綜合交通樞紐應(yīng)急疏散的博弈分析

摘 要：應(yīng)用博弈論的方法，針對綜合交通樞紐內(nèi)疏散的特點(diǎn)，建立了一個(gè)基于博弈論的疏散模型，通過分析博弈模型，對提高疏散效率提出建議。

關(guān)鍵詞：綜合交通樞紐；博弈論；疏散

綜合交通樞紐（ITH，Integrated Transport Hub）是指承擔(dān)客運(yùn)運(yùn)輸任務(wù)，以航空、鐵路等城市大型對外交通設(shè)施為主，配套設(shè)置地鐵車站、公交樞紐站、長途汽車站等交通設(shè)施的不同運(yùn)輸方式的交匯節(jié)點(diǎn)，其對提高區(qū)域客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)效率、緩解城市交通擁堵等具有重要作用。但是，作為人員密集的大型公共場所，一旦發(fā)生各種災(zāi)害事故，人員的及時(shí)疏散就成為一個(gè)重要課題。綜合交通樞紐的應(yīng)急疏散措施只有保持了高度的有效性和可靠性，才能在災(zāi)害事故發(fā)生時(shí)最大限度地減少人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。

1 博弈論簡介

博弈論（GM）是研究多人決策問題的理論，它充分考慮了理性的決策者自身的知識及各決策者相互間的作用和利益，目前被廣泛用于解決各種抽象問題[1]。

博弈的標(biāo)準(zhǔn)式表述應(yīng)包括：

（1）博弈的參與者集合N；

（2）每一個(gè)參與者i∈N可以選擇的有效戰(zhàn)略集合Si，其中任意一個(gè)特定的戰(zhàn)略si∈Si；

（3）針對所有參與者可能選擇的戰(zhàn)略集合Si，每一個(gè)參與者所獲得的利益ui（s1，s2，...，Sn）。

即：在一個(gè)n人博弈的標(biāo)準(zhǔn)式表述中，參與者的戰(zhàn)略空間為S1，S2，...，Sn，收益函數(shù)為u1，u2，...，un，我們用 表示此博弈。

在博弈的標(biāo)準(zhǔn)式中，參與者Ⅳ和參與者可供選擇的有效戰(zhàn)略Si是有限的，每一個(gè)參與者在選擇戰(zhàn)略Si時(shí)，都有其明確的偏好關(guān)系，對其他參與者的戰(zhàn)略選擇并不知道，但其收益ui（s1，s2，...，sn）函數(shù)是所有參與者的共同知識。

2 綜合交通樞紐疏散的特點(diǎn)

綜合交通樞紐給人們的出行帶來便利的同時(shí)，其應(yīng)急疏散也越來越呈現(xiàn)復(fù)雜化、矛盾化，主要是由以下幾種特點(diǎn)：

2.1 綜合交通樞紐流通人數(shù)較多，疏散設(shè)施承載大，對疏散進(jìn)行組織管理比較困難。

2.2 出行者普遍對樞紐內(nèi)安全出口、疏散樓梯的布置不熟悉，疏散線路難以明確。

2.3 疏散過程中，當(dāng)若干人在一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域?qū)ふ页冯x路徑時(shí)，一個(gè)人的決策可能會(huì)受到另一個(gè)人行為的影響。

如果疏散者的決策過程是理性的，那么就可以用博弈論來描述個(gè)人的行為。非合作博弈論能夠很好的處理理智的個(gè)人之間的相互影響，在這個(gè)過程中，每個(gè)人都努力使自己盡快從出口撤離。每一個(gè)疏散人員所采取的策略以及其收益構(gòu)成了一個(gè)博弈，也必然存在一個(gè)納什均衡，即所有的逃生者在這樣的策略基礎(chǔ)上選擇的出口所用的疏散時(shí)間是最短的。

3 綜合交通樞紐人員疏散的博弈模型

綜合交通樞紐內(nèi)人員疏散的博弈基本式如下：

3.1 參與者：樞紐內(nèi)人員pi（i=1，2，...，n）

3.2 策略空間：人員pi的策略就是選擇gi，策略Si=[0，Gmax]

3.3 收益函數(shù)：當(dāng)其他人員選擇策略（g1，g2，...，gn），疏散人員pi的收益為

在疏散過程中，每個(gè)疏散人員都追求自己的收益最大化，即max{ui（g1，g2，...，gn）}，設(shè) 是博弈模型的一個(gè)納什均衡，對于疏散人員pi在其他疏散人員的策略組合下，必有

將上述n個(gè)式子相加再除以n可得綜合交通樞紐人員疏散的博弈模型

4 提高綜合交通樞紐人員疏散效率的途徑

從上述博弈模型可以看出，為使納什均衡■解趨近于集體利益最大化，可以通過調(diào)整n、v（G）和v'（G）來實(shí)現(xiàn)。

4.1 減少疏散人員數(shù)量n

通過減少疏散人數(shù)，可以提高疏散效率，但在實(shí)際運(yùn)營中，很難減少綜合交通樞紐內(nèi)的換乘人員數(shù)量，因此，需要在管理上研究提高疏散效率的途徑。

4.2 降低疏散者滿意度v（G）

降低疏散者滿意度v（G），可以采取的措施主要有：

4.2.1 合理分布疏散出口，使得疏散人員使用各個(gè)出口的滿意度均衡，避免出現(xiàn)使用某出口的滿意度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他出口，但綜合交通樞紐一旦建成，現(xiàn)有出口很難進(jìn)行改變。

4.2.2 在綜合交通樞紐內(nèi)修建臨時(shí)避難所，直接減少人員通過疏散行為帶來的收益。

4.3 增加疏散設(shè)施的最大承載量Gmax，減少v'（G）

在不增加疏散設(shè)施的前提下提高現(xiàn)有設(shè)施的使用效率，如增設(shè)各種信息標(biāo)志，增強(qiáng)信息誘導(dǎo)等，對人員進(jìn)行正確的疏散引導(dǎo)，提高疏散效率。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：張瑜（1981，4-），女，漢族，天津城投樞紐運(yùn)營管理有限公司，碩士，工程師，安全技術(shù)工程。