基于蚁群算法的油田井场疏散路径研究

针对油田作业现场的人员疏散问题，通过实测得到作业人员及设备的空间分布特征，构建二维环境地图，利用蚁群算法计算作业人员的最优疏散路径，并对不同工种作业人员分类研究，划分得到井场疏散重点区域。研究结果表明，发生突发事件后，井场内作业人员的疏散时间为31.6 s，按照疏散距离由大至小分别为压裂车操作人员、储罐试油队人员、配液操作人员及其他辅助人员。为了有效提高井场作业人员的疏散效率，应确保设备间预留足够的安全距离，设备与井场边界有一定的空间，应急集中区域不被占用和遮挡。     

被疏散者行为的模糊建模与仿真研究

为提高应急疏散效率,根据疏散场景下人员疏散行为的特点,应用模糊推理知识以及Agent技术,并考虑到人员性别、年龄以及受教育程度的差异,利用智能体建模仿真平台Anylogic建立人员疏散模型。最后,通过对北京建筑大学某5层教学楼建立模型并进行模拟仿真,直观展示人员个体的疏散行为。试验结果表明,采用模糊推理决策的人员疏散仿真模型计算结果为整体疏散用时262 s,仅次于完全理想化状态下的整体疏散用时(250 s),接近真实的疏散过程,能有效模拟个体在疏散过程中的行为。     

基于区域网络人员疏散模型的计算机仿真

在分析国内外已有安全疏散模型的基础上,结合区域模型思想,提出了以功能单元为基础的精细网格区域疏散模型(区域网格疏散模型).区域网格疏散模型根据建筑单元的功能设置各单元的人员密度,而疏散过程中人员运动速度受人员密度的影响.以MATLAB为开发平台,完成了界面窗口建立、各控件内部计算处理函数语句编程等工作,开发了区域网格疏散仿真程序(Zone Grid Evacuation Simulation Software,ZGESS).该程序可显示各楼层不同时刻的人员分布情况及整个建筑物人数随时间的变化.对建筑人员疏散的实例分析表明,区域网格疏散仿真程序能够模拟人员疏散的运动过程,并可将各单元及整个区域内的疏散全过程动态显示出来.     

航空器内人员应急疏散仿真模型研究

详细分析了航空器内人员应急疏散模型中人的行为和运动过程、事故场景的危险性对人的行为影响、机组和舱内设施对人员疏散的影响等方面的特点,并全面讨论了这些模型的仿真与事故场景和全尺寸实验的验证对比结果。提出了航空器内人员应急疏散模型应该包括航空器几何模型、人员特征模型、人员行为模型、火灾模型和人员运动模型等5个子模型,以及各子模型的研究内容。同时,提出了人的行为描述和人的运动过程的计算机实现方法是影响紧急状况下人员疏散模型准确性的两个关键问题。研究结果表明:模型仿真在航空器的辅助设计、乘客的疏散优化和机组的应急程序开发等方面有应用价值,但模型的有效性验证困难限制了其更进一步的应用。     

山区井场周边人群疏散实验研究——实验设计

为防止气矿开采及运行发生天然气泄漏事故对社会公众造成影响,确保突发情况下快速有序有效地将受到影响的社会公众转移或疏散至安全地带,最大限度保护群众的安全,通过对山区井场周边人群疏散的现场实验,获取山区环境下人群疏散的行为特征、疏散时间、运动速度等数据,为山区地形条件下大规模人群疏散模拟计算提供基础性实验数据,并为井喷事故发生时人员应急疏散组织和管理提供参考。本文及后续文章将报道气矿井场周边人群疏散演练的实验研究。这里,主要对实验方案包括疏散人群、疏散路径及测试方案等进行介绍。     

中国安全生产科学研究院参与承担的“地铁车站人员应急疏散模拟仿真专题研究”项目通过中期验收评审

2008年6月20日，在广州市召开了由中国安全生产科学研究院和广州市地下铁道设计研究院共同承担的“地铁车站人员应急疏散模拟仿真专题研究”项目的中期验收评审会。会议听取了中国安全生产科学研究院研究人员关于地铁车站的人员应急疏散策略、疏散时间计算模型、虚拟仿真系统等研究成果进展。     

复杂建筑空间人员应急疏散的无人机引导模型研究*

为提升紧急情况下复杂建筑空间中应急疏散引导的疏散效率,采用仿真模拟方法,提出1套可适用于复杂建筑空间人员应急疏散的无人机引导模型,该模型通过改进传统算法和构建新方法,实现无人机空间遍历移动规则寻优、无人机引导路径寻优以及基于“障碍物空间场域”建筑空间区域划分。研究结果表明:相较于没有无人机引导,采用单无人机和多无人机协同引导疏散,可大幅缩短整体疏散时间,有效减少疏散路径当量长度,提高疏散效率并保证路径安全,为无人机在应急救援和疏散的应用提供新思路。     

基于NetLogo平台的室内学生疏散过程仿真研究

为了保证学生在突发事件发生时能够安全迅速的疏散,本文基于多主体仿真平台NetLogo,利用瓦片建立真实教室模型,赋予海龟自主移动能力,对不同出口条件、不同人数的教室内学生疏散过程进行了模拟。计算结果表明,随着学生人数的增加,疏散用时随之增大,双出口条件学生疏散用时较单出口条件可平均节约53.8%,可提高学生的安全逃生概率,并利用计算结果对教室出口条件进行了优化。     

井喷硫化氢扩散分析

井喷有毒气体扩散对周围居民的危害很大[1],由于井场所位于的山区地形下垫面特殊,气体扩散的过程比较复杂,无法用普通的烟羽模式进行模拟,本文采用大涡模型以及贴体网格技术、卫星遥感技术,对某地区发生泄漏进行研究并进行三维数值模拟,模拟结果显示了气体扩散的时空分布以及对人员的危害,通过模拟结果,可以对井场地区的安全情况作出评价,能够对应急人员疏散策略及安全区域规划的制定提供帮助。     

地铁应急疏散恐慌程度模型研究

为研究地铁应急疏散情况下人员恐慌程度,建立地铁应急疏散恐慌程度模型。首先根据恐慌心理量表和调查问卷得到恐慌程度影响因素及其分类,并确定各影响因素权重值。在北京地铁军博站进行应急疏散模拟试验。根据试验数据修正模型中相关事故经历因素,得到地铁应急疏散恐慌程度最终优化模型。结果表明,地铁应急疏散恐慌程度受年龄、携带行李情况、接受安全教育程度、相关事故灾害经历等人员个体因素,以及人员密度、疏散环境复杂程度、事故灾害发生位置等环境因素影响。应急疏散恐慌程度模型计算结果和应急疏散模拟试验结果相近。     

河南油田井下作业公司进行井控演练

5月30日上午,河南油田井下作业公司为增强处理井喷事故能力,在江河4-6井场举行大规模井控演练。公司下属单位的6支基层队参加了演练,另外20支作业、试油队伍现场进行了观摩学习。通过演练,检验了公司在报警、人员组织、物资工具准备、井喷紧急抢险实施程序、现场救护等多方面对突发井喷的应急反应能力及井控操作技能,     

有毒化学品泄漏事故应急疏散决策优化模型研究

采用高斯烟团模型模拟有毒化学品泄漏后的扩散区域,确定应急疏散范围;采用线性规划方法,建立应急疏散优化模型,并利用Lingo优化软件求解该模型.以液氯泄漏事故为例,研究危险区域的人员疏散,确定最佳应急疏散方案.本研究为一线指挥人员的最优疏散方案决策提供了参考.     

生化恐怖袭击情境下引导疏散中行人行为仿真研究

恐怖袭击事件发生在人员密集、环境复杂的公共场所时,极易造成大量的人员伤 亡。为了研究行人行为特征对应急引导过程的影响,采集疏散行人行为特征数据以SPSS 统计软件分析,并将分析结果导入基于社会力原理建立的疏散模型进行仿真实验。研究 结果表明:行人的性别、受教育程度及疏散经验个体特征的差异对引导疏散的结果具有 直接的影响,关系到引导疏散过程的成功与否。应急管理方案制定中,应针对性的为各 类行人指定安全预案以及提供培训演练。     

司钻房爆炸载荷场景下的人员安全撤离分析方法

为有效降低井喷失控场景下人员的应急疏散风险,提出针对司钻房控制室爆炸载荷的安全撤离分析方法。首先,根据司钻房控制室载荷设计规范和布局,确定司钻房的爆炸载荷阈值;然后,运用多能法初步估计爆炸载荷阈值对应的等效气云体积,并构建井喷失控场景平台爆炸仿真模型,借助逆推法确定爆炸载荷的可燃气云体积阈值;最后,针对井喷重组分气体扩散过程的危险气云体积变化曲线,确定不同场景下的可用安全疏散时间T_A,通过对比所需安全疏散时间T_R,判断人员能否安全撤离。结果表明：所提方法可以针对多种井喷场景下的人员安全撤离给出指导建议,其中,井喷速率和风速对T_A有显著影响,当风速增至7 m/s时可以保证司钻人员的安全撤离,而井喷速率的增加则会显著降低T_A,当井喷速率>390 m/s时,会威胁司钻人员的安全撤离。     

单室人员疏散模型及仿真分析

为实现对单室人员疏散时间的精确计算,通过对单室人员疏散过程的分析,揭示单室疏散时人员运动的规律,建立了有、无障碍条件下单室人员疏散的计算模型,得到疏散门处发生拥堵的临界条件,并将计算模型的计算数据与相同条件下社会力疏散模型的仿真数据进行比较,以评价计算模型的准确性。结果表明,计算模型计算简单,数据可靠,能够用于计算单室人员疏散的时间。     

复杂建筑人员密集区域疏散模型

为有效评估复杂建筑人员密集区域发生突发事件时的人员疏散能力,结合人员疏散的移动速度、疏散时间、人群密度等3个方面的动力学控制方程,构建复杂建筑人员密集区域的人群疏散数学模型;以某商场突发事件为例,分别用该模型和Pathfinder软件模拟的方法,计算该商场人员疏散时间。结果表明:移动速度、疏散时间、人员密度等三者相互影响、控制,最终影响疏散效率;人群疏散数学模型与Pathfinder软件仿真模拟的疏散时间相符,并且该模型的计算结果反映出疏散时间主要与建筑物的楼层数目、人群移动速度、人群密度以及楼梯的物理参数等有关;该模型预判出疏散人员在楼梯口易发生堵塞且最占用疏散时间。     

考虑帮助行为的人员疏散元胞自动机模型

为研究帮助行为在疏散过程中的作用,模拟疏散过程中人员的帮助行为,建立一种考虑帮助行为的元胞自动机模型,模型中把疏散人员分为提供帮助的年轻人和需要帮助的老年人;通过仿真分析疏散过程中帮助行为在老年人占有比例和位置分布等不同情况下对疏散效率和疏散过程的影响以及人员离开疏散空间的时间特征。研究表明:年轻人的帮助行为可以提高疏散的效率,但是其效果受到帮助的概率、老年人占有比例和位置分布的影响;当老年人占有比例小于80%时,帮助行为的效果较好,且帮助概率越高效果越好;帮助行为在老年人分布整个房间时比老年人只分布在出口附近时对疏散效率的影响更显著;帮助行为在老年人占有比例和位置分布等不同情况下对疏散过程不同阶段影响的不同;帮助行为可以优化人员离开的时间分布。     

双出口疏散吸引区域模型建立与模拟分析

为研究建筑体内人员疏散的出口选择行为,提出基于元胞自动机的人员疏散模型。以学校常见的双出口教室为例进行研究,建立双出口疏散吸引区域模型,得出人员密度较低和较高时疏散吸引区域边界的函数表达式,指出人员密度较高时,边界函数基本满足边界到出口距离的平方之比等于出口的宽度之比;通过对出口宽度、人员数量和出口位置等参量进行仿真分析,充分验证了提出的双出口疏散吸引区域模型的合理性;研究结果有助于合理分配疏散人员,充分发挥建筑疏散的潜在能力。     

基于数值模拟的某地铁车站人群紧急疏散研究

为了模拟分析地铁疏散影响因素,提出针对性应急疏散策略,达到提高疏散效率的目的。本文以某地下二层岛式车站为例,运用人员紧急疏散仿真软件Pathfinder,建立了车站紧急疏散仿真模型,研究了各区域人数变化情况、各连接处的通行速率以及疏散瓶颈位置。结果表明:现行条件下,该车站的疏散预警阈值为2000人,疏散时间约326s;疏散瓶颈出现在站台层疏散楼梯处,拥堵时间约为120s,且站台层人数越多,拥堵时间越长。因此,当超过2000人时,车站应限制人员进出比例,加强人员引导,提高出站效率,确保站内人员可安全、有序疏散。同时,针对疏散瓶颈位置,站厅层自动检票闸机数量的确定应结合楼梯的通行速率,减低人员疏散时间。     

基于动态网络流的区域疏散分析模型与仿真

区域疏散分析是应急管理工作的重要内容。基于CBRN事故区域疏散的特点,引入疏散亚区域的概念,并运用运筹学中图论与离散时间动态网络流的理论和方法,建立CBRN事故区域疏散优化模型。采用RELAX算法求解该模型,并结合CBRN事故时期人员疏散过程详细介绍区域疏散分析的流程。最后将所建模型应用于具体实例,程序运算结果表明群众对紧急疏散通知的反应速度越快,被疏散人数越少以及尽早通知群众疏散时,人员疏散效率明显提高。CBRN事故区域疏散优化模型可为优化和改进CBRN事故区域疏散的方法提供依据。