基于灾变的人群疏散避灾路径优化及应用

突发事件条件下的应急疏散是一个复杂的过程,不仅要考虑时间因素,而且要考虑疏散网络中各路段的受灾风险水平。因此,对于人群快速转移避灾路径的解算结果,不仅要求快速,还要求避灾。基于灾害预测的疏散路径优化理论模型,在求解时变灾害条件下,集成考虑实时与未来灾害影响的转移避灾路径优化算法。采用C#程序设计语言和Visual studio 2013平台,开发了进行模型算法实现的原型系统,并通过算例进行了说明。结果表明:在预先设置的灾害情景中,提出的模型算法可以提前规划出避开灾害且疏散时间较短的路径,为制定应急预案提供参考依据。     

高层建筑电梯楼梯协同人员疏散的优化模式研究

高层建筑利用电梯楼梯协同疏散有利于提高人员疏散效率。通过数学建模研究了多种因素影响下的协同人员疏散优化模式,结果表明:当电梯仅在某直达层停靠,电梯停靠层及以上楼层采用电梯疏散而以下楼层采用楼梯疏散时,存在最优的电梯停靠层;在每层疏散人数均匀分布的条件下,该最优层数不受疏散人数影响,随建筑高度增加呈线性增长,随电梯最大承载量增加呈阶梯式下降,随电梯平均运行速度增加呈阶梯式下降。     

火灾情况下某城市地铁换乘站内大规模人群疏散特征研究

近年来,地铁出行已成为居民出行的重要途径,但地铁带来便利的同时,也产生了地铁站火灾和消防安全的问题。地铁换乘站是一种人流量大、空间复杂的地下空间,一旦发生火灾,人员疏散困难,极易发生群死群伤的重大灾害性事故。开展了火灾情况下某城市地铁换乘站内大规模人群疏散特征研究,选取某个地铁换乘站作为计算仿真案例,对地铁换乘站内的建筑环境进行调查,确定出该地铁换乘站内的待疏散人数、疏散人群特点及疏散通道限制条件;运用人员疏散模拟软件Pathfinder分别对高峰时期和列车满载这2种不同疏散规模进行了仿真模拟,在16个火灾场景下分析了地铁换乘站火灾情况下大规模人群疏散的瓶颈,获取了火灾情况下某城市地铁换乘站内大规模人群的疏散时间;并根据疏散瓶颈,优化了人员疏散的路径,缩短了总疏散时间,发现在高峰情况下,人员疏散基本满足地铁设计规范的6 min要求。     

基于理论计算和模拟仿真的轨道交通地下车站 大客流紧急疏散能力评价及比较

在封闭的地下车站内,大客流紧急疏散能力是建筑设计和运营期间需重点关注的风险。本文选择某即将开通的地下二层岛式车站,分别采用理论计算和模拟仿真方法,评价其疏散能力能否满足相关规范要求。计算结果表明:无论采用哪种方法,远期高峰小时一列车进站后,列车及站台乘客从站台全部疏散至站厅区域时间均小于6min,符合国家标准规定。另外,《地铁设计规范》计算的疏散时间最短,《地铁安全疏散规范》计算所需的疏散时间最长,采用模拟软件计算居中,与《地铁安全疏散规范》的计算结果较为一致。     

火灾环境下多层建筑的人员疏散路径模型研究

针对公共路段人员交汇出现的疏散速度减缓问题,构建了一个多层建筑的人员疏散最优路径模型。该模型以优先满足疏散时间较长的楼层为前提,保证任意时刻任意路径的人员流量不为零,同时优先使最短路径达到人员流量饱和,在此基础上对其算法步骤进行了改进。最后结合实例进行验证,结果表明,本模型可以更加准确地预估疏散所需时间。     

地铁乘客疏散帮助行为及其影响因素的SEM模型*

为研究地铁疏散中乘客帮助行为及其影响因素之间的作用机制,通过对武汉市地铁站乘客疏散行为进行问卷调查,从普通乘客特征、特殊群体特征、安全认知、疏散环境和恐慌心理5个维度出发,构建地铁乘客疏散帮助行为及其影响因素的结构方程模型。研究结果表明:普通乘客特征、特殊群体特征、安全认知对帮助行为具有直接正向影响,其中安全认知对乘客是否提供帮助行为的影响最大;恐慌心理、疏散环境对帮助行为具有直接负向影响,其中恐慌心理影响较大;安全认知还通过中介变量普通乘客特征、特殊群体特征、疏散环境和恐慌心理对帮助行为产生间接影响。     

考虑行人跨越障碍物能力的元胞自动机模型

为深入研究不同类型的行人跨越障碍物行为,建立改进的元胞自动机模型,利用Dijkstra算法计算静态场,根据跨越障碍物能力不同将行人分为强跨越能力、弱跨越能力和无跨越能力3类,通过调查大型商场出入口相关尺寸参数和障碍物分布情况,构建商场疏散通道的疏散场景,分析可跨越障碍物的摆放方式与长度、行人密度和在障碍物可跨越条件下出...     

考虑汇流过程的楼梯疏散模型研究∗

为探究汇流过程对楼梯疏散的影响程度,运用排队论原理,计算楼层平台人流输出率;引入楼梯汇流比率,描述单位时间内楼梯人流通过率与楼层通道人流通过率;以楼梯汇流过程为基础,结合楼层平台人流输出率与汇流比率,将整个楼梯疏散划分为三个阶段,剖析各阶段内行人流相互作用关系,构建楼梯疏散模型,刻画楼梯疏散中人流量动态变化的过程。设置不同楼层通道宽度,计算汇流比率,模拟不同汇流比率下楼梯疏散过程,结果表明:楼梯疏散能力受楼层汇流过程的影响,随汇流比率的增加,楼层平台人流输出率与楼梯的疏散能力均呈现先增后减的趋势,当汇流比率为 0.46 时,即楼层通道宽度为 130 cm 时,楼层平台人流输出率与楼梯疏散能力达到最大。     

基于压电传感板的建筑疏散照明技术

在当今世界,电力、能源和安全是人们日常生活的基本要求。为了应对日益增长的能源需求,最终的解决办法是实施可再生能源,然后将其用于人类的安全。可再生能源需要以它们各自正确的方式实施。研究基于压电传感器片的迈步发电装置,并演示了如何利用这些能量实现建筑物疏散照明。我们在传感器的下方和顶部分别固定了木板和可移动网螺栓,利用压电传感器系统,行人可以通过迈步向发电装置施加电能,另外,将硅凝胶粘贴在位于下部木板空洞中的所有传感器顶部。当有人踩到板上时,就会自动施加压力。在木板的顶部和底部设置了一个孔,以便随时调整在底部和顶板之间安装的可移动网螺栓。烟雾传感器用于启动灯光。使用这种设备,我们实现了建筑物疏散路径上的LED灯正常运行。结果表明,这种安全发电的设计和方法具有一定的实用价值,同时也满足了全球对能源的需求。     

老年人照料设施中失能老人疏散策略研究*

为探究高效安全的老年人照料设施中失能老人疏散策略,通过构建失能老人全部疏散模式、佩戴防毒面具的就地保护模式和混合疏散模式下护理人员的行为模型,以河南平顶山“5.25”特别重大火灾事故为背景,运用Pathfinder2018软件模拟佩戴防毒面具的就地保护模式下防毒面具集中存放和独立存放方式对疏散效果影响,分析防毒面具独立存放条件下混合疏散模式的疏散效果。结果表明:防毒面具独立存放方式较集中存放方式用时减少86.8 s,减少了38.8%;护理人员辅助救助时间与运动时间、疏散距离、救护老人人数和救助房间数有关,集中存放方式下救助房间数影响较大,独立存放方式下救助房间数对辅助救护时间影响不明显;防毒面具独立存放方式下混合疏散模式与佩戴防毒面具的就地保护模式相比,火灾直接威胁区内失能老人疏散时间减少19.775 s,减少了16.6%,疏散效率高,实效性强。研究结果对医疗机构和托幼机构人员疏散具有一定的借鉴意义。