考虑优先权的人群安全疏散动态模型

为制定合理、高效的应急状况下建筑物内人群疏散方案,考虑拥堵对人流速度的影响及疏散中不同人员特点,对建筑物内人群疏散动态实时分配问题进行研究。首先,采用元胞传输理论将建筑物内复杂的结构转化为元胞—连接桥路网模型,进而以最短疏散时间为目标函数、元胞流量守恒和流量传播为约束条件建立线性优化模型。通过对模型的求解可以得到不同优先级人员的网络清空时间、各路段实时人员数量及路径选择最优方案。案例分析结果表明,疏散过程中人员的优先级差异以及拥堵的发生均会影响不同人员的网络清空时间,因此,针对建筑物内人群疏散进行建模时,应考虑以上因素。     

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.     

基于系统动力学的飞行安全绩效研究

为深化飞行安全管理,需要研究组织因素之间的相互关系以及组织因素对飞行安全绩效的影响机理。从组织因素、航空飞行系统和飞行安全绩效3方面,建立航空飞行系统安全绩效模型。构建组织因素对飞行安全绩效影响的因果关系图。应用系统动力学(SD)建模仿真软件Vensim PLE,建立组织因素影响飞行安全绩效的SD模型。对行动准备时间变化时和安全绩效各维度目标值变化时的飞行安全绩效进行仿真分析。研究结果表明,航空安全管理过程中,缩短改善系统安全形势的行动准备时间,并优化飞行安全绩效各维度的目标值组合,能使飞行安全绩效最大化。     

城市重大危机事件演化的动力学模型研究

建立了城市重大危机事件的＂事件链＂,并分析了＂事件链＂中各状态的相互关系。基于SEIS传染病模型的思想,提出了一类城市重大危机事件的动力学模型。分别在不考虑外部因素对事件链的影响和考虑外部因素对事件链的影响的情况下,对事件从正常状态到危机状态沿时间的发展趋势和规律进行了分析,并对解进行Lyapunov稳定性分析以及计算机模拟仿真。研究表明：系统自身的修复能力和外部因素对系统的影响是控制危机事件的重要因素。     

煤矿灾害预警影响因素仿真分析

针对煤矿灾害预警过程存在的问题,首先运用解释结构模型分析各影响因素之间的相互关系,其次运用系统动力学原理和方法,对影响煤矿灾害预警的各因素进行动态仿真,对比分析各因素水平增加量对预警水平的影响程度,得出灾害预警中不同因素对预警水平的实际作用率。仿真结果有助于煤矿采取针对性的预警管理措施,同时为煤矿安全管理决策提供一个新的思路。     

考虑人-环因素的地铁站疏散速度修正模型与仿真

为提高地铁站突发事件人群疏散效率,构建融合人-环特征的地铁站人群疏散速度修正模型。首先从人员、环境2个方面,分析地铁站突发事件疏散设计要求及人群疏散影响因素,选取地铁结构、携带行李等8个速度影响因子,建立速度影响指标体系;然后采用未确知测度理论,计算速度指标熵值,确定速度修正量值;最后以某地铁站火灾事故为例,修正人员移动速度,设置疏散个体参数,仿真地铁站火灾疏散过程。结果表明:速度修正前地铁站疏散仿真总时间为264.0 s,修正后疏散总时间为337.0 s,仿真修正后的疏散时间更长,人员危险性更大。     

基于Madis-GTS NX的深基坑支护分析与三维数值模拟应用

以昆明国际汇都二期基坑工程为实例，从分析周边环境受深基坑开挖影响的各因素入手，采用理论分析、现场监测与数值模拟相结合的方法，应用Midas/GTS软件对此工程建立三维基坑模型，完成基坑分布开挖施工过程模拟，并进行数值模拟分析。将深基坑与周边土体、邻近建筑物看作一个系统，进一步研究周边地表及邻近建筑物在各影响因素下的变形规律。最后将模型中的支护结构变形值与实际检测结果进行分析对比，结果表明Midas建立的模型具有可靠性，得出基坑在开挖的过程中对邻近建筑物地表沉降产生一定影响，为施工设计与检测提供了可靠的依据，所得出的数据也为后续类似工程案例提供了数据支持。     

基于多主体仿真的重点城区脏弹袭击风险分析*

为研究“脏弹”恐怖袭击风险演化过程中的影响因素,针对重点城区“脏弹”恐怖袭击的预防需求,建立包含恐怖组织、防御力量及承灾载体的多主体仿真模型,通过实例分析恐怖组织在不同情景下的袭击成功概率,研究巡逻盘查、便衣侦查、安检等预防手段的风险补偿能力。结果表明:以室外人群为袭击目标时,袭击成功概率与袭击者对人员伤亡的预期值高度相关;以建筑物内部人员为袭击目标时,袭击者与建筑物之间的空间距离是影响袭击成功概率的重要因素,通过合理的城市空间规划可以在一定程度上实现对该类型恐怖袭击的风险补偿。研究结果可为公安及城市应急管理部门的相关工作提供决策支持。     

电梯PAR安全信息流管理模型构建及应用*

为从安全信息视角分析电梯全生命周期过程中事故致因因素,并在实践中提升电梯安全管理水平,基于PAR事故致因模型开展电梯安全信息管理研究。以安全信息为主线,安全感知-安全分析-安全应答（PAR）安全行为链为关键点,建立电梯PAR安全信息流管理模型。基于电梯PAR安全信息流管理模型的逻辑架构建立电梯信息综合监管服务体系,将模型的信息服务形式具体化。并运用电梯PAR安全信息流管理模型对典型电梯事故进行分析。研究结果表明:电梯PAR安全信息流管理模型能够全面分析各层级失误模式,提升各主体协同治理能力。电梯信息综合监管服务体系可打破电梯领域信息“孤岛”现状,对智慧电梯建设具有重要理论指导意义。     

基于系统动力学的高校消防安全管理研究

为识别高校消防安全管理的影响因素,有效预防高校火灾事故,本文结合实际案例和调研情况,建立高校消防安全管理系统动力学模型,仿真分析不同消防安全投入比例对高校消防安全管理水平的提升效果和影响趋势。结果表明:高校消防安全管理系统中采用平均分配的投入方案并不理想,且侧重单一分支的投入方案不能有效提升高校整体消防安全管理水平;与之相对应的,采取分散却有所侧重的投入策略是高校消防安全管理投入的最佳选择,消防管理及检查、设备维保更新和消防宣传教育是高校消防安全管理的重点需求与亟需方向;构建的高校消防安全管理系统动力学模型符合实际,能够识别高校消防安全管理中各要素间的相互作用和影响机制,并能有效预测高校消防安全管理水平的变化趋势。     

高层建筑火灾初期利用电梯进行人员疏散的可行性探讨

概述高层建筑火灾情况下人员疏散的复杂性,指明了高层建筑传统的疏散方式及其存在的主要问题。结合火灾发展的规律、火灾初期电梯疏散的原理,建立了高层建筑在火灾初期利用电梯进行人员疏散的模型。针对火灾时使用电梯的主要危害,提出从电梯及电梯井本身的安全、送风、电梯分区及供电保障4方面的改进措施,并对火灾初期利用电梯进行人员疏散的安全合理性进行分析,结果表明在火灾初期利用电梯进行人员疏散具有一定的可行性。     

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。     

超高层建筑人员电梯辅助疏散及其影响参数研究

针对传统疏散方式很难在短时间内有效地将人员疏散至室外安全区的难题,研究分析了超高层建筑中人员疏散策略以及电梯作为辅助人员疏散方式的可行性。首先,对人员疏散速度进行了研究,对电梯运行特性进行了分析;然后,利用数值模拟的方法,对影响电梯辅助疏散的参数进行研究,以对超高层建筑人员疏散以及疏散电梯的设计提供理论参考。结果表明,电梯与疏散楼梯相结合的疏散方式能够快速地完成高层建筑内部人员疏散。该组合疏散方式中决定总疏散时间的主要因素是疏散人数、电梯运行速度、电梯容纳人数、电梯疏散人员比例。当电梯疏散人数占总体疏散人数的40％时,疏散总时间最短。     

Method to map human and infrastructure vulnerability using CNN land cover: Case study of floating tank explosion at petrochemical plants of LaemChabang,Thailand

Industrial storage tanks, used to store flammable materials in the petrochemical industry, can induce potential fire and explosion under specific conditions. Therefore, it is necessary to map the population and environment vulnerability, and, to develop procedures for emergency responses in order to reduce potential casualties. In order to achieve this, Convolutional Neural Networks (CNN) are used in this study using 6 classes: floating tank, forest, house, road, wasteland and water. Datasets are built for a total of approximately 1.4 million tiles with a resolution of 0.33m/pixel and their size are optimized in function of the class. The 6 associated CNN models are built and optimized to classify each class. The validation of the models shows that, with the exception of road and wasteland where the precision is only 73% and 89% respectively, the other 4 classes have a value higher than 95%. Post-processing is performed on each prediction before aggregating these results to obtain the land cover. For the floating tank class, a 5 step post-processing is used based on a Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise algorithm (DBCAN) after which blast simulation is applied and effects on people, buildings and trees are obtained through 4 steps. Finally, the petrochemical site of LaemChabang in Thailand is used as study case. Except for the road class that is difficult to detect, land cover is well performed. Human casualties and surface of damaged buildings are finally estimated demonstrating the usefulness of the tool to be used for the emergency planning of industrial disasters.     

基于能力谱的建筑物震害评估及城市抗震规划

为减轻地震建筑物破坏带来的人员伤亡和经济损失,根据能力谱方法计算7度和8度地震影响下建筑物的破坏状态,在此基础上进行城市抗震规划。首先把城市建筑物分成钢筋混凝土、砌体、钢框架及木结构4类;然后利用能力谱方法得到建筑物各种损坏状态的概率及震害指数;最后提出抗震规划措施,在GIS环境下可视化表达建筑物震害分级图。结果表明,中层小于低层和高层建筑物的震害指数;对低层和中层建筑物,钢筋混凝土的抗震能力较强。7度地震时,未设防和低设防建筑物的震害指数在0.5和1.0之间,轻微破坏;部分中等设防和高设防建筑物的震害指数小于0.5,基本完好。8度地震时,4类建筑物的震害指数在0.5～1.0之间,轻微破坏。进行城市抗震规划后,建筑物受7度地震影响时基本完好,受8度地震影响时轻微破坏。     

地震灾害下城市供水网络韧性评估及优化研究

为提升城市供水网络应对地震灾害的能力,基于性能响应函数(PRF)方法,引入基础设施网络均衡理论,设计综合考虑城市供水网络物理状态和输送能力的性能时程响应函数,构建贯穿结构和功能双维度的地震灾害下城市供水网络韧性评估方法;从灾害概率、灾害后果、恢复速度、恢复程度等4个关键因素出发,提出城市供水网络网状扩张、管道延性改造、增加恢复资源和提升恢复储备等韧性优化策略;以我国华东某市供水网络为例,定量评估不同优化策略下的韧性提升效果,提出不同决策场景下恢复资源r和恢复储备b的优化配置方法。结果表明:管网延性改造是提升供水网络韧性的有效措施,网状扩张能提升供水网络性能,但对韧性提升无明显作用,网状扩张后要注意增加网络恢复资源和恢复储备。     

城市河道水环境生态治理措施研究

近年来,城市化进程不断加剧,而生态环境也遭到了严重的破坏,特别是城市河道水环境的破坏,这也是当前急需解决的一项难题。在人们的日常生活和工作当中,水起着十分重要的作用,一旦城市河道出现问题,将会严重影响人们的正常生活,水资源的破坏是政府部门面临的主要困扰之一,也是阻碍城市经济发展的重要问题,为此,水利以及环保部门一定要采取措施进行解决,进而保证生态环境的发展。本文就城市河道水环境生态治理措施进行了深入分析和研究,以期为相关工作提供借鉴。     

应急避难场所建设进度优化模型研究

以规划效率评价为基础,定义了应急避难场所的公益收益,体现在服务性、可达性和安全性3个方面。以全部应急避难场所在整个建设规划期的总公益收益最大化为目标,建立了无偏好和有偏好两类建设进度优化模型,对应急避难场所在规划期内各年的投资额度、建设对象和建设数量进行优化。案例研究结果表明,无偏好模型能最大限度地获得公益收益,但不能很好地表达公众的真实需求;有偏好模型,不可避免会造成一定公益收益损失,但能更多地考虑实际存在的各方面影响因素,更接近真实的决策。实际应用中对模型的选择应根据具体情况确定。     

恒压变频调速给水方式在民用建筑的问题

恒压变频调速给水方式已普遍被采用,但作为应用在民用建筑供水上的新方式,对其深入研究不多。导致实际使用效果参差不齐。指出了恒压变频调速方式应用在民用建筑供水上出现的问题,详细分析了出现问题的原因,并提出了解决办法。     

基于Pathfinder模拟的教学楼出入口与楼梯优化研究

教学楼人员在紧急状态疏散过程中极易发生拥挤踩踏事故,合理设置教学楼出入口与楼梯宽度是保障人员快速安全疏散的关键影响因素。本文采用Pathfinder软件平台以某高中教学楼为研究对象进行建模,通过变换出入口位置,改变楼梯梯段宽度等方式设计调整教学楼疏散场景,设置不同场景,模拟了不同场景下教学楼出入口和各楼层楼梯处的人员疏散情况。根据对疏散过程及疏散时间的分析,结果表明:合理设置出入口数量、方式及增加楼梯梯段宽度可有效提升人员疏散速度,且仅通过增加出入口并不能显著增加疏散速度,需同步考虑出入口与楼梯宽度之间的协调。以期为该类建筑紧急疏散设计提供参考。