現(xiàn)在對(duì)具體信息處理的行為中[32]。
Xu[33]等研究發(fā)現(xiàn)，人們的時(shí)間知覺與心理狀態(tài)有很強(qiáng)的相關(guān)性，更強(qiáng)的心理素質(zhì)可以降低人們對(duì)突發(fā)事件的總時(shí)間知覺。在較長(zhǎng)的時(shí)間感知中，可用出口數(shù)量的較高水平具有最大的負(fù)面影響。相比之下，機(jī)組引導(dǎo)的存在對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的感知具有最顯著的積極影響。此外，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)可能在降低人們的總疏散時(shí)間感知方面發(fā)揮重要作用，并且在人們更強(qiáng)的心理素質(zhì)方面也發(fā)現(xiàn)了同樣的效果。
Du[34]等研究發(fā)現(xiàn)，在客艙中部的乘客會(huì)在選擇逃生出口時(shí)表現(xiàn)出猶豫，移動(dòng)中會(huì)在主通道中往返行走，而且有80%以上的乘客傾向在堵塞時(shí)選擇另一個(gè)出口。
疏散中的路線規(guī)劃過程是先從環(huán)境中獲取線索，然后處理線索信息并做出決策，最后將決策付諸行動(dòng)的過程[35]。時(shí)間壓力通過降低乘客信息選擇能力與信息處理能力的方式，對(duì)決策過程造成很大影響。與此同時(shí)，時(shí)間壓力也會(huì)導(dǎo)致情緒強(qiáng)度的轉(zhuǎn)變，從而影響乘客決策行為的改變。綜上所述，時(shí)間壓力會(huì)對(duì)疏散人員的路徑選擇決策行為產(chǎn)生影響，對(duì)時(shí)間壓力與路徑選擇決策行為關(guān)系的建模如圖2-1所示。
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第三章民機(jī)乘客應(yīng)急疏散模型構(gòu)建.............................18
3.1航空器屬性.........................18
3.1.1應(yīng)急出口.........................18
3.1.2過道寬度.............................19
第四章民機(jī)應(yīng)急疏散仿真優(yōu)化軟件開發(fā)...........................26
4.1仿真理論基礎(chǔ).......................................26
4.1.1元胞自動(dòng)機(jī)理論................................26
4.1.2 ACT-R架構(gòu)............................27
第五章民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策分析...............................34
5.1猶豫影響.......................................34
5.1.1場(chǎng)景設(shè)置.......................................34
5.1.2數(shù)據(jù)分析.....................................34
第五章民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策分析
5.1猶豫影響
在飛機(jī)疏散過程中，因?yàn)槭枭⑷藛T的猶豫造成的延遲可能對(duì)飛機(jī)總體疏散有著嚴(yán)重影響。本節(jié)基于前文設(shè)置的猶豫者行為模型，探究在三種人員行為中，猶豫決策行為對(duì)民機(jī)總體疏散時(shí)間帶來的影響。
5.1.1場(chǎng)景設(shè)置
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景按照90s疏散演示實(shí)驗(yàn)設(shè)定進(jìn)行，開放飛機(jī)右側(cè)R1、R2、R3、R4四個(gè)出口，具體人員比例設(shè)置如下表所示，分別進(jìn)行500次民機(jī)應(yīng)急疏散仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M。

決策模擬論文參考

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第六章結(jié)論與展望
6.1結(jié)論
為較為真實(shí)準(zhǔn)確地仿真模擬民機(jī)應(yīng)急撤離模擬實(shí)驗(yàn)，需要建立有效的民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策模型以模擬乘客在應(yīng)急疏散過程中的決策行為。為此，本文進(jìn)行的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
1.參考國(guó)內(nèi)外研究并梳理民航規(guī)章要求、應(yīng)急疏散行為、個(gè)體決策理論等，分析了民機(jī)應(yīng)急疏散決策行為的影響因素。總結(jié)出安全感知信息、時(shí)間壓力、情緒強(qiáng)度和從眾行為等因素對(duì)民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策有重要的影響作用。分析了在四種因素影響下，民機(jī)乘客在應(yīng)急疏散中產(chǎn)生的決策行為，并將乘客分類為普通者、猶豫者、從眾者，建立了三種不同的民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策行為規(guī)則。
2.在民機(jī)乘客應(yīng)急疏散行為子模型基礎(chǔ)上，再從航空器屬性、外界環(huán)境、乘客基本屬性等方面進(jìn)行設(shè)置，建立了民機(jī)乘客應(yīng)急疏散模型。并對(duì)模型施加約束條件，以探究在不同條件下乘客個(gè)體疏散決策對(duì)總體疏散的影響。
3.基于元胞自動(dòng)機(jī)理論，結(jié)合ACT-R架構(gòu)編寫了民機(jī)乘客應(yīng)急疏散決策仿真程序，優(yōu)化形成了EES_air2.0軟件。以B737-800為例進(jìn)行了民機(jī)應(yīng)急疏散仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，驗(yàn)證了程序的有效性。
4.以不同比例人員構(gòu)成為變量，分別進(jìn)行了500次仿真實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)總疏散時(shí)間隨著不同比例的人員增加而增加，證明了在民機(jī)疏散過程中猶豫和從眾決策行為對(duì)飛機(jī)總體疏散有著延遲作用。研究還發(fā)現(xiàn)了機(jī)組引導(dǎo)作用和乘客攜帶行李行為對(duì)飛機(jī)總疏散時(shí)間都有顯著的負(fù)向影響。
參考文獻(xiàn)（略）