考虑内部布局和出口宽度的教室人群疏散实验

研究了 3 种出口宽度和 4 种桌椅排列条件下教室内的人群疏散过程, 得到了疏散时间的空间分布. 对于双人课桌椅而言, 人们倾向于尽快进入最近的过道. 教室内桌椅的排列形式确定了上游的行人来流, 而出口宽度确定了出口的通行能力, 二者共同决定了教室内人群的疏散时间. 疏散时间并非随着过道数的增加而单调减少. 对于宽度固定的教室, 通常过道数越多, 越有利于疏散, 但过道宽度相应减小, 从两侧进入过道的人员冲突加剧, 又会影响疏散效率. 对于小出口情况, 由于在出口附近形成高密度阻塞区域, 使疏散时间明显增加, 可以通过控制上游的行人来流和减少行人之间的冲突来加快人群的疏散过程.     

双出口教室的人群疏散建模和模拟

采用动态背景场元胞自动机模型研究了双出口教室的人群疏散.该模型将静态的障碍物分为不可穿越和可穿越两种,行人被当作移动的障碍物,因此背景场随人群的运动而变化.行人通过比较两个出口在其当前所在位置产生的背景场值来选择目标出口.通过数值模拟研究了不同出口宽度和桌椅排列下双出口教室的人群疏散过程,得到了不同位置处的疏散时间分布以及平均和最大疏散时间的变化曲线.模拟结果表明,距离因素是学生选择出口的主要因素.疏散开始时,学生倾向于进入就近的过道.疏散过程中,少数中间的学生会由于目标出口的拥堵而选择另一出口.当学生到达目标出口附近时,通常不会再选择其他出口.模拟结果与日常经验一致.该模型可以用于具有复杂内部结构、多出口房间的人群疏散模拟.     

教室内布局对人员疏散影响的研究

考虑教室内桌椅对人员运动速度的影响,建立了存在座位区域和过道区域的人员疏散元胞自动机模型,并分析人员密度、出口位置及课桌布局对人员疏散时间的影响.数值模拟结果表明,当出口设在侧面时,出口不应正对课桌和座位,紧靠出口墙壁侧留有纵向过道对疏散有利;纵向过道的数目和宽度对疏散都有影响,设计布局时,应使人员能较快离开座位区域,...     

教室内行人疏散的元胞自动机模拟研究

针对具有两个出口并由桌椅构成多条通道的教室建立了行人疏散的元胞自动机模型,进行计算机模拟的结果表明：行人根据到出口的距离和行人拥挤程度两个因素来选择出口和目标网格能缩短疏散时间;出口的宽度对疏散过程有一定的影响,但随着出口宽度的增大,对疏散的影响越来越小。     

基于GIS的CA-PSO多出口场景疏散模型研究

参考当前所处位置的人员密度以及所选出口的密度大小,融合元胞自动机与粒子群优化算法,建立了一个新的CA-PSO人员疏散模型模拟教学楼中学生的疏散过程.通过对同一疏散环境中教室的学生进行模拟疏散实验对比,结果表明:在元胞自动机模型基础上结合粒子群优化算法,模拟疏散过程的结果更加符合实际,疏散效率高.将其结合地理信息系统,模拟教学楼某楼层学生疏散行为,具有较好的实用性和通用性.     

高校教学楼不同场景下人员疏散安全分析

归纳和分析影响应急安全疏散效率的相关因素,以合肥城市学院南教学楼为研究背景,应用Pathfinder进行模拟,在控制变量的情况下,分别针对上课和下课时段,研究不同的疏散路线对疏散效率以及疏散耗费时间的影响。同时在控制变量的情况下,分析疏安全出口数量对疏散效率以及疏散耗时的影响。多层建筑物出口数量的多少影响疏散时间、双跑楼梯比单跑楼梯的疏散效率更高,但更容易发生拥堵,要合理安排疏散路线。     

潜意识效应的人群应急疏散研究

从行为建模思想出发,在Tajima格子气模型基础上,考虑不同空间环境下行人的潜意识行为,建立了具有潜意识效应的人群应急疏散格子气模型,用以刻画行人疏散过程中的偏向选择及决策行为。数值模拟研究了大厅内人群疏散的动力学行为,并探讨了潜意识行为作用空间大小、潜意识行为偏向强度、出口宽度、系统大小及人员密度等因素对人群疏散效率的影响。结果表明:拓展的格子气模型能够真实地再现疏散过程中出现的"成拱"现象;潜意识行为能够有效地提高人群的疏散效率;饱和流量和疏散时间对出口宽度具有确定的标度关系。     

基于Phoenics的教室火灾模拟研究

通过建立单间教室的内部模型,并依据实际设置火灾火源,应用Phoenics软件对教室内火灾引发的烟气流动进行了数值仿真分析。根据模拟数据,分析了教室发生火灾时的烟气传播方式、能见度变化以及温度的分布规律。结果表明:温度、能见度对人员疏散起决定性作用,烟气浓度对人员疏散影响不大;在火灾发生后180 s内,教室内的能见度在10 m以上,教室内部温度也低于60℃,而火灾发生180 s后,教室内的能见度开始降低,温度也开始升高,此时已经严重影响人员的疏散,教室内人员应在火灾发生后180 s内完成疏散;火灾发生过程中,对于同一高度不同测点的位置,距离火源越近,烟气浓度大,温度上升越快,教室前门的平均温度均高于后门,从温度上考虑,教室后门更有利于人员的疏散。     

电影厅内部布局及出口位置对疏散效率的影响

针对目前新型电影厅独特的内部结构,本文引入"位置安全度"来确定人员路径选择的策略,建立相应的元胞自动机人员疏散模型,数值模拟研究了新型电影厅不同内部布局及出口位置对疏散效率的影响,并对典型的疏散场景进行讨论。结果表明:电影厅内部设置较多的过道,特别是面向出口方向的过道,将大幅度提高疏散效率;当电影厅有2个出口时,出口按左、右侧前、后对角分布,可达到最佳疏散效率;此外,靠近过道座位上的人员要比中间座位上的人员更有利于疏散。     

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Logistic回归分析的人员疏散出口二次选择行为研究

建筑物内人员疏散问题被认为是灾害发生时可最大限度减少生命财产损失的核心问题,如何保证建筑物内人员快速安全疏散已成为安全领域的研究热点。本文通过问卷对某高校在读大学生展开调研,旨在刻画紧急疏散过程中人员的出口二次选择行为。问卷设置个人属性、人员行为特征、人员心理反应3个一级指标,涉及性别、年级、紧急疏散经历等11个二级指标。共发放问卷280份,回收272份,其中有效问卷270份。使用Pearson相关性分析和Logistic回归分析展开实证研究, 结果表明紧急疏散经历、出口熟悉度、自评价和一次选择出口拥堵后的心理反应四项指标对出口二次选择具有正向显著影响;性别和听从疏散广播指示与否两项指标对出口二次选择具有负向显著影响。本文研究结果可为高校制定教学楼内的人员疏散策略提供参考。     

民机客舱中部应急出口对人员疏散的影响

为探究中部应急出口的布置方式对飞机人员应急疏散的影响,使用Pathfinder软件进行分析研究。以波音737-800飞机为例,提出3种中部应急出口布置方式对现有布置进行改进。结果表明,客舱拥堵问题和各应急出口利用率不均匀是影响疏散效率的首要因素,将中部两组出口布置在客舱中心偏后位置能够有效缩短疏散时间,但无法解决拥堵问题;采取中部两组出口均匀分布在整个客舱的布置方式疏散时间最短且有效改善了拥堵问题,研究结果可为飞机应急出口的位置设计提供指导。     

双出口房间人群疏散的出口选择行为

采用基于背景场的元胞自动机模型研究双出口房间的人群疏散. 为了刻画行人的出口选择行为, 引入了衰减背景场, 其中考虑了出口处拥堵的影响. 出口区域内人数的变化导致衰减背景场随之动态改变. 在疏散过程中, 行人根据变化的背景场来选择出口. 数值模拟结果显示, 在衰减背景场的作用下, 多数行人选择大出口, 少数行人选择小出口. 从两个出口离开的人群几乎同时完成疏散, 因此疏散时间明显缩短, 两个出口都得到了有效利用. 背景场衰减系数可以作为衡量行人对出口拥堵状况变化敏感程度的标志, 但衰减系数并非越大越好. 当衰减系数较大时, 会出现振荡流并导致疏散时间变长. 确定了临界衰减系数, 当衰减系数取临界值时, 疏散时间最短, 出口利用率最大. 模拟结果表明, 采用衰减背景场可以很好地描述多出口人群疏散的出口选择行为.     

典型民用飞机人员疏散瓶颈规律

为研究在民用飞机典型高密度、多障碍客舱环境下疏散时,人员心理状态对瓶颈形成及其变化规律的影响,设计模拟飞机客舱的应急撤离试验,在两组主过道宽度下,以不同的激励方式,激发出参试人员竞争与合作的两种心理状态,通过图像追踪获取试验人员撤离轨迹,基于Voronoi图建立疏散瓶颈可视化评估方法,以局部密度和速度特征定义瓶颈区域。结果表明在此环境下：竞争与合作模式的瓶颈消失方向相反,竞争心理可以提高主过道内人员的撤离效率;在客舱前部,受出口限制,竞争心理更容易在近出口处形成瓶颈,反而降低整体撤离效率。该方法可分析撤离瓶颈的形成与变化规律,为飞机内部人员瓶颈区域的疏散及其持续时间的减少提供依据。     

基于背景场的粒子群优化多出口疏散策略

针对复杂建筑人群疏散出口选择策略问题,本文着重考虑行人对综合最短距离的认知差异,引入距离因素和密度因素建立混合距离策略,并结合修正的背景场建模规则,将出口选择策略融入到粒子群更新机理中,构建了基于背景场的粒子群优化算法的出口选择策略.通过数值实验模拟了出口选择策略的疏散性能,实验结果揭示了多出口建筑物内群体运动的机理,反映了疏散策略的动态化调整性能.仿真疏散过程也验证了多出口选择混合距离策略在群体疏散中的合理性和有效性.     

一种元胞自动机与类电磁法相结合的行人流模型

针对室内空间的行人流疏散过程,在元胞自动机的基础上,利用类电磁法和模糊神经网络建立了一种新的行人流优化模型.该模型首先基于静态影响因素和动态影响因素给出了行人移动概率的计算公式,以及行人流演化过程.同时,结合疏散时间、系统平均速度、出口处流率给出了目标优化函数,并通过类电磁法和模糊神经网络对上述目标函数进行求解.最后,利用仿真平台进行实验,深入分析了疏散时间、出口宽度和初始行人密度之间的关系.结果表明,疏散时间与出口宽度呈现负相关,并且适当提高系统平均速度有利于降低疏散时间.     

多出口室内行人出口选择行为研究

【目的】研究行人流在不同设定条件下选择合理出口的行为,为多出口室内行人疏散提供参考。【方法】采用元胞自动机模型,在静态场的基础上,模拟行人流在多出口室内的出口选择行为。在模型中引入出口代价,即行人选择目标出口时需要考虑的距离及其与他人竞争因素的加权平均(权重为k)。为实现出口选择机制,赋予每个出口元胞1个单元场,当行人评估出室内最小代价值的出口时,选用该出口的单元场来进行迁移。【结果】当权重k合适(区间较大)时,在初始行人分布均匀或不均匀、出口分布对称或不对称,以及在疏散过程中增加应急出口的情况下,行人都会充分利用空闲的出口,使不同的出口都聚集大致相等的人数;而且应急出口打开时间越早行人流疏散的效果越好,应急出口打开过晚时行人疏散的效果甚至会比没有应急出口的情况还差。【结论】出口代价的引入,使模型能合理地描述多出口的室内行人疏散。     

基于非均匀静地板场的多因子疏散模型研究

针对现有地板场模型在设置静态场场值及场景维度应用上的局限性,提出一种非均匀静地板场模型。以单个圆形/圆球(以疏散出口为圆心/球心,出口所在单元格宽度为半径)和元胞空间的重合面积/体积作为静态地板场场值的设置基准,确定4种不同疏散场景下的静地板场场值设置方法。应用MATLAB软件对小型疏散场景进行模拟仿真。结果表明：在地板场模型中,静地板场场值对疏散步长影响显著,而引导人员表现为“反向引导”作用;动静地板场相互作用会抑制疏散效率;引导作用对元胞演化信息熵和疏散步长的影响程度相近;相较于常规静地板模型,所构建的非均匀静地板场模型对引导作用变化的展现效果更加明显,能为精确制定诱导策略提供参考依据。