拥挤人群疏散数学模型的研究现状探讨

文章简述了拥挤人群疏散数学模型研究的现状和已得到的一些结论,比较了目前几种研究方法优劣,提出了目前研究的不足。最后提出了作为拥挤人群疏散模型需要进一步研究的问题,如体系结构和突变条件等研究方向探讨。     

考虑火场环境实时作用下的人群疏散仿真研究

在现行的性能化防火设计中,通常将火灾发展与人员疏散两个过程分开考虑,从而忽略了火场环境对人员疏散过程的实时作用。该方法与实际情况有很大差异。笔者借助火灾模拟程序CFAST和人员疏散仿真软件buildingEXODUS,以某地铁车站为例,进行了火场环境实时作用下的人群疏散仿真研究。结果表明,火场环境会降低人群的判断和活动能力,延长疏散时间并产生其他的不利后果。因此,在防火设计中考虑火场环境对人群疏散的实时影响是十分必要的。     

北京、东京及釜山地铁防灾应急设施现状调查研究

地铁在面对各种灾害时,各类防灾及应急设施的准备是否充分将直接影响到救援工作的质量。通过实地考察北京、日本(东京地铁车站为主)及韩国釜山城市的地铁车站防灾应急设施,探讨东京和釜山地铁与北京地铁应急设施的异同,并结合我国关于大型现代地铁枢纽站应急预案的研究,针对我国地铁在防灾应急设施方面存在的问题提出改进建议。     

人员位置固定的公共场所分区疏散研究

通过将分区疏散转化为分配问题(Allocation Problem),并采用启发式的A*优化算法,对人员位置固定的公共场所分区疏散进行研究。进一步利用基于元胞自动机模型的大型公共场所人员疏散行为模拟仿真系统,在充分考虑公共场所中每个人员的状态、人员之间以及人员与周围环境的相互作用的前提下,对疏散分区的效果进行模拟;通过与未分区的模拟结果相比较,可以认为,分区疏散有助于人员快速疏散,大大缩短整体避难时间,而且基于移动路径搜索的分区更加切合实际。     

店员在超市安全疏散中的作用研究

对某超市安全疏散演习资料进行分析,研究超市店员在火灾疏散中的行为对顾客的影响。通过观看疏散录像,分析疏散之后所作的问卷调查,采用SPSS统计分析软件分析不同位置店员在听到火灾警报后的反应。研究发现:店员的疏散前准备时间随他们所处的位置而不同,也因在不同岗位的店员所承担的责任不同。由于经过消防训练和对环境比较熟悉,店员的疏散速度明显快于顾客的疏散速度。在整个疏散过程中,大约80%的店员为顾客安全疏散提供帮助,对顾客及时撤离产生直接的有益影响。一些骨干型的店员在疏散中发挥了重要作用。对商店消防培训和疏散预案的制定提出建议。应根据店员岗位设置不同培训内容,并注重培训骨干消防员;对店员行为进行干预;制定性能化的疏散预案等。     

公众聚集场所人群疏散基础数据的分析

针对直接利用国外的人群疏散基础数据进行我国公共聚集场所人群疏散的模拟将会产生不准确的预测结果、导致这些场所人员安全得不到保证的问题,通过对大量国内外相关数据的搜集、整理和分析,确定了6种基础数据是建立疏散模型和开发疏散模拟软件的必备基础,包括:人员类型和人群的组成、人员水平投影面积和形状、人员密度、人员行走速度、边界效应宽度和预动作时间;总结出获取基础数据的4种主要方法,即直接观测和录像观测、人群疏散演习、个体试验和问卷调查;并确定了可在现有资料中直接获得并使用的数据以及仍需要进一步研究确定的数据。研究结论为公共聚集场所人群疏散问题的研究提供了参考和依据。     

基于数值模拟的公交车火灾发展过程及特性研究

采用数值模拟方法研究典型型号公交车的火灾发展过程,探讨车门打开对火情发展和人员逃生的影响.通过描述火源、公交车的结构及其内饰物的属性,研究车厢内关键位置的温度分布、能见度及CO和O2体积分数的变化规律,以揭示公交车的火灾发展、烟气运动过程及对人员安全逃生的影响.结果表明:车门打开后由于供氧充足,明显加速了火势的蔓延和烟气扩散,并使得燃烧温度显著提高;打开车门后20 s内,车门附近能见度和O2体积分数显著增高,CO体积分数有所降低,是乘客逃生的关键时间.     

视野受限时出口指示标志对行人疏散的作用研究

为完善视野受限时的行人疏散理论,探讨了出口指示标志在行人疏散中的作用和其他影响疏散的因素。在前人工作的基础上,进一步阐述了视野受限时的疏散理论模型,统计估算了行人的疏散时间;并利用计算机仿真对比研究了出口指示标志在行人疏散过程中的作用。结果表明,出口指示标志能够明显地影响行人疏散过程中的动力学特征,避免了无出口指示标志时的盲目和绕行现象,优化了行人疏散路径,提高了疏散效率。同时发现,在不同出口宽度下大的视野距离会对疏散起积极作用;初始行人密度较小时,行人数量的变化对疏散时间影响不大;初始行人密度较大时,疏散时间与行人数量间呈线性关系。     

改进经验公式法计算隧道人员疏散时间

为评估隧道发生火灾时人员疏散安全,有必要准确计算隧道人员疏散时间。传统经验公式法的假设条件过于简单,而现有仿真模拟方法不能准确地模拟人的复杂行为。建立改进的经验公式法,通过随机输入计算参数来模拟隧道人员疏散的动态随机过程,将疏散时间计算分解为多个阶段,并考虑车辆及人员的随机分布、火灾探测及人员反应时间的计算、大客车乘客下车时间、人行速度的随机输入、以及随人流密度变化的横洞门通行能力等,使计算所得疏散时间更贴近实际。与其余方法对比分析表明,采用改进的经验公式法得到的计算结果与传统经验公式计算方法相比,计算精度有较大提高。     

特长公路隧道火灾烟气沉降特性对人员疏散影响的研究*

为研究特长公路隧道火灾烟气沉降对人员疏散安全的影响,通过数值模拟方法,对0,1.0,1.5 m/s和临界风速值4种不同纵向通风风速下隧道火灾烟气沉降特征进行研究,并分析不同风速下烟气沉降对人员疏散的影响。研究结果表明:在无纵向风时,烟气沉降现象较为明显,烟气下沉造成的不均匀烟气温度、能见度分布,提前终止人员疏散的进行;随着纵向风速的增加,沉降现象仍存在,但沉降点后移,对人员疏散的影响减小;在1.5 m/s的纵向通风条件下,火源下游500 m范围内烟气基本不发生沉降且能维持分层,此时几乎不影响火灾下游人员疏散。在实际应用中,火灾初期可先以1.5 m/s的分层风速值进行通风,待下游人员疏散后,再施加临界风速加快烟气排出。研究结果可为特长公路隧道火灾防治和疏散救援提供参考。