公路隧道火灾发生位置与人群疏散通道仿真研究

利用EXODUS建立隧道的仿真场景,确定疏散人群仿真参数,并将出口工效OPS作为评价疏散效率的指标,分析不同火灾发生位置对疏散时间的影响。采用K-means算法分别对火灾发生位置和人群疏散通道位置进行聚类,并建立基于两者影响下的出口工效模型,通过对该模型求偏导,得出隧道火灾发生位置和人群疏散通道选择之间的关系。研究结果表明:火灾发生位置越接近人行横通道,疏散时间波动越大,人行横通道和隧道入口的疏散时间随人群疏散区域分界线变化,当火灾发生距人行横通道20~110 m时,变化明显,当距140~350 m时,变化平稳;出口工效OPS总体呈现不稳定的阶梯状变化趋势;火灾发生位置和人群疏散通道的最优位置呈线性递减关系。研究结果可应用于隧道应急指挥中心管理人员制定有效疏散路径和采取诱导分流人群措施。     

公路隧道火灾环境人群逃生行为分析及多项Logit建模*

为提高隧道疏散效率，研究环境、社会和个人因素对逃生行为的影响。基于虚拟现实技术从心理学和行为学角度对公路隧道逃生行为及影响因素进行研究，利用Unity 3D建立虚拟场景下的公路隧道场景，通过步行模拟器和ErgoLAB无线生理模块采集步速和心电；应用核密度曲线研究平均心率的变化特性；采用Hermite插值法描述步速的变化趋势。在试验结果的基础上，构建基于多项Logit的逃生行为模型。结果表明:平静状态下，男性的平均心率个体差异性较大，运动状态下，女性的平均心率波动较大；测试者在隧道内遇到障碍物会降低步速，在逐渐深入并穿越人群的过程中，呈现步速加快的特征；逃生行为的MNL模型R2和准确度分别达到87.41%和92%；隧道内障碍物越少，前方人群越多，且能见度越差，人越容易处于恐慌状态，更倾向于跟随他人。研究结果可为火灾环境下的公路隧道人群疏散模型的建立提供参考，对避免人员伤亡和减少财产损失具有实际意义。