大型购物中心人员疏散引导模拟优化研究

紧急情况下,大型公共场所人员在疏散过程中往往慌不择路,导致疏散设施使用不均、疏散路径拥堵、疏散难度加剧。针对该问题,以出口和楼梯等疏散资源得到充分利用为目标,提出疏散路径优化的基本思想,运用EVACNET4建立建筑网络疏散模型,并以某大型购物中心为实例对象,开展“无路径优化、无疏散引导”和“有路径优化、有疏散引导”2种情景下的疏散过程模拟及对比分析,通过引导疏散实现路径优化方案和疏散效率的提升。研究结果表明:有路径优化和疏散引导的方案可实现更短的疏散时间、更均衡的出口利用率。     

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。     

大型公共场所动态引导人移动路径设计方法

针对方向式动态引导在大型公共场所安全疏散中的重要作用,以及对动态引导人移动路径研究不足的现状,提出利用比值函数设计动态引导人移动路径的方法。并借鉴TSP(旅行商问题)方法的求解思路,提出可用于动态引导人移动路径优化的禁忌搜索算法。以一个内部布局较为复杂的大型公共场所模拟场景为例,利用MA-ESM疏散模型,分别模拟了引导人最优移动路径、最短移动路径和影响面积最大路径3种不同情景下疏散效果。结果表明,利用影响面积和路径长度比值最大的优化算法计算得出的引导人移动路径,既可满足在相同时间内引导更多的人员进行疏散,又可节省总体的疏散时间,充分保证疏散效果,验证了笔者所提出的动态引导人移动路径优化算法的合理性。     

人群分区疏散优化算法研究

在疏散过程中,出口利用不均现象时有发生,距离最短路径并不一定是最快的路径。提出了大规模人群分区疏散优化算法,该算法以疏散时间最短为目标,综合考虑了人群分布、出口位置、出口宽度等因素,通过迭代计算,求解每个行人的最优出口选择,从而得到优化疏散分区结果。以具有多个出口的某大型步行商业街区疏散为例,利用经典的无后退有偏随机行走模型进行模拟计算,对是否采用优化分区的疏散时间进行了比较分析。结果表明:采用优化分区疏散时,部分人员放弃路径最短的疏散出口,而被导向选择宽度较宽和附近人员密度较低的出口,从而提高整体疏散效率。该算法解决了以距离最短为目标的疏散分区方式导致的出口利用不均和不充分的现象,有效提高了疏散效率,对于区域分区疏散策略的制定具有一定指导意义。     

人员非均匀分布条件下的疏散引导方向优化算法研究

在紧急疏散中,疏散引导标识或疏散引导人能够帮助人员快速找到最近出口,有效减少疏散时间。疏散引导标识或人的引导方向一般是根据建筑布局情况预先进行设计,当前位置的引导方向指向最近的疏散出口。本文综合考虑了建筑布局及人员分布情况,提出了人员非均匀分布条件下的疏散引导方向优化算法。该算法以Togawa疏散时间经验公式作为估价函数,通过多次迭代的方法,求解疏散引导方向的优化值。以双出口的疏散场景为例,利用疏散软件Legion对优化前后疏散引导方向下的疏散时间进行了比较分析。结果表明,优化后的疏散引导方向能够引导人员充分利用疏散出口,疏散时间较仅考虑建筑布局所设计的疏散引导方向的模拟值降低了近四分之一,大大提高了疏散效率。     

基于模拟疏散的连体型宿舍楼预先分区引导疏散策略研究

为研究人员密集的连体型宿舍楼安全疏散问题，通过调查提出预先引导疏散的人员接受度原则，制定3种预先引导疏散策略，采用Pathfinder软件模拟某高校连体型宿舍楼的安全疏散情况，得出不采取预先引导疏散策略和采取不同预先引导疏散策略时，模拟疏散结果存在的差异。结果表明:人员可接受的预先引导疏散路径为最近距离路径或无视线阻碍的第2近距离路径；在不进行预先引导疏散时，疏散过程中各楼梯和出口的利用率差异较大；在进行预先引导疏散时，得出采用按楼梯宽度比例分区划分人数策略可有效提高建筑物的疏散效率。     

基于多因素出口选择的建筑疏散指示优化设计

建筑疏散指示标志关系到人们的生命安全,为了寻找一种更为有效的引导疏散的思路,实现紧急疏散时合理、有效地引导人员逃生,提出了以疏散人员到出口的距离、出口宽度和出口区域人员密度三个因素为基础的出口选择模式作为建筑疏散指示标志的设计规则;研究了仅考虑距离因素选择出口时疏散人员分配失衡的现象,展示了以人员到出口的距离、出口宽度、出口区域人员密度三个因素为基础的出口选择引导模式对建筑疏散的优化效果。研究结果表明:根据距离、出口宽度和出口区域人员密度三个因素来确定疏散指示标志设计的规则,避免了人员密集建筑场所“就近出口”带来的不利因素,实现了疏散资源的高效利用。     

楼梯间障碍物对安全疏散的影响研究

楼梯间存放的障碍物与人员安全疏散密切相关,利用仿真软件Pathfinder进行疏散模拟,研究楼梯间障碍物对疏散总时间和各出口流量的影响,以及人员路径选择的变化。结果表明,障碍物的存在对安全疏散产生较大的消极影响,使存在障碍物的楼梯间人流量减小,疏散时间延长;影响人员对疏散路径的选择,使其他楼梯间疏散人数增加和疏散时间延长;障碍物位置处易形成疏散瓶颈,造成严重拥堵。     

某超市火灾条件下人员疏散的数值模拟

为了探讨大型超市火灾烟气的发展流动规律及人员疏散过程,构建以某超市为对象的火灾情况下的人员疏散模型.应用FDS+Evac软件进行模拟,得到可用安全疏散时间,与人员必需安全疏散时间比较,得出该超市能够满足人员安全疏散设计的要求.同时根据模拟的结果,以超市内部安全出口数量对人员疏散时间的影响进行研究,为制定大型超市的人员疏散最佳方案提供指导.     

基于图论与排队论的人员疏散优化模型研究

以办公楼火灾事故为场景,着重对人员疏散运动时间进行优化,主要考虑缩短应急疏散过程中的人员反应时间及疏散运动时间,通过选择图论理论对疏散最短路径进行优选,对壅滞时间的优化则选用排队论理论,提出了防止人群排队壅滞的安全判据,构建了一个基于图论与排队论的疏散优化模型。以某办公楼建筑为例进行疏散模拟,研究了其在火灾场景下的出口宽度,疏散通道长度,分支入口数、宽度以及人员移动速度等对疏散时间的影响。结果表明,建立的基于图论与排队论的疏散模型,对于合理设计疏散路线和优化建筑物的出口和通道结构具有一定的实用价值。     

应急撤离建模研究的现状、问题与发展趋势

分析以往的突发事件应急撤离决策过多依赖决策者主观判断的问题,提出通过构建应急撤离模型为决策者提供更客观的辅助决策信息,并阐述了应急撤离建模过程涉及的主要要素。通过对3种主要应急撤离建模方法——宏观、微观和中观的撤离建模过程的详细介绍和分析,综观了当前应急撤离建模的研究现状。在该基础上,研讨每种建模方法的特点、适用范围以及存在的主要问题,并针对这些问题,给出可能的解决方法和未来的发展方向。归纳应急撤离建模研究的成果,提出在实际应急撤离建模工作中应注意的问题。     

某地铁站突发事件乘客疏散行为分析研究(1)——统计分析

为了掌握突发事件下,乘客疏散速度,疏散时间等数值;基于某地铁站突发事件区间隧道乘客紧急疏散事故案例,采用统计分析突发事件下乘客在列车车厢、区间隧道平均疏散速度、平均疏散时间、触发列车设备等数据;结果表明:突发事件地铁运营公司反应时间为3分39秒;乘客在列车车厢内总体平均疏散速度0.08m/s,总体平均疏散时间3.31s/人;乘客在区间隧道疏散总体平均疏散速度0.145m/s,总体平均疏散时间4.10s/人等数值。为地铁设计人员、地铁安全评估、仿真模型、地铁运营安全管理、应急疏散预案的编制提供参考。     

灾害大规模混合应急疏散研究

为提高城市在自然灾害发生后的大规模疏散效率,减少人员伤亡和财产损失,以总时间最短为上层目标函数,应急疏散路网利用率最大为下层目标函数,考虑道路的通行能力及应急交通管理部门对应急疏散产生的影响,建立一个双层人车应急混合疏散规划模型。鉴于模型的复杂性,采用粒子群算法对模型进行求解。算例结果表明:有应急交通部门统一管理的路网应急疏散的能力比自然路网应急疏散的能力高87.3%。     

某地铁站突发事件乘客疏散行为分析研究（2）——行为分析

为了掌握突发事件下,乘客疏散行为反应;基于某地铁站突发事件区间隧道乘客紧急疏散事故案例,采用观察分析研究乘客在列车车厢内疏散行为特征、疏散路线规律、车厢内惊慌情绪分布及规律。结果表明:乘客疏散行为呈现波浪规律特征扩散传递;乘客惊慌逃散时呈现同年龄段同性别相互聚集现象;乘客惊慌逃散时呈现羊群效应;乘客惊慌逃散路线呈现圆弧现象;乘客惊慌情绪随着距离事故点的距离增加而减弱,呈负相关。为地铁设计人员、地铁安全评估、仿真模型、疏散应急预案提供数值参考,并对地铁站区间隧道存在的安全疏散问题提出优化建议。     

体育馆人员常态下疏散实验与火灾时疏散模拟分析

为研究体育馆人员常态下的疏散特征,采用疏散实验观测和计算机模拟的方法,分别研究常态下人员的疏散行为。研究结果表明,常态下实验测得的疏散时间是182 s,计算机模拟火灾时疏散时间为147s。通过疏散实验和计算机模拟对比得出,常态条件下,整个疏散过程流量系数基本保持恒定,疏散实验流量系数小于软件模拟时流量系数;火灾时数值模拟疏散时间小于常态下观测实验的疏散时间。     

浅谈地铁地下区间侧向疏散平台疏散

区间疏散是地铁设计需要重点考虑的防灾设计问题.为了研究有效的地铁区间疏散方式,利用基于个体的人员疏散计算模拟方法,对不同的区间疏散方式下的疏散能力、疏散时间和疏散瓶颈位置进行了计算模拟研究.研究表明端门疏散方式的瓶颈在客车司机与客室之间的门和车辆端头门的下行梯位置,而侧向平台疏散方式的瓶颈在于疏散平台的宽度;侧向疏散平台方式可以让疏散乘客“较为有序”,整体疏散时间比端门疏散有了较大的缩短.当疏散平台宽度增加至800mm时,疏散时可以形成两股疏散人流,进一步提高疏散效率.分析结果可为工程设计人员、安全评估人员提供参考.     

高含硫气田应急疏散能力评估方法研究

高含硫气田一旦发生事故,及时疏散是确保周边居民安全的最好方法[1],我国高含硫气田主要位于山区,天然气含硫量高,毒性大,居民居住较为分散,山区道路交通不便,居民文化程度不高,疏散难度大,企业修筑的道路其疏散能力缺乏评估依据,本文分析了相关标准及我国井场现场情况[2],采用疏散时间综合判别法来分析评估疏散能力,并结合某高含硫井场进行了计算,通过计算得出该井场周边应急疏散道路是否符合疏散要求。本文最终总结并给出该方法相关建议。     

铁路客运站人员疏散安全风险模拟研究

通过分析乌鲁木齐站疏散安全状况,对铁路客运站的应急疏散能力进行评价,为客运站紧急疏散设施设计、疏散管理方法提供有效的建议与改善措施。本文利用疏散仿真软件Pathfinder构建了乌鲁木齐站模型,进行人员疏散仿真模拟分析,评估乌鲁木齐站疏散安全风险。结果表明:在设计高峰小时发送量8200人情况下,乌鲁木齐站整体疏散时间为393.8s,超出相关规范的车站疏散时间要求。     

双出口疏散吸引区域模型建立与模拟分析

为研究建筑体内人员疏散的出口选择行为,提出基于元胞自动机的人员疏散模型。以学校常见的双出口教室为例进行研究,建立双出口疏散吸引区域模型,得出人员密度较低和较高时疏散吸引区域边界的函数表达式,指出人员密度较高时,边界函数基本满足边界到出口距离的平方之比等于出口的宽度之比;通过对出口宽度、人员数量和出口位置等参量进行仿真分析,充分验证了提出的双出口疏散吸引区域模型的合理性;研究结果有助于合理分配疏散人员,充分发挥建筑疏散的潜在能力。     

某教学楼火灾中人员安全疏散时间的预测

文章分析了大型建筑物内人员疏散的特点,结合某幢教学楼的设定火灾场景人员的安全疏散,对该建筑物火灾中人员疏散的设计方案做出了初步评价,得出了一种在人流密度较大的建筑物内,火灾中人员疏散时间的计算方法和疏散过程中瓶颈现象的处理方法,并提出采用距离控制疏散过程和瓶颈控制疏散过程来分析和计算建筑物的人员疏散。