基于三方演化博弈论的相向流人群疏散行为研究

为探究相向流人群疏散行为,基于考虑疏散指挥者对疏散过程的引导作用,构建包含正向流人群、逆向流人群和疏散指挥者的三方演化博弈模型,分析三方在参与博弈后策略选择的稳定性,并通过数值仿真探究场地宽度、人员密度、合作收益、逆流任务收益、场地熟悉程度、管理强度、事故惩罚等因素对应急疏散系统演化稳定性的影响。研究结果表明：三方博弈主体策略转换联动性较强;相向流人群的竞争或合作策略主要受到合作收益、逆流任务收益和场地熟悉程度影响;盲目提高指挥者的管理强度可能会迫使指挥者放弃管理。研究结果可为减少疏散人员逆向流行为和提高疏散指挥者管理能力提供一定参考。     

考虑恐慌情绪感染下行人绊倒行为的疏散模型

为研究恐慌情绪下行人跨越障碍物时绊倒行为对疏散进程的影响,提出1种多模型耦合的元胞自动机模型。基于OCEAN模型和SIS模型建立个性化的情绪感染模型,模拟人群中恐慌情绪的动态感染;引入社会力模型中力的作用,判断恐慌行人是否会被障碍物绊倒;讨论情绪阈值、行人密度、可跨越障碍物长度及位置、帮扶阈值等因素对疏散结果的影响。研究结果表明：情绪阈值越高,疏散时间越长,绊倒次数越少;行人密度越高,疏散时间越长,绊倒次数越多;可跨越障碍物长度和位置的变化均会对疏散时间和绊倒次数产生一定影响;帮扶阈值越低,倒地行人的平均恢复时间越短。研究结果以期为后续此类研究和预防工作提供参考与依据。     

人群聚集拥挤度的量化表征方法

为有效识别人群聚集区域并量化拥挤人群聚集程度,构建全新的人群聚集拥挤度量化表征方法,归纳总结“人群拥挤度”定义,计算不同条件人群的个人间距并分析其分布特征,基于人群个人间距提出“个体聚集度”和人群“聚集拥挤度”计算方法,并对上海城隍庙豫园内九曲桥的一段入口区域进行实例分析。研究结果表明：人群规模和密度并不能完全真实反映群体拥挤程度,但通过人群个体间距概率分布和累积概率分布可以识别人群的局部聚集现象,基于个人间距的人群聚集度量化方法能够有效地衡量人群局部聚集程度和整体聚集情况,研究结果可为人群风险监测预警提供参考。     

基于Fluent的开县井喷事故后果模拟与分析

对开县井喷事故的相关资料进行了收集整理,确定了数值模拟所需的初始条件、边界条件. 以计算流体力学为主要技术工具,通过Fluent软件对开放空间大范围毒气扩散事故进行模拟;根据收集到的资料确定了模拟结果的符合性检验标准并进行检验,结合急性中毒标准,对模拟结果进行了分析,特别对风速和地形的影响进行了深入研究. 结果表明,事故发生时H₂S高浓度积聚的主要原因是开县的地形条件. 事故发生时的静风条件不利于气体对流和扩散,加剧了H₂S的积聚,重气效应虽然对浓度积聚有一定影响,但不是主要的决定因素. 针对H₂S在人员呼吸面上造成的毒效应的分析表明,由于H₂S分子量与空气接近,有可能在任何高度上出现高浓度,所以不能考虑向高处疏散人员的方案.      

考虑主动避让行为的养老场所人员疏散研究

为明确主动避让行为对养老场所人员疏散的影响,建立考虑主动避让弱势群体行为的元胞自动机模型,模型分别考虑避让弱势群体前方行走区域、斜前方行走区域、前方和斜前方行走区域对人员疏散的影响;分析不同避让方式下弱势群体比例、行人密度、弱势群体位置分布对整体疏散结果的影响.结果 表明:主动避让弱势群体行为能够降低疏散时间,增加疏散...     

悬挂式轨道列车区间疏散模式安全性研究

为探究悬挂式轨道列车火灾时不同疏散模式对人员安全性的影响,首先基于竖向疏散模式的特性,构造人员下行速度与楼梯高度、坡度的耦合关系式;然后采用Pathfinder软件,分析不同疏散模式下疏散设施参数与人员必需安全疏散时间(t_R)的关系。结果表明：采用竖向设施的疏散方式,t_R与列车距地面的高度呈正相关关系,独立楼梯、充气滑梯均满足安全疏散要求;采用双充气滑梯的疏散方式,t_R比采用单个充气滑梯的t_R减小约35.6%;独立楼梯坡度设计宜为30～35°、宽度不小于1.3 m;横渡板宽度优选1.5 m,疏散平台宽度不小于1.3 m;疏散平台+楼梯组合疏散,楼梯间距为200 m时,列车在区间任意位置的t_R约等于415 s,小于900 s,满足安全疏散要求。从经济性和可持续性角度,推荐采用独立楼梯为主、其他设施为辅的疏散方式。     

基于人群生活模式的房屋震毁致死率估计

为提高突发性灾害中人员伤亡快速估计的精度,识别不同空间状态下人员死亡率的差异,基于村镇居民生活模式调查(HAPRRES)数据和由此建立的人群生活模式参数模型库,仿真估计2005—2018年我国13场地震发生时人员空间状态分布,优化获取地震毁坏房屋内睡眠与清醒状态人员的死亡率模型。分析结果表明：毁坏房屋中入睡者的死亡率(5.16‰)是清醒者死亡率(0.85‰)的6倍;土坯房毁坏时,入睡者的死亡率(1.60%)是清醒者死亡率(1.34‰)的11.9倍,而非土坯房毁坏时入睡者的死亡率(2.35‰)是清醒者死亡率(0.54‰)的4.3倍。文中获得的死亡率模型具有较好的稳健性。     

多层建筑楼梯疏散宽度组合仿真研究

为探究事故发生时楼梯宽度对多层建筑疏散效率的影响,结合多层建筑楼梯疏散特点,建立多层建筑楼梯疏散模型。基于多层建筑疏散过程,以社会力模型为基础,分析多层建筑行人疏散方式,构建楼梯疏散汇流模型;计算各楼层行人汇流时间以及楼梯汇流疏散效率;以某多层教学楼为仿真案例,构建不同楼梯宽度组合疏散场景,仿真多层建筑物疏散过程,获取各楼层汇流时间及楼梯疏散效率。结果表明:楼层平台汇流持续时间与楼层所在位置正相关,楼层所在位置越高,汇流持续时间越长;低楼层楼梯宽度增加有利于优化中间楼层行人汇流作用,提高多层建筑疏散效率,而高楼层楼梯宽度增加则会加剧中间楼层行人汇流对疏散的不利影响,降低多层建筑疏散效率。     

考虑多因素的元胞自动机室内人员疏散模拟研究

为了提高室内人员应急疏散模拟的仿真度,使用元胞自动机（cellular automata,CA）进行了有障碍物和无障碍物两种情况下考虑多种因素的室内人员疏散模拟。有障碍物与无障碍物的模拟结果可以形成对照,帮助研究障碍物对于人员疏散路径的影响。将模拟结果与传统疏散模拟软件Pathfinder进行对比分析,并基于分析结果提出了改进元胞自动机人员出口选择的算法。结果表明,考虑心理因素的元胞自动机模型能够很好的模拟室内人员在疏散时的行为,但其在模拟过程中会有人员不合理的反复折返现象。通过设置出口周围的临界人数改进了人员出口选择的算法,能够在不破坏原程序随机性的基础上有效消除人员疏散时的反复折返现象,提高了元胞自动机仿真模拟的真实性。     

地铁站异质人群疏散折返行为模拟分析

为了解折返行为对异质人群的疏散影响,应用Pathfinder软件对地铁站异质人群突发状况下疏散折返行为进行研究。对人员面对不同情景时的折返意向进行调研,分析了疏散楼梯宽度、折返人员比例、折返位置、列车到站数量、折返人员类型等对地铁站疏散速率以及疏散时间的影响。研究结果表明:折返比例、折返距离和难度与稳定疏散期疏散速率呈负相关,与疏散时间呈正相关,疏散楼梯宽度倍数则反之;地铁站停靠的列车数量与疏散时间呈正相关;肩越窄、运动速度越快,稳定疏散期的疏散速率越大、整体疏散时间短。