基于人群恐慌的地铁应急疏散仿真研究

为研究恐慌状态对地铁应急疏散的影响,分析了恐慌状态下的人群行为特征及地铁疏散过程中人群恐慌的影响因素,构建恐慌条件下的人群疏散模型,并将此模型运用Anylogic仿真软件进行模拟。结果表明,恐慌在一定程度上会延长疏散时间,恐慌状态下人群的疏散行为更符合实际情况,对地铁应急疏散具有指导性意义。     

紧急状况下人员恐慌动力学模型及仿真研究

为量化疏散人群心理变化及恐慌状态对疏散时间的影响,在分析恐慌产生原因和影响因素的基础上,通过问卷调查方式确定疏散过程中人员自身、人群相互作用及环境作用因素的参数值,基于系统动力学建立紧急状况下人员恐慌动力学模型,量化人群状态及分析对疏散时间的影响规律.恐慌动力学模型仿真结果表明:紧急状况初期,因自发恐慌和恐慌传播效果显著,恐慌人数激增;随后由于自我调节及环境正向作用效果增强,恐慌人数小幅下降;最后由于人员再次恐慌,恐慌人数产生小范围波动,最终恐慌与冷静人群数量处于相对稳定的动态平衡状态.对疏散时间的仿真结果表明:考虑人群的恐慌状态使疏散时间延长了19％,使整体疏散过程更贴近实际情况.本研究对紧急状况下应急疏散具有指导性意义.     

考虑抢行行为的恐慌状态人员疏散研究*

为研究恐慌状态下人员抢行行为对整体疏散效果的影响,建立考虑抢行行为的恐慌状态人员疏散元胞自动机模型,基于恐慌情绪算法将人员分为恐慌者和非恐慌者,通过改变恐慌者抢行概率体现抢行行为,并模拟仿真分析初始人员密度、恐慌情绪转化、抢行概率对人员疏散影响,对疏散过程中特殊现象进行分析。研究结果表明:人员密度适中时,抢行行为能够减少恐慌者数量,加快恐慌者转换进程,疏散时间随抢行概率增加而减小,疏散过程中存在恐慌聚集和两端疏散现象。研究结果可为突发事件下人员紧急疏散提供理论支持。     

恐慌情绪和疏散行为交互影响的地铁站火灾疏散仿真方法

为提高地铁站火灾事故发生后的疏散效率,降低人员伤亡和财产损失,考虑到疏散过程中个体恐慌情绪的动态变化,基于元胞自动机模型分析恐慌情绪与疏散行为之间的交互影响,构建地铁站火灾疏散仿真模型,以双层岛式地铁站为例,讨论恐慌情绪对疏散效率和出口选择的影响。研究结果表明：恐慌情绪是人群疏散中的关键因素之一,轻度恐慌有助于缩短疏散时间,而过度恐慌会一定程度上减缓疏散效率;恐慌情绪对出口选择存在显著影响,恐慌人群在出口选择时表现出明显的从众行为。研究结果可为优化地铁站应急安全管理提供参考。     

近身攻击情景下恐慌情绪对疏散行为的影响研究

为研究近身攻击情景下行人疏散过程，基于恐慌情绪吸收模型、开放性-责任心-外向性-利他性-神经质(Openness-Conscientiousness-Extroversion-Agreeableness-Neuroticism, OCEAN)模型设计该情景下的行人恐慌情绪模型，通过改进传统的社会力模型体现恐慌情绪对行人行为的影响。经仿真验证，基于动态恐慌情绪驱动的行人应急疏散模型——行人恐慌情绪(Personnel Panic Emotion, PPE)-动态行为(Dynamic Behavior, DB)模型能有效体现该情景下行人疏散特征。设计两组对比试验，研究恐慌情绪、防御人员对疏散过程的影响。结果表明：1)考虑恐慌情绪下，疏散时间缩短42 s,被袭击人数减少5人，拥堵点由5处减少为3处，但行人疏散前期出现短时混乱，后期拥堵点的面积、人流密度更大；2)在疏散前期恐慌情绪传播主要受恐怖分子位置影响，全部行人开始疏散后，因拐角和出口处拥堵，恐怖情绪迅速大范围传播；3)防御人员能有效抑制恐慌传播，减轻恐慌情绪对疏散行为的负面影响，进一步提高疏散效率。该研究为此类情景的人员疏散提供了理论依...     

地铁恐怖袭击下乘客疏散交通方式调查研究

为科学地认识地铁恐怖袭击事件下乘客疏散方式决策行为，基于随机抽样调查，采集乘客疏散交通方式选择意向数据，揭示不同地铁恐怖袭击场景下乘客心理特征及疏散交通方式选择行为差异。结果表明:地铁恐怖袭击事件引发乘客恐慌，恐慌程度与性别、年龄、文化程度、月收入、是否接受恐袭安全教育和通勤距离6个因素显著相关；除常规的行程时间、出行费用等因素外，安全性是乘客进行疏散交通方式选择的首要因素；在恐怖袭击事件导致地铁网络重要站点关闭情况下，仍有部分乘客选择地铁作为疏散交通方式，且选择比例随出行距离增加而增加；恐怖袭击事件的攻击方式影响乘客疏散交通方式选择，爆炸恐怖袭击下地面公交客流分担率高于其他方式，而持刀伤人事件下地铁客流分担率最高。     

地铁事故应急疏散模拟及优化研究

为探究如何提高地铁车站应急疏散的效率,以我国近十年来地铁常见事故类型统计为基础,在事故风险分析的前提下,利用风险矩阵和元胞自动机设定应急疏散等级,分析不同事故水平下相应疏散措施。以北京地铁西直门站为实例,使用疏散仿真软件Pathfinder构建模拟环境,对高峰时期下站内最短逃生路径进行疏散模拟;按照事故与疏散的响应过程,从预防次生事故角度出发,针对西直门站疏散过程中可能发生的踩踏事故的诱发因素进行优化;研究拥堵对疏散进度的具体影响,选取使用率较低的M通道设施,进行不同使用率下的多次模拟,得到最优的疏散方案,研究结果可为进一步提高疏散设施利用率、改善应急疏散效果提供技术支持。     

考虑恐慌情绪感染的CA疏散模型算法研究

为探究恐慌状态对行人疏散效率的影响，基于情绪感染等相关理论，在探讨了情绪感染影响因素的基础上，利用元胞自动机模型、A^*算法和SIS算法仿真了在有障碍物的情境下恐慌情绪对行人疏散的影响关系，使用MATLAB软件建模对情绪阈值、情绪衰减速率、行人密度等重要情绪因子进行仿真模拟。结果表明：在一定程度上恐慌情绪确实影响着正常的疏散行为，疏散时间随着情绪阈值的增加而逐渐缩短直至降低到某一值后基本不变；情绪衰减速率越大，感染者越能在短时间内降低恐慌值变为易感者，情绪衰减速率也是影响疏散的关键性因素；行人密度增大，则恐慌情绪在房间内反复传播进而不断加强，恐慌值增加会导致疏散时间更长。     

基于GIS的重大事故应急疏散决策研究

在事故发生后,如何快速确定疏散范围以及使应急疏散成本最低是重大事故发生后,应急指挥人员需要解决的一个重要问题。本文在事故后果模拟的基础上,确定了单种灾害和多种灾害发生时应急疏散范围,并结合GIS将需要疏散的建筑物标识出来,最后建立了应急疏散最优模型,确定应急疏散的最优方案。本文的研究为应急指挥决策者提供了科学依据。     

基于贝叶斯网络的化工企业人员应急疏散研究

在化工行业事故中,应急疏散是减少人员伤亡的重要屏障.为分析化工企业火灾事故情景下人员应急疏散成功概率,首先运用鱼骨图对影响人员应急疏散的因素进行定性分析,在此基础上构建贝叶斯网络模型.基于该模型,通过资料数据统计、现场调研和文献查阅得到先验概率,通过三角模糊计算条件概率,进而运用Netic软件定量分析方法计算得到人员应急疏散成功概率及失败后各影响因素发生概率.在此基础上运用动态贝叶斯网络的理念分析人员应急疏散的后验概率.最后,通过敏感性分析得出影响人员应急疏散的薄弱环节,为提高人员应急疏散成功率提供依据.结果 表明,人员自身的应急能力对应急疏散影响较大,应急演练是提高应急成功率的主要措施,同时,提高人员应急疏散成功率需要时常更新应急疏散的硬件和软件.     

出口位置对恐慌条件下小白鼠逃生效率的影响

通过燃烧的香所产生的烟气驱动小白鼠在恐慌条件下逃生,研究了群集效应下出口位置对恐慌疏散效率的影响。试验采用90只雌性小白鼠。出口宽2 cm,设置位于中间、靠近边界一侧、距离边界一侧2 cm、距离边界一侧10 cm和距离边界一侧20 cm 5种工况。每种工况试验前,首先对小白鼠进行逃生训练,使其熟悉出口位置。然后对每种工况进行若干次试验,分别记录每只小白鼠通过出口的时间。结果表明,出口位置对恐慌条件下的疏散效率有明显影响,边界出口效率明显高于中间出口,最优的出口位置是距离边界一侧2 cm处。     

火灾中人员的行为及其模拟计算方法的研究

在综合分析国内外人员疏散模型和模拟软件发展现状的基础上,研究人员在火灾中的行为理论、计算机模型、模拟原理等,并介绍了目前国际上研究人员行为方面综合功能较强的Building EXODUS软件的原理和特点,最后以具体实例说明了Building EXODUS软件在人群疏散模拟分析中的具体应用.研究表明,1)在不考虑其他因素的影响下,疏散总时间与人数成正比;2)在火灾等紧急情况下,当某个出口不能通行时,可能会使大量人员在另一个出口处造成"瓶颈"现象,因此,增加备用安全出口很重要;3)疏散时间实际上是一随机变量,会因各种情况的变化而不同,如在很大程度上受人员特性(如年龄等因素)的影响,传统计算方法一般会低估疏散时间而不能作为建筑疏散设计的依据;4)利用计算机模拟软件可以对火灾中各种可能发生的情况进行评价,评价结果比传统方法更科学、可信.火灾中人员行为的研究需要从心理学和社会学角度建立人群中个人行为与社会行为的理论框架,而疏散模拟是一个由多个因素组成的复杂系统,大量人群环境的模拟需要涉及人与人、人与环境间的相互作用.     

考虑熟悉度与恐慌效应的人群引导疏散仿真算法研究*

为研究紧急情况下人群疏散行为特点,结合势场理论和多出口选择模型,建立考虑引导、熟悉度和恐慌效应的PFT-LMES人群疏散算法。通过搭建有障碍和无障碍2种室内场景,研究不同环境熟悉度以及行人密度下引导作用对人群疏散效果的影响。研究结果表明:引导作用能够提高疏散效率,平衡各出口利用率,引导效果随行人密度增加更加显著;总体疏散时间随引导强度的提高表现为先减小后增大;当接受引导的人数占总数的42%时,2出口各自选择人数与出口通行能力比例基本一致,引导效果达到最优;相对于环境熟悉度较高的人群,不熟悉环境行人的引导效果更为显著。研究结果可为大型场所的紧急高效疏散提供参考。     

高校突发事件中密集学生群恐慌特征及风险研究

随着我国高等教育政策的调整,各个高校招收学生的数量明显增加.由于学校的教学设施和生活设施的改善速度不能满足目前学生增长的速度,在各个高等学校的教学大楼、实验大楼、公寓大楼和其他学习生活密集区域内都构成了密集学生群.如遇突发事件(爆炸、火灾、恐怖)需要紧急疏散时,学生极易互相拥挤,互相践踏跌倒,发生重大伤亡事故.本文对密集学生群、当代大学生心理特征状态(紧张、焦虑、忧郁、沮丧、愤怒、敌意、有力、好动、疲劳、惰性、困惑、迷茫、不安、恐慌等)以及行为特征状态(吸引、参与、倾向、凑兴、印象、效应、压力、逆反、好奇、兴趣、刺激、恐慌等)进行了分析,并对某高等学校教学大楼中密集学生群、密集时间、密集区域及恐慌特征进行了实际统计研究.在分析密集学生群风险的基础上,建立密集学生群风险模型,对某高校教学大楼密集学生群的风险进行了实例计算,提出了合理可行的对策措施,同时为各个高校制定突发事件(爆炸、火灾、恐怖)应急救援预案提供了科学依据.     

基于元胞自动机恐慌状态下人群疏散模型研究

为了研究恐慌情绪对疏散中人群行为的影响，结合决策理论和情绪感染相关理论，同时考虑恐慌情绪对行人决策的影响和恐慌情绪本身的动力学特性，如情绪感染和衰减等，采用元胞自动机方法，建立基于场域模型的恐慌状态下行人决策修正模型，采用该模型研究恐慌情绪对人群疏散行为的作用规律。研究发现:当处于优势疏散位置的行人，由于恐慌做出非理性决策，不仅降低了自身的疏散效率，而且会占据其他行人的最优疏散路径，因此导致整体疏散效率的下降；随着恐慌情绪阈值增加，同一时刻的恐慌人数减小，疏散时间减小，且存在某一临界值，使疏散时间最短；情绪自衰减速率是影响恐慌情绪的关键因素，且存在决定恐慌情绪的蔓延或者衰减的临界值；行人的恐慌程度随着行人密度的增加而增加，因为人群规模较大时，恐慌情绪的感染次数增加，并在人群中得到反复加强，从而使人均恐慌值增加。     

基于传染病模型的群体活动中恐慌心理蔓延研究*

为研究人群中恐慌心理蔓延规律,基于传染病传播模型,构建NPCN（Normal-Panic-Cool-Normal）恐慌心理蔓延模型,通过加入干预因子得到优化模型,对NPCN模型及优化模型进行数值模拟,并对模拟结果进行对比分析。结果表明:恐慌人群比例随恐慌率α和冷静损失率γ增大而增大,随冷静率β增大而减小;在干预因子ω和ψ作用下,恐慌人群比例P明显下降,说明采取及时干预措施对恐慌心理蔓延抑制效果较好。     

潞安矿区煤层渗透率的各向异性特征实验研究

为了研究原位煤体渗透性的各向异性特征,以山西潞安常村矿3号煤层圆柱试样为对象,利用TCQT-Ⅲ型低渗煤层气相驱替增产试验装置,对煤样进行加载,并以氮气注入压力2.0 MPa的条件下,分析垂直层理和平行层理2个方向的煤体变形和渗透率变化特征。实验结果表明:煤样在加载过程中,平行和垂直层理煤样渗透率均随着有效应力的增大而减小,平行层理方向的渗透率始终大于垂直层理方向,应力加载初期渗透率急剧下降,最后逐渐趋于平缓;径向应变的增加量与渗透率呈正相关性,且平行层理相关性大于垂直层理;沿平行层理方向的裂隙度大于沿垂直层理方向,沿垂直层理方向的应变量大于沿平行层理方向;应变增加量均随有效应力的增加而逐渐减小。研究结果可为煤层井网布置及优化提供参考。     

Footedness and Mounting—Short Review and Two Case Studies

Footedness is a personal quality like handedness. Footedness may be associated with moving ability during mounting, dismounting, and jumping movements. Occupational accidents have occurred during movement at different working levels, during the use of access and exit systems, and during the mounting of vehicles. Aging can also affect accident risk and body laterality. For example, falling accidents on stairs are common among the elderly. One reason for accidents may be that the structure of the access system or stair system is unsuitable for individual moving patterns depending partly on body laterality. Footedness and the way the feet are used may be contradictory to the demands of the moving situation, especially during uncommon or rapid situations. This contradiction may trigger disturbance during moving. The aims of this pilot study were (a) to review the literature briefly and (b) to describe the use of the dominant and nondominant foot by farmers and the elderly when mounting a tractor and stairs, respectively. The study also gives ideas for future studies based on both (a) and (b).