基于元胞自动机的人员疏散行为模拟研究

公共场所人员疏散已经成为公共安全研究的重要问题,元胞自动机可以对复杂现象进行仿真。采用元胞自动机建模,确定了元胞空间和元胞状态,对疏散过程中疏散人员建立了疏散行为规则,着重探讨了从众行为和小团体行为对疏散结果的影响,并对人员疏散过程进行仿真,对元胞自动机模拟人员疏散行为进行了分析研究。     

火灾中基于个体行为的人群疏散仿真

为了指导火灾中的人群疏散,研究了一种新的人群疏散模型用于提高人群疏散仿真的真实性.通过分析个体对火灾警报的不同响应时间,个体在疏散过程中采取的不同运动速度,个体间的组运动方式,个体的出口选择等因素对人群疏散的影响,建立了个体行为特征与元胞自动机相结合的人群疏散模型.该模型包括个体对火灾警报响应模型、个体逃生速度模型、组...     

基于元胞自动机的火灾场景行人流疏散仿真研究

基于元胞自动机的场强模型在二维平面行人流疏散问题的研究中已得到了广泛应用.已有模型主要描述行人基于出口位置并跟随其余行人进行疏散的行为特征,未充分考虑火灾蔓延和局部拥堵对行为选择的影响,难以准确模拟这些情景下的疏散过程.实际情况下,火灾环境将显著影响行人的移动方向,周边行人流的拥堵程度则影响行人的移动需求.提出基于火灾场景的移动方向,考虑火灾导致的恐慌对移动方向的影响;基于行人流场景的期望速度,考虑行人流中局部拥堵对移动需求的影响,对已有场强模型进行修正.参数分析表明:考虑基于场景的移动方向和期望速度规则后,疏散时间和平均死亡人数均呈现变化;不考虑移动方向和期望速度的行为特征将低估疏散总时间,并高估火灾导致的平均死亡人数.     

基于运动模式和元胞自动机的火灾环境下人员疏散模型

为模拟建筑物内火灾情况下人员安全疏散,提出了一种基于运动模式和元胞自动机的人员疏散模型。该模型借助智能移动机器人的运动模式,并考虑了火灾环境对人员的疏散行为的影响,即火灾环境对人员造成的生理心理影响从而导致低效的疏散行为。引入一个健康度的概念,在疏散过程中,人员的健康度会受到其周围的烟气浓度、温度,氧气、二氧化碳和一氧化碳浓度的影响而不断下降,从而导致人员的疏散方向的错位和疏散速度的下降。模拟了不同期望速度的人员从发生火灾的建筑物中疏散的典型过程。模拟结果与实际情况相符,模型为考虑火灾环境的人员疏散提供了一个可行的框架。     

高层建筑的火灾模拟与逃生行为研究

以广州天河某商业中心为例,运用FDS和Pathfinder模拟器,研究了火灾场景时高层建筑内的烟气蔓延速度、温度、CO浓度和能见度的变化规律,以及室内人员的疏散行为特征。结果表明:①高层建筑中,在人员可用的安全疏散时间内,对人员逃生起决定作用的是中间过程阶段。在中间过程阶段,人员的移动速度会因路径选择难度的加大而变得缓慢,若适当地进行诱导,将有利于提高疏散速度。②本例中,仅通过疏散楼梯来进行人员疏散是不切实际的。考虑高温有毒的烟气有可能通过缝隙蔓延进电梯内,消防疏散电梯应仅停避险层、底楼或临近火灾区域的楼层。③FDS可以直接导入Pathfinder人员模拟器。通过FDS模拟高层建筑火灾,并结合Pathfinder进行人员疏散模拟,能根据实际情况找出最佳疏散时间,从而为实际应用中的疏散演练和应急诱导疏散规划等问题提供理论依据。     

火灾影响下人员行为量化分析研究

研究建筑火灾疏散中人员早期行为及逃生过程中的行为规律,对于建筑火灾人员疏散模拟及安全逃生管理具有重要意义。通过对火灾中人员行为反应过程的分析,把影响人员行为的因素归纳为三个方面:建筑因素、火灾因素和人员因素。利用国内外试验数据,对人员在火灾中早期反应以及火灾对人员疏散行动速度的影响进行了量化分析。引入当量速度的概念,提出了人员在火灾影响作用下的逃生速度量化表达式。用当量速度实现疏散过程与火灾发展过程的结合,使人员疏散模拟更接近实际情况。     

高层建筑火灾中人员安全疏散的特点及对策

基于火灾中人员疏散的准则,分析高层建筑中人员疏散存在的困难,结合高层建筑的特点提出在高层建筑火灾中提高人员疏散的对策。     

高架式轻轨车站人员疏散仿真分析

为研究轻轨车站内人员安全疏散过程,制定车站人员疏散方案及优化建筑设计,进一步完善以功能单元为基础的精细网格区域疏散模型与疏散仿真软件.把楼梯视为一个独立的空间单元,将其划分成精细网格,进行网格疏散;加入人员移动余值的概念,使人员运动的连续性与网格模型的个体化优势结合起来.针对重庆市高架式轻轨车站特点进行实地调研,通过问卷调查及现场观测得到了轻轨乘客的一般特性参数及对火灾的反应特性,测试不同类型人员正常行走速度与经验推荐值基本相同.采用改进的区域网格疏散仿真程序对轻轨车站进行了人员疏散仿真研究,将疏散仿真结果与实地观测结果进行了对比,仿真计算与实测的疏散时间基本一致,验证了程序的正确性.     

多房间中人员在走廊疏散的元胞自动机模拟研究

引入格点吸引度的概念建立了人员疏散元胞自动机模型,对走廊内的人员疏散过程进行了模拟研究.研究表明各房间内的行人疏散时间有明显的差异,越靠近走廊出口方向的房间平均疏散时间越短.房间出口宽度对整个疏散的影响较小,而房间出口位置、走廊宽度对疏散的影响较大,且疏散时间Tc与走廊宽度W之间的关系满足Tc∝W-0.872.     

基于元胞自动机的行人流疏散模拟研究

根据二维元胞自动机的Moore邻居确定行人运动规则,建立基于元胞自动机的行人流疏散模型,对房间内人员疏散过程进行模拟研究,得到了疏散时间与房间出口宽度、人员密度之间的变化关系.该模拟结果对紧急情况下的人员疏散具有一定的指导意义.     

危险度图方法在建筑工程消防性能化设计评估中的应用

消防安全性评估是建筑工程消防性能化设计的重要步骤。为使消防安全性评估方法更具有科学性,该文将火场中多重危险因素如高温、毒气和缺氧等的综合效果定义成统一的危险度,并结合火场模拟直观地给出了火场危险度图。通过有机耦合危险度图和考虑低能见度影响的疏散模拟,经过大样本统计得到伤害概率分布、区域危险度和区域疏散时间等。结合示例建筑,从对危险度图的分析中优化了疏散路径,并对上述火灾危险指标比较分析验证了优化路径策略的有效性。该危险度图方法综合考虑了建筑火场中多重危险和人员疏散等性能化设计中涉及的多项复杂分散因素,在规范火灾危险指标和标准评估过程方面为建筑工程消防性能评估和设计提供了一套切实可行的思路和方法。     

基于蚁群算法的激光智能消防疏散系统设计

针对当前消防疏散系统在火灾烟雾恶劣环境中存在识别困难、引导方案单一、维护成本高、智能化不足等问题,设计了基于蚁群算法的激光智能消防疏散系统。该系统由信息采集模块、中央处理模块和疏散引导模块组成,智能化实时监控和处理火场情况。火灾发生时,传感器动态采集火场信息,用显示器显示火灾发生地点,经过处理器运用蚁群算法计算出最优疏散路径,最终疏散引导模块把疏散路径以激光接力的形式投影在地面,指导人员动态疏散。通过案例分析,验证了该系统的可行性和优越性。     

复杂建筑火灾中的人员疏散路径多目标规划

针对复杂建筑火灾中的人员疏散动态路径优化策略问题,以火灾情境下的动态疏散网络数据模型为基础,结合网络流优化和群智能方法,构建以最短时间、最小风险水平和最大疏散容量为目标的路径优化模型.通过改进的自适应果蝇算法,实现了节点和路径容量受限的动态疏散路径规划.通过对所建模型的性能测试和疏散过程实验,验证了多目标路径优化模型的有效性.实验结果也反映了多目标路径规划策略更加贴近复杂建筑火灾中的人员疏散实际情况,对于规划不确定因素影响下的复杂空间疏散路径具有可行性.     

飞机客舱性能化防火设计方法研究

为研究飞机客舱防火性能,基于性能化防火设计理念,结合安全线和疏散时间模型,利用计算机模拟仿真技术,提出了飞机客舱性能化防火设计方法。以A380飞机客舱为例,利用火灾模拟软件FDS和疏散仿真软件Pathfinder结合建立仿真模型,运用提出的飞机客舱性能化防火设计方法分析了3级客舱布置下的火灾疏散情况,验证了该方法的可行性及合理性。研究结果表明:2号、3号及4号出口在火灾疏散过程中存在危险;基于此结果对客舱火灾疏散方案进行了优化,保证火灾疏散过程的安全。方法不仅可对现有各型飞机的防火性能进行评估,为优化客舱布局及人员疏散方案提供支持,还可为国产大型飞机客舱防火设计提供参考。     

多功能建筑火灾人员安全疏散模拟

针对一多功能综合办公楼建筑模型,设定最不利的火灾场景.依据火灾烟气危险状态判据临界值,采用场-网复合模型模拟预测建筑火灾烟流运动特性,获得人员逃生可用安全疏散时间(ASET).采用重庆大学自主开发的应用软件《高层建筑人员疏散行动时间预测系统》确定人员所需安全疏散时间(RSET).比较人员所需安全疏散时间和人员可用安全疏散时间,对火灾建筑中人员能否安全疏散做出评价,并提出保证人员安全疏散的措施.     

建筑物安全疏散系统设计探讨

建筑物火灾中,无论是人员逃生,还是抢救重要物资,都离不开科学合理的安全疏散设施.本文从安全出口总宽度、楼梯间的首层是否设置直通室外的安全出口、楼梯间在各层的平面位置是否改变、地下楼梯间与地上楼梯间是否连在一起、地下楼梯间在首层未与其它部分是否分隔、楼梯的耐火极限、疏散走道耐火等级、装修材料的应用、应急照明和疏散指示标志的设置等方面对疏散系统的优化设计进行了探讨,对现行建筑疏散设计中的问题进行了检讨,以期能对设计人员在进行建筑物防火设计时有所帮助.     

北京奥林匹克公园地下交通联系通道性能化防火设计研究

北京奥林匹克公园地下交通联系通道非常复杂,采用性能化防火设计方法有利于促进消防系统安全可靠、经济合理。本文对该通道的火灾危险性、纵向排烟设计、人员安全疏散、结构防火保护、火灾报警及自动灭火系统设计等进行了分析,提出了有效可行的解决方案和措施。该项目的研究成果已被某工程采纳,并可为其他城市隧道设计提供借鉴。