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。     

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﹒     

基于PATHFINDER的公共场所人员疏散行为规律及仿真模拟

研究人员疏散问题对于有效减少踩踏事故发生有着重要意义。为了揭示大型公共场所人员密集区域人员疏散行为规律特征,降低聚集人群风险,文中首先研究了公共场所拥挤人群行为特点,包括行人运动特征、聚集人群心理特征;探讨了恐慌状态下人的行为表现,进而分析踩踏行为的影响因素;使用Pathfinder疏散软件模拟出A植物园某场馆高峰期、低峰期以及场馆内设置复杂环境情况下人员的疏散过程,结果证实人群有明显的从众行为,人数越多出口处堵塞越严重,建筑物内部结构越复杂,疏散效率越低,建筑物内墙体方向设置与疏散效率有关,设置安保人员亦能提高疏散效率。本研究可为大型公共场所人员密集区域人员疏散问题的优化及安全管理提供参考。     

基于Pathfinder的高层建筑应急疏散仿真研究

高层建筑应急疏散问题是公共安全的重要组成部分,疏散仿真是研究应急疏散问题的重要手段.根据Marchant的避难理论,结合实际案例,应用Pathfinder软件模拟人群的应急疏散行为,对高层办公建筑的应急疏散进行整体研究.从仿真模型的疏散模式选择、参数设置及疏散的时序分析入手,对案例大楼的房间疏散、楼层疏散以及整栋楼的疏散进行了仿真研究,结果显示建筑内所有人员能在安全时间内成功疏散,最后基于仿真结果对高层建筑的应急疏散设计提出建议.     

突发事件下羊群行为对疏散效率的影响研究

事故发生后的人员紧急疏散情境下,羊群行为会造成疏散过程的人员拥堵,进而延长疏散时间,影响疏散效率。为探究突发事件下羊群行为对疏散效率的影响,文中以某办公楼作为疏散场景,基于Pathfinder软件构建仿真模型,通过模拟不同程度的羊群行为,探究疏散时间的变化规律。仿真结果表明,少量羊群行为平衡了疏散通道的人员流量,部分通道的利用率显著提高,人员疏散时间减少,疏散效率提高,对人员疏散具有促进作用;当羊群行为的比例提高至40%时,疏散时间有所增加,疏散效率下降;当羊群行为的比例提高至60%时,疏散时间大幅提高,阻碍人员疏散的作用十分显著。研究发现,疏散过程中的羊群行为带来的负面影响远高于其带来的正面促进作用。为缓解人员拥堵问题,可通过设置适当的障碍物提高疏散效率,为突发事件下的应急疏散研究作为参考。     

基于安全疏散角度的医院门诊楼设计因素研究

为有效提高医院门诊楼人员安全疏散效率,降低人员疏散风险,选取某综合医院门诊楼为研究对象,通过实地调研确定人员相关信息,利用pathfinder软件建立仿真模型并进行疏散模拟,从平面布局、疏散门宽度、楼梯设计及功能分区四个角度探究人员的安全疏散情况。研究表明：合理的平面布局方式能提高疏散效率;采用两跑楼梯较三跑楼梯疏散效率提高11%;当疏散门宽度与梯段宽一致时达到相对最佳疏散效率,但宽度需综合考虑因素而定;针对不同人群使用特点合理布置功能分区能有效减少疏散时间。可见通过适宜的建筑设计优化可以有效提高医院门诊楼人群的安全疏散效率,降低灾害风险。     

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。     

山地景区观光电梯故障情况下人员疏散分析

山地景区观光天梯为连接山脚和山顶的建筑,观光电梯发生故障时,被困人员可通过电梯间内楼梯同时向山顶和山脚的疏散口疏散。为研究这种疏散方式的特点并优化不同停靠楼层的疏散策略,在已有单向疏散计算公式的基础上,推导了电梯故障时被困人员双向疏散过程的简化计算方法,给出了最优策略为向上疏散或向下疏散时电梯停靠楼层分界点的确定方式,并结合人员疏散仿真软件Pathfinder和某景区观光梯,将简化计算方法和模拟方法进行了对比分析。结果表明,模拟疏散时间与简化计算值较为吻合,简化计算方法可以较为准确地计算出人员疏散时间,验证了简化方法的可靠性;相较于上下双向疏散,单向疏散耗时更少,电梯停靠楼层分界点为建筑高度中点。     

人员疏散基础数据研究

随着我国城市化水平的提高,不仅建筑物的数量大大增加,而且建筑的趋势呈现出功能综合化、体量大型化、材料多样化、人员密集化。在这些建筑中,一旦发生火灾,将会严重威胁建筑内人员生命财产安全。如何保证使人员发生火灾时能够快速有效的安全疏散,成为目前研究的重点。火灾中的人员疏散是个非常复杂的过程,受到人员行进速度、人员密度、疏散通道的通行能力等因素的影响,具有不确定性。目前我国人员疏散行为的研究中,关于疏散过程影响因素的取值大都参考国外的参数。     

基于分布式建筑控制策略的人员疏散系统

当前的建筑自动化控制系统尽管具备一定的现场控制能力,但本质仍属于集中控制,对未来大型复杂结构建筑的适用性较差。该文提出一种考虑建筑整体的分布式建筑控制策略,比当前集中式控制策略在控制效果和系统鲁棒性等方面都具有明显优势。同时对建筑分区和其信息传输网络拓扑结构进行了一体化设计,为分布式建筑控制策略及分布式控制算法提供了物理基础和通信基础。基于已构建的分布式建筑控制策略,建立了分布式人员疏散动态指示系统,该系统由通用控制器、传感器和动态指示标志等组成,同时考虑了人员分布等因素。演习实验及模拟结果表明:该系统可以有效平衡不同出口的疏散人数和减少疏散时间,为人员疏散的有序进行提供了条件。     

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.     

基于数字孪生理念的复杂建筑消防安全疏散动态分析

为提高复杂建筑火灾的精确模拟,进行疏散方案的实时优化,用数字孪生技术构建高层复杂建筑三维数字镜像模型,利用仿真软件,通过耦合火源点、排烟、喷淋等因素,分析复杂建筑的安全性和消防安全疏散问题。在构建的模型基础上,阐述数字孪生框架下物理实体和虚拟空间的安全疏散动态思路。采用数字孪生技术搭建丰富的实验环境,运用火灾仿真软件Pyrosim,结合火灾发展态势与火场人员位置进行基于数字孪生的消防安全动态疏散研究,研究新方案可以配合消防部门进行快速响应,为被困人员提出基于现场火势的撤离指引,改善目前建筑物疏散路线无法按照火势演变状况动态的进行、且无法兼顾人员位置的缺陷。     

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。     

考虑非适应性疏散行为的航站楼应急疏散

为了提高航站楼应急疏散的效率,考虑人群非适应性疏散行为的影响,基于Anylogic仿真软件,通过文献分析和调研问卷收集数据,模拟旅客惯性行为、折返行为、从众行为和结伴行为等非适应疏散行为对疏散效率的影响。结果表明,所有非适应性疏散行为皆对旅客疏散效率产生了消极影响,表现为旅客总体疏散时间增加和旅客疏散冲突区域面积扩大。最后,根据该国际机场现有应急疏散预案和建筑设施布局情况,指出现有预案的不足之处,并从航站楼布局设计和现场管理方面提出对策。     

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。     

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.     

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...     

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。