1.1 设计（论文）的目的

改革开放以来中国大陆的城镇化进程不断推进，中国政府在《国家新型城镇化规划（2014-2020）》中指出：城镇化是保持经济持续健康发展的强大引擎。内需是我国经济发展的根本动力，扩大内需的最大潜力在于城镇化。目前我国常住人口城镇化率为53.7%，户籍人口城镇化率只有36%左右，不仅远低于发达国家80%的平均水平，也低于人均收入与我国相近的发展中国家60%的平均水平，还有较大的发展空间。可见城镇已经成为中国居民的主要生活场所，未来仍会有大量人口涌进城市。伴随着城市的扩张，城市暴雨灾害导致的道路积水现象愈发引人关注。

道路积水不仅会阻碍交通严重影响城镇居民的出行，而且会带来巨大的安全隐患威胁人们的生命安全。每当发生道路积水，总会看到关于车辆和行人被困的报道，甚至会有人不幸死亡。据天气网报道2018年5月1日大连瓦房店市的暴雨天气导致道路积水，有三人被困车中不行死亡。如果车辆和行人在道路积水前及时收到警告，避开危险路段这样的悲剧就能避免。准确的道路积水预测和积水道路危险系数评估对城市居民的生活有巨大的意义。

本设计主要研究构建基于多智能体系统（MAS）和地理信息系统（GIS）的城市暴雨道路积水预测模型框架，对暴雨过程中道路危险系数进行动态定量评估，并对所模型中涉及到的致灾因子、孕灾环境和风险分析等Agent模型与作用规则进行分析。该系统基于Repast Simphony实验仿真平台和Java开发语言实现MAS和GIS的紧密集成，对武汉市部分地区进行暴雨道路积水模拟仿真，预测不同降雨量下道路的积水情况并进行危险系数的评估和安全道路的规划。

1.2 设计（论文）的意义

1.2.1 理论意义

随着我国城市的扩张，暴雨灾害导致的道路积水对人们生活的影响越来越突出。而目前关于城市内涝和道路积水的模拟和风险评估主要是为防灾减灾部门制定防灾减灾措施提供依据，较少关注如何为城市居民在暴雨天气中规划安全的出行路线。本论文研究在暴雨天气道路积水的情况下为居民规划出行路线，为城市内涝和道路积水的研究提供了新的研究方向。

论文中采用Repast Simphony平台和Java语言将多智能体和地理信息系统进行集成，并构建了城市暴雨道路积水预测模型和风险评估体系对于城市道路积水模型以及相似模型的构建有积极意义。

1.1.2 实际意义

由于我国大规模不科学的城市建设、城市排水管网基础设施不完善等原因，我国城市内涝和道路积水问题短期内很难解决，在遇到暴雨天气时人们仍会受到道路积水的困扰。本系统可以在暴雨天气中为需要出行的居民规划安全的路线，减少道路积水为城市居民带来的安全隐患。同时本系统构建的城市暴雨道路积水预测模型和积水道路安全系数评估模型也可以为防灾减灾部门制定防灾减灾措施提供依据。