城市混合流疏散中不同交通方式配比对疏散时间的影响

针对突发公共事件下城市区域范围的人员疏散会选择不同交通方式的实际情况,构建了包括路网、离散动态分析、混合流模拟3个模块的城市混合疏散模型的基本框架。其中,混合流模拟模块针对疏散状况下避难者"见空就钻"的心理特点,构建了基于统一元胞空间的混合流元胞自动机模型。同时,利用该模型研究了人、自行车和机动车不同配比疏散时的疏散时间。研究结果发现,多种疏散方式的混合疏散可以提高疏散效率,但当机动车较多的情况下,自行车的混入将降低疏散时间。     

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.     

考虑鸣笛效应的城市路段机非混合交通流模拟

针对具有机非分隔线的城市道路,自行车试图超越前方较慢车辆而越线占用机动车道的现象,采用多车道元胞自动机模型对考虑机动车鸣笛效应下的机非混合交通流进行建模与数值模拟,以衡量鸣笛对自行车越线行驶下的机动车及自行车交通特性的影响.通过仿真实验,发现在机动车中等密度条件下,鸣笛对自行车的越线行为有明显的抑制作用,进而在自行车中等密度范围内,能够提高机动车流量,增加路段输运量,而在自行车高密度条件下将降低自行车流量,进而降低路段输运量.而在机动车低密度及高密度范围内,鸣笛的作用不明显.研究发现,鸣笛效应的引入能够使机非混合交通流元胞自动机的模拟更为接近实际交通运行状况.     

基于元胞自动机的小学生群体应急疏散仿真研究

针对各类拥堵踩踏事故的高发对象"小学生群体",在一般元胞自动机模型上的基础上,引入推搡挤压概念描述小学生运动过程中特有的行为特征,建立了相应的元胞自动机应急疏散模型。数值模拟重点研究了不同密度下发生挤压的人数对疏散效率的影响,并对疏散过程中出现的典型时空动力学特性进行了讨论。结果表明:在低密度下,发生推搡挤压的人数对疏散效率影响甚微;随着密度的增加,疏散过程中出现局部的拥挤,推搡挤压的人数比例增大将导致疏散效率显著下降;当学生初始密度为0.7,挤压人数比例为80%时,疏散效率相对无挤压人数情况下下降了近70%.     

基于多智能体的人员疏散过程的模拟研究

针对紧急情况下的人员疏散模拟和计算问题,提出了基于多Agent技术的紧急情况下的人员疏散仿真模型.该模型借鉴元胞自动机的模型实现空间建模,同时综合考虑了不同情况下人员建模的相关因素.最后通过计算机仿真,验证了模型的有效性.     

突发灾难下大型路网中的人员疏散模型

为减少突发灾难下人民生命财产的损失,研究适合中国国情的大型路网环境中人员疏散问题.在分析突发性灾难发生的类型、扩散模式及其对大型路网运输能力影响的基础上,设计了灾难对路段的影响矩阵;采用以公共交通为主,私家车辆为辅的人员疏散方案,建立由虚拟疏散起点模块、虚拟疏散终点模块、流量分配模块和疏散时间预测模块组成的大型路网人员疏散模型;并应用实际路网和模拟路网进行仿真.结果表明:设计的疏散模型能在较短时间内,得到最优疏散路线,并快速分配路段流量;针对大型复杂的路网,也能在1 min内设计出疏散最佳的路径,并得到各疏散节点上的实时流量;该方法可以为决策人员制定疏散计划提供依据,提高受灾人员疏散效率,减少生命财产损失.     

建筑工程施工现场疏散路径优化模型

针对多工种交叉作业频繁、环境时常变化、场地狭窄、明火作业多的建筑工程施工现场,本研究以疏散时间为目标函数建立其人员疏散时间模型,基于疏散时间模型以疏散时间最短为目的提出疏散路径优化模型,并利用修正的 迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求解模型,同时结合BIM(building information model)4D模型和Anylogic软件以及某在建楼房案例对模型进行仿真模拟验证分析。由仿真模拟结果可知,疏散时间模型计算出的疏散时长与模拟疏散时长吻合度较高,使用经优化后的疏散路径疏散,能够在一定程度上较大幅度节约紧急情况下建筑工程施工现场劳务人员的疏散时间,提高施工阶段的安全管理效率,且在一定疏散人数范围内,优化程度随疏散人数增加而增长。     

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.     

基于非线性互补的电动自行车-机动车用户均衡模型

为了研究出行者关于电动自行车和机动车的出行方式选择行为以及路径选择行为,文章基于非线性互补方法构建了考虑电动自行车与机动车的用户均衡模型。该模型探讨了出行时间与损失成本对出行者出行选择的影响,同时分别构建了机非分隔与机非混合情形下的各方式路段出行时间函数。算例结果表明模型的分配结果满足用户均衡原则,验证了模型的有效性和准确性,同时通过分析得出实行机非分隔可以显著减少系统总旅行时间。     

基于人工势场和元胞自动机的人员疏散系统仿真

基于元胞自动机模型对公众场合火灾中人员疏散进行研究,通过对火灾中疏散个体微观建模,结合人工势场将影响人行为的火、门和障碍物等各种因素量化,构建出元胞的移动规则,从而确定元胞下一时间步长的移动路径.仿真结果显示,该系统能够较真实地模拟人员疏散过程.     

城市开放场所应急疏散模型建立初探

针对突发化学事故中,人口密集的城市开放场所疏散问题,构建了以总疏散时间最小化为目标的疏散模型.该模型选择有优先顺序的多源点疏散人群,通过分析事故影响范围界定、疏散道路选择和安全避难所选择问题,构建了开放场所应急疏散模型的仿真环境.提出基于离散时间的最短路疏散思路,以及针对各最短路径的动态疏散方法.通过对各备选路线优化分析,求解最优解,以保证疏散时间最小.实现对最优路径的选取.通过实例分析,验证了所建模型的适用性和可行性.     

特长隧道定点安全疏散问题研究

针对特长铁路隧道火灾防灾救援中采用"定点"设置的问题,从人员安全疏散的观点出发,建立人员疏散模型.采用数值模拟的方法,对特长铁路隧道中设置定点的形式、长度,横通道的间距、数量,以及不同火灾场景下定点中人员安全疏散时间等问题进行了研究.给出了一般特长铁路隧道定点设置方案,为进一步优化设计施工,促进完善铁路特长隧道的火灾防灾救援和安全疏散规划管理提供了依据.     

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。     

基于多层协作机制的人员疏散模拟研究

为加强疏散模拟的真实性,在充分研究疏散复杂性的基础上,提出了基于多层协作机制的疏散模拟方案.分别采用智能体模型、地理信息系统模型和元胞自动机模型对人员描述层、建筑环境层与驱动转换层等功能层次进行了构建.各层次在实现自身功能的同时交互协作,达到整体功能的优化.模型较好地反映了建筑布局特征与人员疏散行为特征,实现了元胞状态的动态描述与记录,具有多层协作机制良好的扩展性.模拟结果与实测值和经验公式值相比较,符合较好.     

地下建筑人员疏散的扩展元胞自动机模拟

应用扩展元胞自动机(ECA)模型,研究灾害发生时地下建筑中人员动态疏散过程.利用Repast模拟工具,结合元配自动机理论,基于扩展的冯诺依曼邻域范围,引入异质行为与疏散过程中人群的不同状态,对地下建筑的人员疏散进行模拟.模拟结果表明:在扩展的摩尔邻域下,个体的活跃程度、信息的接受能力与传递能力对地质灾害发生时地下建筑人员的疏散效率有显著影响;当个体的活跃程度,信息接受能力与传递能力适中时,有最大疏散效率,所需的疏散时间最短.     

地下商业街火灾时期人员疏散安全性研究

以地下商业街为对象,研究不同工况下人员疏散的安全条件。采用火灾模拟软件FDS建立火灾模型,模拟并分析了3种工况下火灾烟气能见度、温度及CO浓度的不同变化,得出不同工况下的火场危险时间,并对人员疏散进行了理论计算。得出,机械排烟和水喷淋系统对火灾烟气控制效果不同,排烟和喷淋系统同时作用下效果最好,能够保证人员安全疏散所必需的时间,可以作为火灾扑救和人员疏散的指导。     

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。     

应急疏散方法研究综述

为了改善突发事件对城市影响,减少因疏散方案不完善造成的人员及财产损失,针对现有应急疏散方法,在对其从疏散行为及仿真模型的构建进行分析的基础上,根据实际城市应急疏散的需要,提出应急疏散的研究应围绕智能仿真技术展开。     

大型商场及其周边应急疏散空间动态分配研究

城市的快速发展使得城市防灾减灾面临的问题变得愈加复杂,针对城市内大型商场及其周边数量众多,但容量有限且空间分布不均的避难疏散空间,以福州市仓山区万达广场及其周边部分社区作为研究区域,基于实际的城市道路网数据、社区单元楼分布数据和建筑物人口数据,采用Dijkstra算法,结合网络流模型和GIS系统,通过算法求解选择最佳疏散路径,并根据路径选择结果,采用空间单元替换的方法对避难疏散空间进行有效动态分配实验.按照避难所容量、避难所服务范围、疏散过程时间和总行程距离,综合分析3种情况下的疏散路径规划和避难疏散空间分配,并在此基础上利用建筑物人口数据进行尺度扩展,为城市大型商业区灾害疏散情景模拟和城市应急疏散指挥提供理论基础和决策辅助支持.     

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。