建筑物火灾时人员疏散群集流动规律

利用离散系统分析动力学的方法,首先对建筑物火灾时人员疏散群集流动中的疏散个体的动力学特征进行分析,建立群集流动的运动状态方程,研究不同空间特征的疏散通道上群集流动的规律·建立计算机仿真模型,预测应急疏散时群集流动的性状·模拟结果表明,无论待疏散微元的行为特点和心理状态如何随机的变化,群集流动性能主要取决于疏散出口的空间几何特征·它的研究成果,可以为建筑物性能化设计,建筑物空间人员应急疏散计划的制定,和建筑物安全疏散性能的评价提供科学的依据     

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。     

基于元胞自动机的火灾场景行人流疏散仿真研究

基于元胞自动机的场强模型在二维平面行人流疏散问题的研究中已得到了广泛应用.已有模型主要描述行人基于出口位置并跟随其余行人进行疏散的行为特征,未充分考虑火灾蔓延和局部拥堵对行为选择的影响,难以准确模拟这些情景下的疏散过程.实际情况下,火灾环境将显著影响行人的移动方向,周边行人流的拥堵程度则影响行人的移动需求.提出基于火灾场景的移动方向,考虑火灾导致的恐慌对移动方向的影响;基于行人流场景的期望速度,考虑行人流中局部拥堵对移动需求的影响,对已有场强模型进行修正.参数分析表明:考虑基于场景的移动方向和期望速度规则后,疏散时间和平均死亡人数均呈现变化;不考虑移动方向和期望速度的行为特征将低估疏散总时间,并高估火灾导致的平均死亡人数.     

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.     

行人流综述

近十年以来,人们对行人流给予了越来越多的关注.这并不仅仅是这一理论对自身不断完善的要求,更是人们对公共安全有着要求,并希望行人流理论能揭示人群运动的普遍规律.本文回顾了在行人流领域中的一些经典模型及其基本结论.叙述了来源于麦加朝圣的行人流实测结果.鉴于行人在逃生时,具有类似于动物的集体行为,因此,介绍了描述集群运动的Vicsek模型,并将此模型中的视野半径引入行人流模型.重点讨论了行人数量、视野半径和逃生时间三者之间的相互关系.利用元胞自动机模型较简要地论述了行人在逃生时,门前障碍物对行人的影响.     

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.     

火灾时人员疏散的行为规律

基于对火灾时影响人员疏散行动的开始时间的不确定因子的分析,以及对火灾时人员疏散行动能力的主要影响因素的研究,在综合考虑建筑物空间疏散性状的排队现象和多态现象的前提下,建立火灾时人员疏散行为的数学模型·利用网论和关系数据库技术,在Mapinfo平台上,实现人员应急疏散路线的全局最优化,实现对疏散出口群集疏散流动规律的预测和评价·其研究成果,可以为建筑物性能化防火设计和应急疏散计划的制定提供科学的参考依据,防止群集事故的发生,减少群集事故的损失·     

火灾影响下人员行为量化分析研究

研究建筑火灾疏散中人员早期行为及逃生过程中的行为规律,对于建筑火灾人员疏散模拟及安全逃生管理具有重要意义。通过对火灾中人员行为反应过程的分析,把影响人员行为的因素归纳为三个方面:建筑因素、火灾因素和人员因素。利用国内外试验数据,对人员在火灾中早期反应以及火灾对人员疏散行动速度的影响进行了量化分析。引入当量速度的概念,提出了人员在火灾影响作用下的逃生速度量化表达式。用当量速度实现疏散过程与火灾发展过程的结合,使人员疏散模拟更接近实际情况。     

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.     

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。     

学校公众聚集场所火灾中人员疏散预动作时间试验

 人员疏散时间计算是安全疏散设计工作中的重要内容,人员预动作时间对人员疏散时间影响显著,但公众场所火灾情况下人员疏散中的疏散预动作时间基础数据匮乏。本文针对学校公众聚集场所之一的教室开展了火灾疏散模拟试验,对火灾情况下的学生疏散预动作时间进行了采集。统计结果表明,人员疏散预动作时间不符合正态分布及其他类型分布;文中应用累积概率分布表示人员疏散预动作时间,并根据累积概率分布曲线模拟产生随机人员预动作时间,模拟生成的随机预动作时间分布与实验采集数据分布吻合较好,统计参数(均值和标准差)接近;可应用本文方法在人员疏散模型中对人员预动作时间进行模拟。     

Simulation of evacuation behaviors in fire using spacial grid

A two-dimensional Cellular Automata (CA) model to demonstrate the special phenomena of occupants evacuating from fire room is presented. A set of simple but effective models is proposed to investigate the effect of fire smoke on route choice. The concept of danger grade is introduced, and occupants select the target cell according to the value of danger grade at each time step. Some technique is introduced to substitute the human intelligence, such as premeditation. The simulation results show that human evacuation is influenced greatly by both human visual field and building exit.     

建筑火灾场景下的疏散个体动态安全性评价方法

为了减少因疏散个体对火场风险的感知和自身安全性认知产生的偏差而导致的应急疏散决策失误,通过分析影响建筑火灾情景人员疏散安全性的因素,引入物元分析理论和智能消防系统及其他检测探测设备等物联网技术,提出了一种针对某一具体建筑利用物联网技术获取动态风险并对疏散个体进行实时安全性评价的方法.该评价方法不仅解决了传统方法难以适应风险动态变化的问题,还通过将物元分析理论引入疏散个体安全评价过程减少了主观性对评价结果的影响.通过假设论证表明:基于动态风险数据的建筑火灾疏散个体安全性评价方法能够较准确的评估建筑火灾情景疏散个体的安全性该研究为火灾情境下的疏散个体应急疏散决策辅助系统研究提供一定的参考价值.     

公路隧道火灾的模型试验与数值模拟分析

为研究公路隧道火灾烟气温度场的分布规律,提升公路隧道的火灾安全性,以相似理论为依据,结合某实际隧道工程实例,设计了一套隧道火灾模型实验装置。模型隧道横截面为0．88m×0．5m,长12m,隧道内的风速可在0～5m／s范围内调节。采用该试验装置,进行了火灾时隧道内温度场的纵向、横向分布规律以及温度场扩散范围的火灾模型试验。试验中设定了不同的通风风速来模拟实际的隧道火灾场景,隧道内烟流温度通过数据采集系统读取。用FDS火灾动力学模拟软件进行了数值模拟计算,总体来看数值模拟的结果与试验数据的吻合程度较好。并依据试验及数值模拟的结果对隧道火灾的控制、救援和人员疏散提出了一些建议。     

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。     

基于蚁群算法的激光智能消防疏散系统设计

针对当前消防疏散系统在火灾烟雾恶劣环境中存在识别困难、引导方案单一、维护成本高、智能化不足等问题,设计了基于蚁群算法的激光智能消防疏散系统。该系统由信息采集模块、中央处理模块和疏散引导模块组成,智能化实时监控和处理火场情况。火灾发生时,传感器动态采集火场信息,用显示器显示火灾发生地点,经过处理器运用蚁群算法计算出最优疏散路径,最终疏散引导模块把疏散路径以激光接力的形式投影在地面,指导人员动态疏散。通过案例分析,验证了该系统的可行性和优越性。     

多功能建筑火灾人员安全疏散模拟

针对一多功能综合办公楼建筑模型,设定最不利的火灾场景.依据火灾烟气危险状态判据临界值,采用场-网复合模型模拟预测建筑火灾烟流运动特性,获得人员逃生可用安全疏散时间(ASET).采用重庆大学自主开发的应用软件《高层建筑人员疏散行动时间预测系统》确定人员所需安全疏散时间(RSET).比较人员所需安全疏散时间和人员可用安全疏散时间,对火灾建筑中人员能否安全疏散做出评价,并提出保证人员安全疏散的措施.     

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。     

性能化防火设计在火灾危险性评估中的应用研究

本文利用性能化防火设计方法对某大型超市的消防安全措施进行了评估,采用经验公式分析与火灾模拟软件FDS相结合的方法,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,能够实现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。     

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。