建筑火灾中智能疏散诱导系统对人群疏散影响的仿真

采用改进的元胞自动机模型,引入视觉效应和听觉效应系数,模拟不同人员在混合行为模式下的疏散过程,通过改变诱导信号对人群疏散的作用范围,研究智能疏散诱导系统的视觉诱导、听觉诱导及双重诱导对人员疏散过程的影响,给出一种基于多参数的智能动态标识算法.结果表明:该系统通过对声、光指示器等诱导标识的实时控制,给出人群疏散的动态标识路径,指示疏散人员选择合理的疏散行为模式,从而提高疏散效率;在不同行为模式下,借助声、光双重诱导机制,选择正确的疏散诱导标识的数量、位置和方向,扩大疏散诱导标识的影响范围,可以有效缩短疏散时间;根据基于多参数的智能动态标识算法,控制动态疏散线路标识的工作状态,给出疏散人群的动态标识路径,能够提高人群的疏散效率.     

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。     

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。     

特殊人群疏散行为及疏散设计的研究

在建筑火灾和一些紧急突发事件中,特殊人群不能使用正常人的紧急疏散通道,也不能达到正常人的疏散速度,而这个问题在目前的消防设计和消防规范中基本上没有得到解决.在分析特殊人群疏散行为规律的基础上,选取医院住院楼的标准层进行了疏散模拟,得出了一些重要结果,对疏散设计具有指导作用.最后提出了特殊人群的疏散设计方法,主要包括AORS系统和特殊报警系统的设计.     

爆炸性恐怖袭击后果与人群聚集状态的关系研究

在自杀性爆炸中,当爆炸负荷较小时,所产生的人员伤亡主要由爆炸碎片造成.从几何及概率理论的角度对自杀式恐怖袭击中爆炸碎片产生的伤亡后果进行了数学建模.人群聚集状态不同,爆炸后产生的伤亡后果不同.在爆炸负荷一定的情况下,分别以场所中的人数,爆炸气流扩散角为变量对伤亡后果进行研究.结果表明,伤亡人数的变化随场所中人数的增加呈单峰式变化.当场所中总人数超过某一阙值后,期望伤亡人数会减小.伤亡人数随爆炸气流扩散角度的增大而下降.场所中人数及爆炸负荷确定的情况下,当场所面积在 m=6～50之间变化时,伤亡后果先增加,然后缓慢下降,最大伤亡在m=25左右时出现.     

公共场所人群聚集个人风险的研究

公共场所人群聚集的风险影响因素众多,其随机性和不确定性强,对风险进行定量比较困难.在前人研究的基础上,对事故进行分类,并根据事故发生概率和与其相应的概率分布,通过数学推导和参数补偿,提出了个人风险定量计算模型.最后以公共场所的部分事故统计资料为参考数据,阐述了该模型的使用方法和步骤,同时指出使用该模型过程中应该注意的问题.结果表明,该模型具有一定的合理性和准确性,对公共场所人群聚集安全具有一定的指导意义.根据模型的计算结果,建议一般公共场所个人风险的推荐值为4.50×10-7.     

基于元胞自动机的复杂建筑物中人员逃生模型研究

针对复杂建筑物中人群安全疏散问题,在原有的元胞自动机行人流模型基础上,利用不同人员行进速度、不同方向行进速度的差异以及疏散连续性等特征优化该模型,使其在模拟逃生规律和疏散时间方面更加合理、可靠。通过多组人群行进速度测定试验,利用曲线拟合方法,获取不同属性人群向不同高度的台阶行进的速度,并制定台阶等级划分规则,优化人员速度计算方法,结合累积位移量,构建复杂建筑元胞自动机模型。利用Matlab软件建立原有疏散模型及复杂建筑元胞自动机模型,分别模拟某海豚表演馆疏散情况。结果表明,复杂建筑元胞自动机模型的模拟数据与实际演习数据相比,在疏散总时间方面存在5%~8%相对偏差,相比原有疏散模型,在模拟复杂建筑疏散问题中更具说服力。     

紧急疏散路径选择行为的实验研究

通过可控的人群疏散实验来分析紧急情况下的人群疏散规律。实验选取了建筑物出口位置、出口宽度设置作为实验变量开展。主要关注的参数有疏散时间和疏散速度。疏散人群在实验中自行选择认为最合适的路线。实验结果指出,在紧急情况下出口的距离和宽度共同影响了疏散的整体效率和疏散过程中的拥挤程度。女性的疏散行为值得关注,并且行人在疏散过程中,是分阶段决策疏散路径的,在仿真模型中可通过局部路径规划算法实现。疏散场景的布局对疏散效率的提高有较大影响,单纯增加局部出口的宽度以及缩短疏散路径对于提高整体疏散效率帮助不大。本研究成果对疏散模型的改进以及建筑设计有一定的指导意义。     

一种改进的疏散节点踩踏风险评估算法

为解决四变量算法中存在的计算精度不高和数值不连续问题,基于踩踏事故概率设计随坡度单调递增的倾斜度函数、以人流股数为计算单位的宽度系数函数以及以节点直接承受疏散人流为基础的汇集度函数,并据此构建点型节点、线型节点和面型节点的踩踏风险评估算法.研究结果表明:改进算法能够有效避免四变量算法存在的问题,在算法稳定性、参数敏感性...     

大型商场营业厅设计疏散人数指标体系研究

针对大型商场营业厅设计疏散人数指标体系的研究现状与存在问题,提出了设计疏散人数指标体系的安全保证率理念,论证了大型商场营业厅设计疏散人数取双休日(而不取黄金周)人数指标的合理性.进一步优化了大型商场营业厅疏散人数指标体系,进一步减少了以此为根据设计的楼梯间宽度,为修编<建筑设计防火规范>提供参考依据.