綜合交通樞紐應急疏散的博弈分析

摘 要：應用博弈論的方法，針對綜合交通樞紐內疏散的特點，建立了一個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）是指承擔客運運輸任務，以航空、鐵路等城市大型對外交通設施為主，配套設置地鐵車站、公交樞紐站、長途汽車站等交通設施的不同運輸方式的交匯節點，其對提高區域客運交通網絡運轉效率、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，一旦發生各種災害事故，人員的及時疏散就成為一個重要課題。綜合交通樞紐的應急疏散措施只有保持了高度的有效性和可靠性，才能在災害事故發生時最大限度地減少人員傷亡與財產損失。

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]。

博弈的標準式表述應包括：

（1）博弈的參與者集合N；

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

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

即：在一個n人博弈的標準式表述中，參與者的戰略空間為S1，S2，...，Sn，收益函數為u1，u2，...，un，我們用 表示此博弈。

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

2 綜合交通樞紐疏散的特點

綜合交通樞紐給人們的出行帶來便利的同時，其應急疏散也越來越呈現復雜化、矛盾化，主要是由以下幾種特點：

2.1 綜合交通樞紐流通人數較多，疏散設施承載大，對疏散進行組織管理比較困難。

2.2 出行者普遍對樞紐內安全出口、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，當若干人在一個危險區域尋找撤離路徑時，一個人的決策可能會受到另一個人行為的影響。

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人的行為。非合作博弈論能夠很好的處理理智的個人之間的相互影響，在這個過程中，每個人都努力使自己盡快從出口撤離。每一個疏散人員所采取的策略以及其收益構成了一個博弈，也必然存在一個納什均衡，即所有的逃生者在這樣的策略基礎上選擇的出口所用的疏散時間是最短的。

3 綜合交通樞紐人員疏散的博弈模型

綜合交通樞紐內人員疏散的博弈基本式如下：

3.1 參與者：樞紐內人員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：當其他人員選擇策略（g1，g2，...，gn），疏散人員pi的收益為

在疏散過程中，每個疏散人員都追求自己的收益最大化，即max{ui（g1，g2，...，gn）}，設 是博弈模型的一個納什均衡，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，可以通過調整n、v（G）和v'（G）來實現。

4.1 減少疏散人員數量n

通過減少疏散人數，可以提高疏散效率，但在實際運營中，很難減少綜合交通樞紐內的換乘人員數量，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出口的滿意度均衡，避免出現使用某出口的滿意度遠遠大于其他出口，但綜合交通樞紐一旦建成，現有出口很難進行改變。

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

4.3 增加疏散設施的最大承載量Gmax，減少v'（G）

在不增加疏散設施的前提下提高現有設施的使用效率，如增設各種信息標志，增強信息誘導等，對人員進行正確的疏散引導，提高疏散效率。

參考文獻

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