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.     

突发火灾环境的群体疏散问题研究综述

为了解突发火灾环境的群体疏散问题研究进展,从群体疏散的模型、路径规划问题优化算法、仿真软件研究进行综述,结合火灾环境下群体疏散的特点,总结现有疏散问题的研究方法和成果,展望该领域的研究趋势。研究表明:现有疏散模型主要集中在多种模型和思想融合的研究,对火灾蔓延过程和疏散过程相结合较少;疏散路径问题的求解方面,考虑动态火灾环境下路径规划研究不足;疏散软件方面的研究主要通过国外仿真软件模拟火灾环境下的疏散,缺乏开发适合我国的疏散软件。研究趋势是构建充分考虑疏散者行为和心理、建筑物结构、火灾环境的疏散模型,路径规划算法改进与创新、疏散路径的动态优化。     

基于BIM模型和Pathfinder的地铁站安全疏散模拟研究

本文以广州某标准地铁站为研究对象,采用BIM建筑信息模型和Pathfinder人员疏散仿真工具相结合的方法,对地铁站人员疏散进行仿真模拟,为地铁车站疏散设计优化、紧急条件下的人员安全疏散管理提供决策支持。研究重点考虑人员数量、楼梯形式和疏散设施对地铁站疏散能力、疏散路径的影响,为地铁车站疏散设计优化、紧急条件下的人员安全疏散管理提供决策支持。结果表明:超大人流晚高峰安全疏散效率较低,固定栏杆设置对紧急情况下的安全疏散产生负面影响,楼梯位置和形式的设计影响疏散效率。     

超高层建筑施工中起火预测及火灾模拟与人员疏散

与对应情况下的人员疏散问题,以招平商务中心项目施工现场为例,采用神经网络对火灾的起火材料进行预测,通过火灾动力学模拟工具进行火灾模拟仿真,得到火灾烟气与温度的模拟数据,并在此基础上考虑恐慌和施工环境影响,对施工现场人员利用Pathfinder进行疏散研究。结果表明：该案例最可能的起火材料为保温材料,火灾时影响疏散的因素主要为温度与能见度,疏散者受恐慌情绪、火灾和施工环境影响后,疏散时间由324 s变为419 s。     

一种考虑人数分布特性的人员疏散格子气模型

紧急情况下(如火灾等)的人员疏散研究可以为减少人员伤亡提供科学指导,同时也可以为建筑设计提供实用的依据和方法.但是在实际的疏散分析中,往往不知道准确的待疏散人数,而只能得到一个大概的估计值.如何考虑人数不定带来的不确定性是人员疏散模型所关注的一个难点问题.文中基于格子气模型框架,结合平均场模型提出了一种考虑人数分布特性的人员疏散模型.该模型的特色在于：首先它可以根据人数估计值,通过一次模拟得出疏散人数的区间估计值,以及疏散出一定人数所需时间分布的区间估计,从而可以得到疏散人数与疏散时间的定量关系.其次该模型还可以分析人员的空间分布对疏散结果的定量影响,并分析其不确定性.     

基于BIM技术的室内火灾应急疏散路径优化问题研究综述

合理的疏散路径选择是解决突发事件的关键所在,为解决我国室内火灾情况下人员的疏散问题,确保火灾事件发生后室内人员能以最短时间到达安全地带,本文基于建筑行业新兴的BIM技术,以应急救援为角度,对突发事件下路径的优化问题进行综述。文章从BIM技术的发展、应急疏散方法和路径优化模型及其算法三个方面进行综述,在归纳分析国内外应急疏散路径优化研究成果的基础上,为构建完善的智能疏散系统提供理论基础并希望能为相关学者的进一步研究提供启示和帮助。     

一种考虑人数分布特性的人员疏散格子气模型

紧急情况下（如火灾等）的人员疏散研究可以为减少人员伤亡提供科学指导,同时也可以为建筑设计提供实用的依据和方法．但是在实际的疏散分析中,往往不知道准确的待疏散人数,而只能得到一个大概的估计值．如何考虑人数不定带来的不确定性是人员疏散模型所关注的一个难点问题．文中基于格子气模型框架,结合平均场模型提出了一种考虑人数分布特性的人员疏散模型．该模型的特色在于：首先它可以根据人数估计值,通过一次模拟得出疏散人数的区间估计值,以及疏散出一定人数所需时间分布的区间估计,从而可以得到疏散人数与疏散时间的定量关系．其次该模型还可以分析人员的空间分布对疏散结果的定量影响,并分析其不确定性．     

障碍物对高层教学楼疏散效率的影响研究

高层建筑物中的行人疏散对于建筑设计和安全管理至关重要,且在存在多个障碍物的情况下,这个问题的复杂性会进一步增加﹒对此,本文基于Pathfinder仿真软件创建了某高层教学楼有、无障碍物2种模型,并通过整体疏散时间和走廊人员疏散特征,对2种模型进行了对比分析;同时,比较有、无障碍物模型的人员疏散路径和疏散密度,揭示了障碍物对疏散过程影响的物理机制,并进一步探究了在人员数量改变情况下障碍物对疏散的影响﹒仿真结果表明：1)障碍物密集分布缩短了高层教学楼疏散时间,时间减少了164 s,疏散效率提高了18.5%,这体现了“慢即是快”的群体行为﹒2)障碍物影响疏散的机制有2方面,一方面,高层教学楼中的障碍物不仅分割了教室空间,有助于物理隔离人群,还有效地规划了疏散逃生路径,避免了过多的拥堵行为,减少了疏散时间;另一方面,障碍物改变了教室人员分布密度,使得楼梯的密度水平下降,从而加快了整体疏散过程﹒3)障碍物的积极作用受到疏散人数的影响,即在人数较多时,该效果有所减弱﹒     

突发事件下邮轮应急疏散模拟及其验证

以社会力模型为基础,基于Anylogic平台建立邮轮人员疏散模型,并利用欧洲"SAFEGUARD"项目的演习数据进行模型验证.鉴于"SAFEGUARD"项目公开数据中的人员移动速度与移动路径未知,本文通过设置不同参数对模型中人员移动速度与路径选择规划进行敏感度测试.实验结果表明,本文建立的模型符合IMO模型认证标准,模拟结果合理可信,可为邮轮疏散情境模拟、疏散方案优化提供一定的决策支持.     

基于社会力模型的教室内地震疏散仿真

模拟地震灾害下人员疏散,可以为地震疏散提供理论依据,减少地震人员伤亡。本文根据2013年雅安7.0级地震发生时名山中学某一教室的逃生录像,在社会力模型的基础上引入恐慌因子和各项异性因子,建立了改进的社会力疏散模型,并利用布谷鸟算法对疏散模型的参数进行优化,地震疏散模拟结果与实际的逃生录像对比分析表明：改进的社会力疏散模型可以真实反映地震情况下教室内人员疏散过程,包括人员疏散时间和人员在不同时刻的位置分布,对地震疏散的研究具有重要价值和意义。疏散模型的参数优化分析结果表明社会力模型的主要参数均会对人员疏散仿真结果造成影响。     

基于FDS和Pathfinder的地铁车站人员疏散研究

为减小地铁火灾对人员生命财产所造成的损失,基于对地铁火灾的特点和危险因素,以及人员疏散仿真中主观和客观影响因素的分析结果,提出基于FDS(Fire Dynamics Simulator)和Pathfinder的地铁车站人员疏散决策分析方法,并以武汉市轨道交通五号线司门口地铁车站为研究背景,建立了FDS火灾仿真模型和Pathfinder人员疏散仿真模型。在FDS火灾仿真中,分别从烟气温度、CO浓度和能见度三个方面确定了各危险位置的可用安全疏散时间。在此基础上基于Pathfinder进行人员疏散仿真,主要从人员逃生率、可用安全疏散时间利用率等方面对其结果进行分析。通过改变仿真中的待疏散人员数量和火源功率,探究了该车站的人流量容纳能力和火源功率容纳能力,对地铁火灾疏散具有一定的参考价值。     

基于仿真的深埋地铁车站疏散时间研究

随着地铁车站的埋深深度日益增加,车站的安全疏散风险增大。本文从站型结构、疏散安全区、车站疏散设施、客流规模和疏散引导等方面,分析了影响深埋地铁车站人员疏散时间的因素。针对紧急疏散场景,构建深埋地铁车站网络模型和疏散行为模型。以北京某在建深埋地铁车站为例,通过模型校验,利用轨道交通乘客集散仿真系统对该站疏散时间进行测算,并将测算结果与理论计算疏散时间对比,结果显示所有乘客能够在5.5 min内从站台疏散至安全区域,符合规范要求。本文研究结果表明采用的系统能够用于深埋地铁车站的疏散时间研究。     

地铁车站火灾疏散仿真分析

为了研究地铁车站的火灾疏散情况,首先探讨了影响人群疏散的一些因素,包括温度、毒害气体和能见度;并通过安全疏散演练实验,得到了人群在紧急状况下撤离火灾车厢的时间及B型地铁列车的车门通过能力,针对安全疏散时间进行了探讨。接着利用元胞自动机理论创建了地铁车站火灾疏散仿真模型;并分析了疏散人数、出口数量、出口宽度对疏散时间的影响,得出了出口数量的增加与出口宽度的加大有助于缩短疏散时间、在起火列车进站前应先疏散站台乘客等结论。     

基于Multi-Agent的矿井人员疏散数值模拟

煤矿井下发生灾害时,井下应急疏散建模仿真可以验证疏散方案是否合理,从而为救灾逃生提供合理指导。目前在煤矿井下人员疏散研究中,对因个体差异导致不同疏散结果的认识和建模尚有欠缺,并且对不同路权评估方法下最低花费路径的选取也鲜有提及。针对煤矿井下出现安全事故时人员的安全疏散问题,基于Multi-Agent与Dijkstra算法,利用RepastJ3.0开发平台,建立了井下人员安全疏散模型,探讨了井下工作人员对巷道网络拓扑关系的认知差异性对疏散效果的影响,以及不同路权评估方法下最低花费路径的选取策略。疏散模型仿真结果表明,该模型能够直观呈现不同类型井下工作人员的动态疏散过程,可以为井下应急疏散方案的制定提供理论支持。     

智能疏散系统导向标志计算及疏散路径仿真

为了解决大型综合建筑中智能疏散系统在火灾等突发情况发生时可根据复杂建筑结构规划出合理、安全的疏散路径问题,提出了一种基于改进A~*算法的多起点、多出口路径规划方法。通过增加转弯惩罚值,结合火灾影响区域实时信息和火灾中心点的距离改进了估价函数,进而计算出最优疏散路径。依据搜索出的最优路径调整三维楼层地图中各个导向标志方向,从而引导不同位置人员从最优路径疏散逃生。仿真实验结果表明,在计算多起点、多出口疏散路径时,改进A~*算法与传统Dijkstra算法和A~*算法相比,搜索方向更加明确,路径更加平滑,搜索效率更高,运行时间更短,并能结合火灾信息保证疏散路径的安全性。该算法在求解大型综合建筑火灾安全疏散路径方面具有很好的应用前景。     

震损情景下人员疏散可视化模拟

地震发生时,其引发的下落碎片会影响人员疏散速度甚至造成人员伤亡,但现有的研究通常未考虑地震诱发的下落碎片对人员逃生的影响.因此,综合考虑地震作用下人员恐慌心理和下落碎片覆盖率等因素,对传统社会力模型的参数进行修正,并对云南大学力行楼进行人员疏散可视化模拟,提出一种"先避难,后疏散"的疏散方案.模拟结果表明:在考虑这些因...     

Construction Management Utilizing 4D CAD and Operations Simulation Methodologies

The paper presents applications of simplified discrete-event simulation (SDESA), and 4D-GCPSU, to the National Stadium of the Beijing 2008 Olympics. Taking into account influential factors, e.g., resource, spatial condition, and the randomness of the construction process, the installation process of the steel-structure was simulated and optimized by using genetic algorithm (GA) optimization methodology. The operations simulation shortened the installation duration by 39 days (about 16% of the original total duration), guided the manufacturers to plan the construction processes, and provided specific suggestions on the entry time of the installation components, resulting in resource allocation optimization, resource saving, and construction efficiency improvement. Combining with the optimized schedule, the 4D visualization environment can discover time-space conflicts timely, and may assist project managers to reschedule the construction activities in tune with the site layout and resource allocation.     

基于动态情绪驱动的人员应急疏散模型

针对应急疏散中人员的动态疏散行为，将情绪感知及传染机制引入行人运动策略，以SIS(susceptible-infectious-susceptible)模型为基础构造了人员情绪更新函数，提出了情绪感知域界定，改进了元胞自动机的动态场.通过仿真实验对所构建动态情绪驱动人员疏散运动模型的性能开展分析，验证了该模型符合个体运动的动态特征.同时探讨了动态行为切换的情绪强度阈值、感染系数和平静系数等因素对疏散过程的影响.结果表明:个体情绪强度阈值决定了系统的个体最终状态，而感染系数和平静系数影响状态变化速率，进而影响疏散时间.该研究为疏散人群管理提供理论依据.     

盾构综合管廊人员疏散可靠度计算

针对当前盾构综合管廊安全运维问题研究内容较少、且多未考虑不确定性因素,以及盾构管廊运维规范缺失的现状,对管廊安全运维问题中的火灾后人员安全疏散问题进行研究,以广州市天河智慧城盾构段综合管廊为研究对象,从概率角度计算廊内火灾后人员疏散可靠度。通过PyroSim软件进行1:1火灾建模,得到可用安全疏散时间,借鉴隧道灾后人员逃生行为概率分布,在考虑管廊运维期间特点的基础上对逃生行为概率模型进行优化,设置对比工况,运用Monte Carlo方法,通过Matlab编程进行必须安全疏散时间的随机抽样模拟,并据此计算出人员安全疏散可靠度。结果表明,在一个防火区间内普通人员的疏散可靠度约为0.889,检修人员的疏散可靠度约为0.99,趋近于1;日常的疏散演习和安全规范手册等控制手段能够对人员的安全提供极大的保障。研究成果能够为日后盾构综合管廊运维规范的编制提供参考。     

基于D*算法的场面滑行动态规划研究

研究了机场场面滑行路径动态规划问题.基于三种滑行冲突约束,建立了使航班总体滑行时间最短的动态优化模型.改进了传统的D*算法,提出了基于时间权值的冲突预测和代价修正函数.案例计算相比Dijkstra算法得到的结果减少了203s,有效减少总滑行时间,提高场面运行效率.该算法不仅可以用于滑行路径的初始规划,也适用于场面实时滑行引导的实施.