基于元胞自动机的火源威胁下人员疏散模型*

为研究火源对人员疏散的影响,在现有场域模型的基础上进行扩展,结合元胞自动机提出1种考虑多出口吸引、人员从众行为与火源威胁3者耦合作用的场域疏散模型。此模型综合考虑心理和环境等因素,定量描述人员之间、人与环境之间的相互影响,将出口吸引、从众心理与火源威胁3个影响行人疏散决策的元素归一化,以静态场和动态场耦合作用确定的转移概率作为行人移动的准则。采用此模型,分别对火源位置、火源威胁范围扩散速度在疏散中的影响进行模拟研究。结果表明:模型在一定程度上能够反映火源威胁下行人的疏散过程,再现了行人躲避和趋众行为,能为火源威胁下行人疏散提供理论借鉴。     

突发火灾下人员疏散心理及行为的调查与分析

为了解突发火灾下人员的疏散心理及行为,开展火灾状况下人员应激反应与疏散安全意识的问卷调查。问卷从人员基本特征、疏散安全意识、疏散心理及行为(恐慌、竞争、折返、从众、冒险等)等方面进行设计,对数据进行采集与处理,采用皮尔逊卡方检验分析了性别、年龄、疏散教育培训程度等与疏散心理和行为的相关性。研究结果表明:突发火灾下,疏散过程中多数人将表现出明显的竞争(约69%)、避让(约62%)、合理的冒险认知(约85%)、恐慌(约90%)和"自私"行为(约71%)。在性别方面,女性比男性更愿意相信疏散指示标识,也更容易表现出从众行为;在疏散教育培训影响方面,疏散培训频率越高,人员疏散意识越好;在是否会发生折返方面,84%的人表示火场中存在家人时会折返,而75%的人则表示存在贵重物品时将不会折返。     

基于元胞自动机恐慌状态下人群疏散模型研究

为了研究恐慌情绪对疏散中人群行为的影响，结合决策理论和情绪感染相关理论，同时考虑恐慌情绪对行人决策的影响和恐慌情绪本身的动力学特性，如情绪感染和衰减等，采用元胞自动机方法，建立基于场域模型的恐慌状态下行人决策修正模型，采用该模型研究恐慌情绪对人群疏散行为的作用规律。研究发现:当处于优势疏散位置的行人，由于恐慌做出非理性决策，不仅降低了自身的疏散效率，而且会占据其他行人的最优疏散路径，因此导致整体疏散效率的下降；随着恐慌情绪阈值增加，同一时刻的恐慌人数减小，疏散时间减小，且存在某一临界值，使疏散时间最短；情绪自衰减速率是影响恐慌情绪的关键因素，且存在决定恐慌情绪的蔓延或者衰减的临界值；行人的恐慌程度随着行人密度的增加而增加，因为人群规模较大时，恐慌情绪的感染次数增加，并在人群中得到反复加强，从而使人均恐慌值增加。