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。     

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。     

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.     

世博园客运码头应急疏散通道设计和评价方法

在人群行为分析基础上,提出了世博园区内水门/轮渡码头陆域人流疏散路径、应急疏散通道设计方法;结合世博园区客运码头人流应急疏散的四种情景分析,找出最不利的应急疏散情况,建立人流疏散仿真分析模型;采用疏散时间作为关键评价指标,码头疏散通道各区域人流平均密度累积值为辅助指标,建立客运码头人流疏散通道评价方法和评价标准.以世博园区客运码头L2/M2为例开展仿真分析,进行人流组织方案的优化与调整.相关研究成果丰富了国内客运码头人流应急疏散组织的研究理论.     

地铁出口条件对人员疏散的影响分析

采用计算机仿真技术,综合考虑建筑物结构和人员行为对疏散的影响,建立了地铁车站的疏散模型,并利用该模型详细模拟了各种不同出口条件下的人员疏散过程.通过模拟,获得了每个时刻的人员分布状态,找到了不利于人员疏散的“瓶颈”位置,分析了地铁出口条件对于人员疏散的影响.     

房间内人群疏散过程的元胞自动机研究

利用偏向随机行走格子气模型中方向选择概率的计算方法,以及元胞自动机模型中的碰撞规则,建立元胞自动机行人流模型,并对房间内的逃生行人流进行了模拟和研究.结果得出了出口宽度与逃生时间的标度关系:tc∝d-0.616±0.02.     

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.     

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.     

考虑群组运动的医疗建筑疏散模拟研究

为了研究医疗建筑内人群疏散规律,分析群组疏散模式对人群疏散的影响,通过Pathfinder疏散软件仿真模拟的方法研究了一栋5层医疗建筑内人员疏散规律。模拟结果表明：随着群组成员间的最大距离（d）增加,人群疏散时间和人群的拥堵时间呈现减小的趋势。尤其是最大距离由1.0m改变到1.5m这个过程,疏散时间下降得最明显。在最大距离超过2m之后,人群的疏散时间变化不大。在d=0.5m和d=1.0m的情况下,人群在楼梯间的拥堵情况比平面拥堵更为严重。随着病患比例的增加,人群疏散时间呈现增加的趋势,不论患者比例为多大,70%的行人拥堵时间在45s-65s。可见在医疗建筑疏散系统设计及疏散引导方面均需要考虑到群组运动带来的不利影响。     

地铁车站乘客疏散出口选择行为仿真建模

针对地铁车站乘客疏散过程中的出口选择行为受到自身感知和判断能力的制约,且可能会根据当前位置和出口实时状况重新选择出口,提出一种出口动态选择模型,模型引入感知因子和判断系数反映乘客的感觉和知觉能力,采用动态比较过程和预测决策过程来模拟乘客的出口选择和出口变换行为.以某地铁车站站台层为场景分析乘客的感知和判断能力对出口选择、出口变换行为及疏散效果的影响.仿真结果表明:模型参数可以有效调节乘客的出口选择和出口变换行为,进而影响疏散结果.当车站视野不佳或乘客偏好等待时,需要引导乘客从拥堵的出口到通畅的出口进行疏散;而当车站视野良好且乘客偏好走行时,需要引导乘客选择适当的出口,并在等待时多一些耐心.     

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。     

基于改进社会力模型的超市布局疏散研究

超市的应急疏散具有路线复杂、人员密度大的特点,是安全应急疏散领域需要解决的核心关键问题之一。本文基于社会力模型与A星算法建立了人员应急疏散模型,解决了社会力模型存在的人员重叠和非现实轨迹问题,研究表明,区别于SFPE(society of fire protection engineers)模式中的人员重叠现象和Steering模式中的人员绕行现象,所提出的模型符合实际的紧急疏散行为。应用本文模型对某超市3种出口处货架、展示台平面布局进行建模分析,结果表明,货架纵向布局及布置展示台疏散时间都较横向布局短;不同布置主要影响出口区域人员密度,造成疏散效果不同。     

考虑烟气影响的海底隧道火灾人车混合疏散优化模型

为研究烟气影响下海底隧道火灾人车混合疏散优化问题,建立疏散安全成本最小的优化模型.首先,考虑海底隧道结构特性和火灾情景过程中的烟气影响,确立烟气伤害不超限、人车路径流量不超容许载荷等约束条件,构建车辆、人员疏散时间最短的优化模型.然后,考虑隧道应急出口、CO浓度、路段长度和拥堵状态,设计改进蚁群算法对模型进行求解.最后...     

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。     

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。     

考虑个体恐慌与人群混乱的社会小群体疏散模型

为揭示社会小群体搜寻同伴行为对疏散过程的影响,针对社会小群体的行为特点定义了2种不同的搜寻策略,并且基于性格模型定义个体恐慌情绪的计算方法,同时引入熵理论定量表征疏散个体对周围人群混乱程度的感知,建立了一个考虑个体恐慌与人群混乱的社会小群体疏散模型。仿真结果表明,小群体搜寻行为与小群体数量以及搜寻策略有关,并且会加剧恐慌和人群混乱程度,进而影响疏散效率。     

港口客运站人员应急疏散仿真

为评估港口客运站人员应急疏散能力,根据港口客运站火灾特点和人员疏散影响因素,提出基于AnyLogic和Pathfinder的港口客运站人员疏散能力评估方法,分别建立基于AnyLogic的港口客运站作业系统仿真模型和基于Pathfinder的人员疏散仿真模型。最后,以某港口客运站为例,利用提出的港口客运站人员疏散能力评估方法,以人员疏散时间作为指标评估港口客运站人员疏散能力,并确定火灾关键危险位置和制约人员疏散能力的关键因素,为港口客运站平面布置和日常运营管理提供决策支持。