城镇街巷空间人群通行疏散及碰撞风险定量模拟

为合理规划城镇街巷空间布局,定量化研究城镇街巷空间人群通行安全风险,组织实地场景人群通行活动的模拟试验。设计瓶颈式街巷空间布局试验、窄径式街巷空间布局试验、窄径式街巷阻碍物布局试验、速度试验4种实地模拟试验,量化分析通行时间、碰撞隔断设施次数、街巷宽度、街巷长度、阻碍物布局及通行速度等变量间的关系,探索城镇街巷空间布局及人群通行速度与人群疏散及碰撞风险的定量化关系。研究结果表明：瓶颈式街巷宽度与人群疏散及碰撞风险存在显著负相关,街巷宽度为1.5 m时出现安全风险拐点;窄径式街巷前的空间限定能起到较好引导组织人流的作用,减少人群疏散及碰撞风险;街巷空间内阻碍物集中设置在中间且变化频率大的布局对通行影响最大,增加人群疏散风险;狭窄街巷中快速行走未必能达到减少通行时间的效果。     

人群聚集场所的拥挤踩踏危险度评估算法

为度量人群聚集场所的踩踏风险,构建基于最小宽度系数、倾斜度、汇集度和长度的4变量危险度评估算法。首先将事故高危点(HRS)分为点型节点(PN)、线型节点(LN)和面型节点(SN);然后设计基于4变量的危险度度量函数,并据此计算3类节点危险度值;最后根据场所中HRS的分布情况和各节点的危险度来计算场所的整体危险度。研究表明:算法能够精确识别场所中的高风险疏散节点(EN),并合理评估场所的整体踩踏危险。     

基于视频分析的人群密集场所客流监控预警研究

为实现人群密集场所客流安全隐患早发现,辅助管理人员早决策,人群聚集风险区早疏散,提升对灾难的预见性和主动性。在国内外人群异常聚集监测预警现状分析基础上,对比分析得出监控视频分析技术是解决人群密集场所精准预警难题较为理想的解决方案;构建以视频智能分析的人群计数、密度估计、行人追踪、活动烈度识别为核心技术的人群密集场所风险预警技术框架;将该技术框架应用到某大型商圈的商业街区,获得监控区域内的人群总数、密度分布、行人轨迹和异常活动等特征。结果表明:提出的基于视频分析的人群密集场所风险预警技术框架可为城市大型商圈、交通枢纽、大型活动场所等城市公共场所的安全管理提供参考和借鉴。     

人群拥挤踩踏事故的场所高危点统计与分析

本文首先对人群拥挤踩踏事故的发生场所进行了统计,通过对场所的特征分析,总结了学校、宗教场所、体育场所、街道、歌舞娱乐场所、地铁站、公园、大型商场等人群容易聚集场所的事故高危点。然后对楼梯、过道、坡面、桥梁、出入口、地下通道等高危点进行了详尽的分析,并对高危点的特点进行了总结,分析了高危点的危险度。本文的统计与分析结果能够为人群聚集活动的安全预案制定、高危点识别、安保人员设置等提供客观的参考。     

城市重点公共区域人群聚集风险的实时定量技术

城市公共区域人群高度聚集且流动性大,紧急状态时易发生群死群伤的拥挤踩踏事故,造成大量人员伤亡和社会负面影响。在FIST模型的基础上,提出以人员密度（D）、人员特性（C）、人与人的相互作用（I）以及人群聚集环境（E）作为表征公共场所人群聚集风险的基本参数,接下来对四个参数进行了相应的技术分析。第一,利用人群监控技术估计人群密度;第二,通过现场监测网络得到的人群压力值来表征人与人相互作用的强度;第三,忽略了个体差异对人群整体的影响;第四,把公共场所中导致事故发生的影响因子归结为综合扰动强度,并建立了相应的数学模型表征了这种强度的大小。最终建立了描述人群聚集风险的DICE模型。同时,给出了人群密度阈值、人群压力阈值以及人群聚集风险的总阈值及其判断标准,整个工作将人群聚集风险实时定量及管理技术推向了实用化的道路。     

人员密集场所风险定量分级模型研究

为了研究人员密集场所的安全问题,定量地描述人员密集场所风险,利用层次分析法建立人员密集场所的风险评估模型,通过建立指标体系评估人员密集场所风险,将人群、设施、环境和管理4个方面作为主要因素,结合实测数据和专家打分数据计算人员密集场所的风险指数,并对风险指数进行等级划分。结果表明:局部最高密度对人群密集场所的风险影响最大,利用采集到的人群数据以及专家打分的定性指标可以实现人员密集场所风险快速评估,进而针对不同风险等级的人员密集场所提出管控措施。     

国家重点研发计划专项子课题“异常事件视觉感知与识别技术研究”(2017YFC0822204)项目介绍

<正>1研究背景与意义在经济与社会快速发展的背景下，车站、广场、商场、体育场馆及学校等人群密集度较高的场所数量急剧增加，容量规模不断扩大。各类人群聚集活动频繁出现，这些聚集活动通常具有人群高度密集、人员构成多样、流动性强等特点。高密度聚集且流动的人群隐藏着巨大的安全隐患，极易发生拥挤踩踏等突发公共事件，给城市公共安全管理提出了巨大的挑战。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中特别强调“加强对突发公共事件快速反应和应急处置的技术支持，以信息化、智能化技术应用为先导，发展国家公共安全多功能、一体化应急保障技术，形成科学预测、有效防控与高效应急的公共安全技术体系”。     

基于互相关算法的人员密集场所人群运动速度特征研究

研究人群密集场所的人群运动速度特征可以预测人群的运动趋势,在大型活动组织过程中可以对异常人群运动做出预警,避免过度的拥挤及踩踏事件的发生,保证大型群体性活动的安全顺利开展。利用国内某重要城市核心区公共场所人群运动的视频图像,通过互相关算法提取该场所人群的运动速度,并进一步比较通往景区的四条不同路径上人群运动速度的差异性,分析其人群运动特征。分析结果表明单向通道的人群运动速度较大且运动方向基本与通道的两侧边界平行,而双向通道中由于人群中阻尼效应的影响,人群运动速度的大小和方向都发生了不同程度的改变。分析结果可为核心区管理者进行大型群体性活动的组织、人群疏散与引导提供建议,进而为人群拥挤踩踏事故风险防控、拥挤踩踏事故专项应急预案制定及人群聚集活动安全方案编制提供理论支持。     

基于栅格的疏散人流数值测量方法

为获得人员疏散过程中的疏散人流更精确的数值,在Voronoi图方法的基础上,建立一种基于栅格的密度测量方法。通过研究Voronoi图中的被疏散人空间半径对密度测量的影响,计算最优半径以扩大现有方法的适用范围。设计栅格化的测量方法用以记录被疏散人转向数值,并生成转向图。以武汉某超市疏散为例,采用可视化与数值分析相结合的方式,对疏散过程中疏散人流数值进行分析。结果表明,密度和被疏散人转向的平面分布能够反映疏散场所建筑布局特征,并且由密度与被疏散人空间面积的变化可确定人群高密度状态的出现时间。被疏散人转向多发生在密度较低区域和高密度边缘区域。     

城市商业综合体人群聚集踩踏风险及监测预警研究—以西单大悦城为例

城市商业综合体是人群聚集场所,一旦发生拥挤踩踏事故, 可能造成大量人员伤亡和恶劣的社会影响,是目前城市商业综合体管理的重要问题之一。通过对人群聚集踩踏风险影响因素及监测预警原理分析,考虑室内商业综合体和开放型公共场所监测预警系统构建的差异性,建立客流预警与应急指挥系统模型;以西单大悦城为实例进行应用和验证,研究结果表明:建立的客流预警与应急指挥系统能够提升商业综合体的监测预警和应急决策效率,进一步加强重点区域或场所的精细化管理,对预防城市商业综合体人群聚集踩踏事故具有重要意义。     

城市安全空间构建理论与技术研究

为提升城市综合服务功能与安全保障水平,实现城市人居环境的良性循环,针对城市运行和具有防灾功能的城市公共空间和日常生产生活的社会单元专属空间等时域连续的城市安全空间,提出包括突发事件、承灾体和应急管理等方面的城市安全空间构建理论;通过物联网监测、风险评估与精细化管理,研究城市公共空间综合防控体系和社会专属空间安全保障体系等城市安全空间构建技术,并在合肥市实践应用。结果表明:提出的城市安全空间构建理论与技术,融合城市公共空间安全运行感知、动态风险监测与预警、决策指挥、统一调度及效能评估等功能,能使社会专属空间具备独立安全防御的能力,使城市安全保障模式从被动反应到主动引导的方向转变。     

公众聚集场所人群疏散基础数据的分析

针对直接利用国外的人群疏散基础数据进行我国公共聚集场所人群疏散的模拟将会产生不准确的预测结果、导致这些场所人员安全得不到保证的问题,通过对大量国内外相关数据的搜集、整理和分析,确定了6种基础数据是建立疏散模型和开发疏散模拟软件的必备基础,包括:人员类型和人群的组成、人员水平投影面积和形状、人员密度、人员行走速度、边界效应宽度和预动作时间;总结出获取基础数据的4种主要方法,即直接观测和录像观测、人群疏散演习、个体试验和问卷调查;并确定了可在现有资料中直接获得并使用的数据以及仍需要进一步研究确定的数据。研究结论为公共聚集场所人群疏散问题的研究提供了参考和依据。     

乘客登机离港情景下的首都机场T3航站楼行人流特征

为了解决机场类公众聚集场所乘客群体行为及其控制的难点问题,以首都机场T3航站楼作为仿真对象,利用MassMotion软件,对T3航站楼内部行人交通组织与登机离港服务关键情景进行仿真模拟,揭示了在工作日和假期情景下,首都机场T3航站楼进站与登机离港时行人流特征。研究结果,首都机场T3航站楼行人流量与密度在水平通道处呈二元函数关系,速度与密度的关系相比密度与流量的关系更为复杂,密度适中时,两者呈线性关系;密度较大,行人拥挤时,呈对数关系;密度较小时,呈指数关系。因此,科学预测节假日高峰期行人流平均密度是机场类公众聚集场所风险控制的关键措施。     

人员密集场所紧急疏散风险模型研究

为了定量描述人群疏散过程中的风险,采取有效措施对场所进行安全管控,建立了密集人群疏散风险分析模型。模型中将疏散过程中的人群密度、路径宽度、路径长度作为研究重点,分析得出疏散风险值与路径长度、宽度、人群密度的定量关系,并在实验室条件下对模型的结果进行验证。结果表明:疏散过程中的密度参量对疏散风险的影响较大,当疏散路径较短时,增加疏散路径的宽度将明显降低疏散风险。     

基于点 线 面体系的大型活动场所安全风险登记方法研究

正近年来,随着我国社会文化事业的快速发展,各类大型社会活动日益增多,且已经初步形成了一个以会议展览活动为核心的大型活动综合经济载体,安全问题不容小觑。目前,对大型活动风险的研究大多集中在对某一类型场所或事故的研究,如场馆火灾、聚集人群疏散、拥挤踩踏事故等,但缺乏对大型公共场所风险的系统分析和对主要风险进行综合评价管理的研究。     

汶川地震前成都市避难场所应急能力评估

为判断地震避难场所紧急避难能力是否满足居民灾后紧急避难阶段的需求,提出基于L-A模型的避难场所应急能力评估方法。该方法充分考虑紧急避难场所容纳能力、居民空间分布状况、紧急疏散路径因素,采用空间网络分析方法确定避难场所服务范围,将区域未能接纳人数及地震避难场所利用率作为避难场所评估分析的重要因素,并综合运用GIS技术实现评估分析的可视化。最后以成都市现有避难场所布局为例进行分析,结果表明:在震后紧急避难阶段成都中心城区有一定数量的人群未能安全避难且紧急避难场所资源分布不均衡。     

基于模糊规则和BFS算法的行人疏散模型研究*

为建立更加真实的行人疏散模型,基于模糊规则和广度优先搜索（BFS）算法,利用元胞自动机,提出1种优化的行人疏散模型。引入动态模糊速度规则,建立移动速度与周边环境的模糊对应关系,从而模拟行人在不同环境下的运动速度;通过设定危险度规则,使用基于双端队列的BFS算法快速计算每个格子距离安全出口的“静态危险度”,并与出口处人群密度的“动态危险度”耦合,使元胞自发地向“总危险度”更低的方向移动;结合动态速度规则建立1种基于排队理论的出口疏散机制。结果表明:所建模型能够再现行人流自组织现象,真实地反应行人不同的移动方式以及疏散的具体过程;模型考虑了出口排队疏散机制对疏散时间的影响,使疏散效率得到提高,为行人疏散模型的建立以及公共场所的设施布局等应急疏散预案提供有效参考。     

人群聚集拥挤度的量化表征方法

为有效识别人群聚集区域并量化拥挤人群聚集程度,构建全新的人群聚集拥挤度量化表征方法,归纳总结“人群拥挤度”定义,计算不同条件人群的个人间距并分析其分布特征,基于人群个人间距提出“个体聚集度”和人群“聚集拥挤度”计算方法,并对上海城隍庙豫园内九曲桥的一段入口区域进行实例分析。研究结果表明：人群规模和密度并不能完全真实反映群体拥挤程度,但通过人群个体间距概率分布和累积概率分布可以识别人群的局部聚集现象,基于个人间距的人群聚集度量化方法能够有效地衡量人群局部聚集程度和整体聚集情况,研究结果可为人群风险监测预警提供参考。     

利用动态贝叶斯网络实现人群聚集风险分析

为动态探究影响人群聚集风险的主要因素及定量评估人群聚集风险,依据贝叶斯估计理论改进静态贝叶斯网络模型,建立动态贝叶斯网络模型。用该模型可根据实时采集数据计算后验参数,获取动态定量风险评估结果。利用所建的动态贝叶斯网络模型动态定量评估北京市某大型商业街区人群聚集风险。结果表明:该街区初始人群聚集拥堵概率为0.8×10~(-3),踩踏概率为7.6×10~(-6)。随着实时观测数据的引入,最终拥堵概率为2.4×10~(-3),踩踏概率为1.63×10~(-5),其中疏散不及时、疏散通道不畅、疏散标志不清等3个因素的相对重要度影响因子较大,是主要影响因素。实例中各基本事件的发生概率和相对影响因子动态变化,证明该模型有效。     

大型公共活动风险控制研究与分析

大型公共活动人口密度大、流动性强,极易引发安全事故,造成大量人员伤亡和恶劣社会影响。笔者从风险管理角度,提出大型公共活动的风险控制程序,通过方案评估、静态评估、管控能力及应急能力等几方面对大型公共活动进行动态分析。明确划分大型公共活动场所的重点部位;将大型公共活动的管控能力预警分为4个等级,界定相应人群容量特征,并针对不同级别提出相应安全管理措施;强调整体容量,重点部位容量的确定应与项目目标协同一致,形成大型公共活动风险管理控制的新思路,对大型公共活动风险管理具有重要意义,值得在一般大型公共活动风险评估中广泛应用。