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...     

Occupant evacuation model based on cellular automata in fire

By applying the rules set in traffic flow and pedestrian flow models, a basic cellular automata model is presented to simulate occupant evacuation in fire. Some extended models are introduced to study the special phenomena of evacuation from the fire room. The key of the models is the introduction of the danger grade which makes the route choice convenient and reasonable. Fire not only influences the emotional and behavioral characteristics of an individual but also affects his physical constitution, which reduces his maximal possible velocity. The models consider these influence factors by applying a set of simple but effective rules. It is needed to emphasize that all rules are established according to the essential phenomenon in fire evacuation, that is, all the occupants would try to move to the safest place as fast as possible. Some simulation examples are also presented to validate the applicability of the models.     

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。     

教室内桌椅结构对疏散效率的影响研究

利用我们已建立的元胞自动机疏散模型,研究了双出口教室内桌椅结构对疏散效率的影响,并分析了疏散效率的差异问题。研究结果表明,带有写字板的培训椅增加了一些学生到达出口的疏散距离,导致疏散效率降低,并且所有学生同时进行疏散的疏散时间可能不会是最短。该研究有助于教室和类似场景内桌椅的结构设计。     

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.     

人员安全疏散性能化设计方法的实例研究

以大型超市为例,利用日本经验公式与火灾模拟软件CFAST相结合的分析方法,通过设定消防安全目标、确定性能判据、建立火灾场景,考虑不确定因素等状况对其进行烟气流动模拟计算、分析。经分析得出：性能化设计方法具有科学性、安全性、经济性等优点,能够在确保人员安全疏散的前提下、减少防火投资、增加建筑使用面积,显著提高商业建筑的经济效益与社会效益,对今后大型公共建筑火灾安全疏散性能化设计具有重要的指导意义。     

基于元胞自动机理论的紧急人员疏散模拟

基于元胞自动机原理,建立了紧急情况下人群疏散模型,并利用Visual Basic 6.0开发了可视化模拟仿真程序.在疏散模拟的仿真实现中,为了简化算法,使用墙体和障碍物把复杂建筑平面分割成凸多边形区域,然后利用门道把各个凸多边形区域联系起来构成一个整体的疏散平面空间.利用程序对建筑设计方案进行人员疏散模拟,可以找出建筑...     

建筑物火灾疏散中人行为失误的分析与预测研究

基于建筑物火灾疏散的特点,定义了建筑物火灾疏散中人行为失误的内涵,然后应用行为学的理论,结合火灾的发展过程,提出了火灾疏散中人行为失误分析与预测方法的模式及预测模型,在此模式中把人的失误分为火灾初期人的失误、火灾蔓延时期人的失误和灭火时期人的失误,并讨论了每一时期的失误与3种类型的失误模式之间的关系,最后应用该模型对哈尔滨天鹅饭店火灾进行了分析,结果表明:在火灾的不同时期,人的失误类型是不同的.图3,参10.     

某高架仓库火灾危险性评估

利用性能化防火设计的方法对某高架仓库的消防安全措施进行评估．其中，火灾发展和烟气运动采用CFD的方法进行模拟计算，发现仓库内的烟气运动存在着明显的反壁面射流现象，烟气层高度并不是随时间的增加而单调降低的，而是先达到一个最低点（4m），然后烟气高度又上升，到达一个高点（6m）后烟气层的高度又随着时间的增加而逐步降低．人员疏散时间采用Togawa经验公式进行定量计算．研究结果表明在消防设施正常启动的情况下，仓库现有的消防安全设计可以保障人员在发生火灾时安全逃生．     

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。     

自动喷水灭火系统在公路隧道火灾的应用模拟研究

自动喷水灭火系统是目前在隧道消防应用中存在较大争议的灭火系统。通过FDS+EVAC软件模拟了公路隧道分别在有安装自动喷水灭火系统和没有安装自动喷水灭火系统的情况下发生火灾,对两种工况隧道内的烟气运动、温度分布、CO浓度分布进行了分析;并对人员的疏散进行了模拟。考虑了在不同的位置下不同的温度与一氧化碳浓度对人员的影响,并与相关的现实实验结果对比。结果表明安装自动喷水灭火系统可以有效降低隧道温度,安装此系统为隧道火灾发生的疏散救援提供了有利条件。     

大空间中庭及周边房间烟气运动和消防设计

采用数值模拟的方法,对大空间中庭结构内火灾及周边房间火灾的烟气运动情况进行了分析。着重分析了周边房间发生火灾后烟气及热羽流对上层房间的影响和烟气在中庭顶部的积聚和沉降情况。分析结果表明,在大空间内合理设置排烟系统对保证其消防安全至关重要;在大空间中庭内部排烟充分的情况下,可将大空间中庭作为与之相通的建筑结构的蓄烟空间和排烟途径,在其消防设计中可对中庭设置普通开口而不设置机械排烟系统。分析结果为大空间中庭及其周边房间的消防安全设计与评估提供参考。     

基于Building GIS与行为规则库的人员疏散模拟

为有效描述要素空间分布,结合面向建筑的地理信息系统(Building GIS)与行为规则库,构建了人员疏散行为模型。通过CAD数据的语义解析,描述建筑空间单元连通性等特征。应用GIS技术构建疏散网络,实时分析建筑场景内要素分布特征及行为规律。在此基础上为智能体设计行为规则库,描述疏散中人员的行为意图与策略。结合应用实例,与实测数据和building EXODUS模拟结果进行了对比验证。结果表明:该模型能够表现建筑场景的人员疏散进程,反映出口疏散效率随时间的变化规律。     

基于烟气扩散特征的林区隧道火灾人群疏散模型

目的 为保障林区隧道运营安全,提高应急疏散效率,优化林区隧道的人群疏散策略和相关配套设施,提出一种基于烟气扩散特征的林区隧道人群疏散模型。方法 建立了以范围和频率为特征的烟气扩散模型,主要应用元胞自动机中的地板场模型为基本框架,引入消光系数来反映烟气扩散对距离感知的影响,使用烟气场强来描述人群的应急疏散行为。结果 相对于传统的疏散模型,改进的疏散模型适用于林区隧道的烟气环境仿真,引入消光系数后,行人的平均疏散步长增加了71 s,且消光系数值越大,疏散时间越长;当经过100 s的时间烟气扩散频率达到6元胞/s时,才能对疏散产生一定的影响。结论 所提出的疏散模型可应用于林区隧道内发光标志等安全设施的设置,对避免人员伤亡和保护林区及其相关附属设施具有重要意义。     

高层住宅安全疏散设计与优化

运用火灾模拟软件FDS(fire dynamic simulation)及人员疏散仿真软件Pathfinder对某高层住宅内人员遇火灾时的安全疏散进行研究,并基于火灾模拟结果及疏散模拟结果提出安全疏散措施及方案.研究结果表明:火灾发生时,通过关闭建筑内部的防火门可有效阻止着火房间烟气的蔓延,增大出口宽度可有效减少人员疏散时间,采用不同的楼梯电梯协同疏散方案会导致疏散时间的不同.因此,对高层住宅业主加强火灾安全教育,在火灾发生时采取合理的疏散方案可有效提升住户的逃生率.     

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。     

地铁列车火灾安全疏散研究

为了研究地铁列车的火灾安全疏散性能,利用Pyrosim火灾数值模拟软件,结合真实材料的物理化学参数,对地铁火灾的毒害气体和能见度分析,确定满载乘客的单节车厢应满足的最低转移时间。模拟地铁火灾真实的疏散场景,进行大规模疏散演练实验,探讨了人群实际转移时间和相关注意事项。利用Pathfinder疏散模拟软件,针对站台疏散和隧道疏散进行了比较分析。     

古建筑性能化防火设计中火灾场景的设置

针对中国目前尚无古建筑的防火规范,提出了古建筑火灾场景设置中应注意的问题,特别是火灾蔓延问题。结合某古建筑的性能化设计,探讨了场景设置的原则和步骤,提出了火灾场景设计的完整步骤应包括:起火点位置的设定、热释放速率的确定和火灾蔓延特性分析。并着重分析了火灾的蔓延性,提出了古建筑火灾蔓延的2种途径。     

建筑结构火灾安全耦合模拟的多参数模型

为了研究木结构框架体系在火灾中的力学表现,同时考虑火灾发展、力学响应及其相互作用对结构安全的影响,提出了"耦合模拟杆件模型"。该模型根据现有的火灾模拟软件FDS(firedynamicssimulator)和结构分析软件AN-SYS的数据在内容和结构的特点,重建了数据模型和关联联系,并附加高温材料强度退化模块和强度验算模块。结果将成为实现模型自动调整,响应结构破坏和全过程连续自动控制的基础。建筑火灾全物理过程的模拟体系研究,有利于不可重复性系统的仿真和预测。