大型公共场所人员疏散模型研究--考虑个体特性和从众行为

在引入元胞自动机概念的基础上,模拟分析了紧急情况下人员的疏散行为,并提出了一个新的疏散模型.该模型考虑了人员的个体差异和从众行为,并重点分析了各种情况下从众行为对疏散行为和疏散时间的影响.结果表明,从众行为与疏散场所中的人员密度、视野范围大小等都有很大关系,一般而言,从众行为将延缓人员疏散的时间.     

计算机仿真方法在人群疏散影响参数研究中的应用

建筑物中的人群疏散受到灾场环境、建筑结构以及人员本身等诸多因素的共同影响,明确这些因素的影响机理与程度对人群的疏散安全具有重要意义.借助仿真软件buildingEXODUS,以某地铁车站为例,定量地研究了人员行走速度等参数对人群平均等待时间和人群平均行走时间的影响.结果表明:不同参数对人群疏散的影响存在着差别.即使是相同的参数,在不同类型的建筑中,其影响程度也可能发生变化.在此基础上,明确了出口涌流能力、疏散人数、行走速度和疏散准备时间四个对整体疏散时间影响显著的参数,通过对上述参数的控制,可以提高人群疏散的安全可靠性.     

火灾中人群疏散延迟时间的研究

火灾中人员的疏散时间主要包括疏散前的延迟时间和在通道上的疏散时间。对疏散延迟时间的分布及其对疏散时间的影响进行了研究,利用Building Exodus软件对实际工程进行了模拟,并得出了一些重要的结论。这些结论对于修正传统疏散时间的工程计算方法、制定合理的人群管理对策具有重要的指导作用。     

隧道火灾安全疏散模拟

隧道的消防设计应以保护人员的生命安全为首要目标。为此开发了隧道火灾时的人员疏散计算机模型Tunev,该模型能计算隧道内不同火灾场景下人员疏散所需时间;与计算危险来临时间的火灾数值模拟软件FDS相结合,经两种时间的对比,可判断人员疏散的安全性,并进行疏散过程的动态演示。该模型包含了简单的火灾时人员行为数据库和隧道防火结构参数,通过定性和定量的分析计算,能发现消防设计中的不足,为人员疏散方案提供参考依据。此外,该模型还可作为辅助的消防演习工具。阐述了模型的有关概念,并对雪峰山隧道工程实例进行了疏散模拟,最后简述了Tunev模型的验证和应用。     

地铁车站人员疏散离散时间模型研究

疏散时间对于保证地铁车站这类复杂建筑结构内人群的安全至关重要,本文借鉴群集流动理论建立了用于计算地铁车站人群移动时间的疏散离散时间模型(EDTM),模型中的人群流动系数取值不同于传统计算公式中的常量,依据的是经典的车站人群密度与速度函数关系式。将此模型用于某地铁车站站台层,求解楼梯出口疏散人数与时间的关系,并与Building EXODUS疏散软件的模拟结果以及传统地铁车站疏散时间计算公式的计算结果进行了对比,分析表明,EDTM计算结果与EXODUS疏散模拟结果非常接近,且比传统公式计算更为精确和符合实际情况。该计算模型可以为地铁车站人群疏散时间计算、建筑出口性能化设计,以及地铁车站事故应急预案的制定提供更有效的工具。     

重大危险源大规模人群疏散决策模型研究

为在重大危险源应急救灾中给决策人员提供最优的人群疏散方案,提高抢险救灾能力,将疏散过程分为两个阶段——先将灾民疏散至临时疏散救援点,再根据灾民受伤的严重程度有选择地将其疏散至定点医院进行救治。综合考虑灾害对人群疏散造成的影响,将道路危险系数等参数加入目标函数中,将灾区按灾害程度赋予不同的优先疏散系数并将之反映在时间满意度上,以总疏散时间最小为目标函数,建立疏散模型,并应用遗传算法进行求解。最后,通过MATLAB进行仿真计算。研究结果表明:模型和算法给出的疏散策略是有效的。     

基于计算机仿真的火灾时人员安全疏散可靠度分析

火灾中的人员疏散是个复杂的过程,受到诸多因素的共同影响,传统的人员疏散可靠度分析常常忽略这些因素之间的相互作用。为更准确地计算出火灾中人员疏散的可靠度,本文以某地铁车站为例,借助人员疏散仿真软件buildingEXODUS与火灾模拟程序FDS,分别得到人员所需安全疏散时间(RSET)和可利用安全疏散时间(ASET)。在此基础上,构造人员安全疏散极限状态方程,利用一次二阶矩理论求得安全疏散可靠概率。由于能够较好地反映疏散过程中各影响因素之间的相互作用,因此,采用本文提出的可靠度分析方法能够得到更合理的结果。     

基于改进的精细网格网络复合模型的最优疏散路径研究

针对人群密集的商场发生火灾爆炸、地震、恐怖袭击等突发事件时,人员紧急疏散问题,通过改进的精细网格网络复合模型,用Matlab仿真人员疏散的最优路径,并以实际商场为例,运用Pathfinder软件对最优路径进行验证模拟,并进一步对商场满载情景仿真,得出商场的最佳疏散出口与疏散瓶颈。分析商场不同时期的疏散瓶颈,进行深化设计得出结论,最优疏散路径优于单纯选择距离人员最近的出口撤离的方案;撤离人员都有从众心理;当第四层人员密度超过0.59人/m~2时,撤离过程将发生踩踏事件。本研究为人员疏散行为模型提供了一种有用的补充。     

大型公共场所人群拥挤踩踏事故机理初探

近年来的事故灾害统计分析表明人群拥挤踩踏事故已逐步成为大型公共聚集场所的主要人为事故灾害类型之一.与火灾等常见人为事故灾害不同,人群拥挤踩踏事故的发生极其突然,社会影响重大.从人群拥挤踩踏事故的致因机理及承载体人群的运动规律开展相关研究,基于风险理论、事故突变等理论方法提出了人群拥挤踩踏事故风险(四阶段)理论,并构建了理论模型,对理论模型中的参数求解进行了阐述.人群拥挤踩踏事故风险理论研究可以为揭示人群聚集相关事故成因机制及形成演变规律提供一些有益的尝试及参考,其中的相关理论模型可供大型建筑(如奥运赛场)性能化设计、人群安全疏散及管理等工作参考.     

基于虚拟现实的建筑火灾模拟系统

提出了将虚拟现实技术应用于建筑火灾模拟的方法,在交互式虚拟环境中实现了基于火灾数值模拟的火灾场景模拟。根据火灾场模拟软件FDS的计算结果,控制虚拟火灾场景中火焰和烟雾的蔓延,使得虚拟场景中火灾的发展接近实际火灾的情况。模拟系统中通过纹理贴图和粒子系统等技术实现了逼真的火灾场景可视化。还介绍了实现灭火作战模拟和训员疏散模拟的技术细节。在以上方法的基础上研制了建筑火灾模拟原型系统,该系统可应用于电子消防预案制作、灭火作战演练、人员疏散演练、建筑性能化防火设计与评估,以及灾害条件下人的疏散行为研究等各个方面。     

垂直升船机初期火灾疏散路径人群流量分配研究∗

为合理分配垂直各疏散路径的人群流量,通过分析垂直升船机的结构特征,确定升船机综合使用电梯与楼梯进行垂直疏散的可行路径,分别计算从电梯向最近出口疏散、经楼梯向上游平台疏散、经楼梯向下游平台疏散等三条路径上的疏散时间,取三者较大值作为升船机垂直疏散时间,并以此时间最小化为目标函数,运用粒子群算法,仿真求解使用楼梯比例及向上游平台疏散比例等流量分配系数。结果表明:停靠高程∈[62,128]m时,楼梯使用比例可适当增大,使用楼梯向上游疏散比例为0;停靠高程∈[128,147]m时,楼梯使用比例可进一步增大;停靠高程∈[147,175]m时,楼梯使用比例可适当减小,使用楼梯向上游疏散比例为1,经流量分配后疏散时间被有效缩短。     

大型社会活动人群拥挤事故防范系统研究

我国各类大型群众性社会活动逐年增多，此类活动中如有突发事件发生，可能会由于缺乏有效的事故防范系统而导致人群拥挤，造成人员伤亡。本文通过总结大型社会活动造成人群拥挤事故的主要原因，提出以合理规划为基础、完善预案为支撑、配合有效的预警与救援模块构成的全过程集中化管理的大型社会活动人群拥挤事故防范系统。     

基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度

台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。在台风登陆之前，根据气象部门对台风发生过程及发展趋势的分析，预测防御范围，进行必要的应急疏散与救援调度，可以有效地减少人员伤亡和财产损失。研究了城市在风灾情况下进行疏散的模拟方法。将微观离散模型和宏观交通流模型相结合，采用元胞自动机原理和LW宏观交通流理论，建立了城市区域不同类型的疏散模型和应急服务规划模型，进行了人员和车辆的疏散模拟与分析，并在此基础上研制了基于GIS的灾害疏散模拟及救援调度系统，该系统可对城市防灾减灾规划和灾时应急预案的制定提供决策支持。     

地铁列车火灾中的人员疏散仿真研究

近年来,随着城市人口的不断激增,地铁行业也随之蓬勃发展,地铁列车已经从城市交通的辅助角色转变成人们生活中的关键需求,因而做好地铁的消防安全工程势在必行。针对列车火灾的人员疏散问题进行了模拟分析,考虑列车车厢内4种人员密度疏散的场景,通过软件模拟分析,将结果与规范计算所得结果进行比对,较为真实可靠地反映了人员密度对疏散的影响,并在此基础上提出相关建议。     

水下公路隧道纵向疏散通道加压送风系统研究

为研究水下公路隧道纵向疏散通道加压送风系统的关键设计参数,结合纵向疏散通道的特点,借鉴一般建筑加压送风系统的设计要求,提出了纵向疏散通道内加压送风量的计算方法,并通过数值模拟方法对纵向疏散通道加压送风系统进行了研究。结果表明,利用风速法计算得到的送风量比压差法计算得到的结果大20倍左右,并且压差法计算送风量时受疏散口缝隙宽度影响较大,工程适用性差。通过数值模拟可知,疏散通道内的送风风速达到1.5m/s时即能够满足人员安全疏散要求,这与风速法计算的结果一致。研究结果可供采用纵向疏散模式的隧道疏散通道加压送风系统设计参考。