基于BIM-GIS集成的地鐵應急疏散方法研究
發(fā)布時間：2021-04-04 12:27
隨著地鐵在各大城市交通系統(tǒng)中扮演越來越重要的角色,地鐵的安全問題也越來越突出。地鐵車站的疏散能力是一項重要的研究內容。目前的地鐵車站疏散模擬僅考慮單站點疏散,且僅考慮站內空間。然而地鐵車站疏散與站外交通環(huán)境關系緊密,且突發(fā)事件往往涉及沿線多個車站,是個站內與站外結合的多尺度問題。據(jù)此,本研究結合建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）技術與地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System,GIS）技術,分析地鐵車站疏散問題。首先,針對地鐵車站人流量大且與站外交通關系緊密的特點,本研究使用基于宏觀人群流量的網(wǎng)絡模型作為疏散模擬的基礎。分析地鐵車站的內部空間格局與疏散路徑環(huán)節(jié),構建地鐵車站的疏散路徑網(wǎng)絡。利用地鐵車站BIM模型,從其工業(yè)基礎類（Industry Foundation Classes,IFC）數(shù)據(jù)中提取幾何與屬性信息,自動生成信息豐富且支持多功能分析的疏散路徑網(wǎng)絡。其次建立基于邊的動態(tài)網(wǎng)絡疏散模型,以疏散路徑網(wǎng)絡為載體,以宏觀的人群流量按時間步迭代運行,動態(tài)、精確模擬人群疏散全過程,并支持災害場景的動態(tài)變化。然...
【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：115 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
虹漕路站的位置與環(huán)境（來源：百度地圖）
上海交通大學碩士學位論文-20-圖2-2IFC4的架構Fig.2-2LayersofIFC4本研究使用基于IfcOpenShell的Python模塊來提取地鐵車站BIM模型IFC文件中各構件的幾何及屬性信息。（1）IFC幾何信息提取在IFC中空間位置的表示方法有兩種：一種是絕對定位，在全局坐標系下表示；而另一種是局部定位，用相對坐標表示某空間位置與另一個空間位置的相對位置關系。為了保證建筑眾多構件相互關系的穩(wěn)定性，構件定位大多使用局部定位的辦法，如窗的位置通過與所在墻的相對位置關系定位。因此，IFC中各構件的
上海交通大學碩士學位論文-22-柱等建筑構件，以及檢票機、站臺門等專業(yè)設備。由于Revit模型中的構件與設備分別單獨構建，對于建筑內部空間格局的信息表達不強，本研究需要在Revit的地鐵車站模型中創(chuàng)建“房間”圖元。在Revit中，房間是基于圖元對建筑模型中的空間進行細分的部分，可以以模型圖元或分隔線為界限創(chuàng)建。房間將其邊界上的建筑構件聯(lián)系起來，能更好地表達建筑內部空間的信息。本研究主要通過房間的幾何及屬性信息來抽取地鐵車站內部空間信息，用于站內疏散路徑網(wǎng)絡的自動構建。房間的創(chuàng)建根據(jù)地鐵車站疏散路徑上的環(huán)節(jié)而定，包括站臺、站廳（付費區(qū)）、站廳（非付費區(qū)）、通道等，并分別命名。對于形式簡單的一般中間站，其站廳層與站臺層的房間格局如圖2-3所示。a)站臺b)站廳（付費區(qū)）c)站廳（非付費區(qū)）圖2-3某地鐵站站廳層、站臺層的房間布置Fig.2-3Layoutofametrostation建好的地鐵車站模型，可使用Revit自帶的導出IFC文件功能。本研究中，地鐵車站疏散各環(huán)節(jié)與IFC數(shù)據(jù)類型的對應關系如表2-4所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市軌道交通應急疏散能力現(xiàn)狀分析[J]. 鄒碧海,張馨尹,王桂華,趙志杰. 價值工程. 2018(35)
[2]基于智能體的火災中人群疏散模型研究[J]. 鄭向陽. 消防技術與產(chǎn)品信息. 2018(08)
[3]基于元胞自動機的普通超市火災疏散模型的構建[J]. 江雨燕,劉軍. 計算機應用研究. 2019(11)
[4]突發(fā)事件情景下地鐵站人員應急疏散問題綜述[J]. 王付宇,王駿. 計算機應用研究. 2018(10)
[5]基于IFC標準的BIM數(shù)據(jù)共享與交換[J]. 賴華輝,鄧雪原,劉西拉. 土木工程學報. 2018(04)
[6]城市軌道交通應急公交接駁研究[J]. 陶濤,林增逸,陳榮鋒. 城市公共交通. 2017(11)
[7]基于BIM與Pathfinder的高層住宅應急疏散模擬研究[J]. 吳水根,游育林. 結構工程師. 2017(04)
[8]基于BIM的應急管理研究綜述[J]. 陳永鴻,高志利,高雄. 昆明冶金高等�？茖W校學報. 2017(03)
[9]地鐵車站旅客緊急疏散效率實驗研究[J]. 李濤,陳娟,馬劍,盧兆明. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2016(03)
[10]基于BIM技術的建筑內疏散路徑引導研究[J]. 高雪,王佳,衣俊艷. 建筑科學. 2016(02)
博士論文
[1]應對城市軌道交通突發(fā)服務中斷的接駁公交應急優(yōu)化研究[D]. 王云.北京交通大學 2017
[2]城市軌道交通應急疏散的研究[D]. 盧文龍.中國鐵道科學研究院 2012
碩士論文
[1]重慶地鐵運營安全系統(tǒng)分析與研究[D]. 華志琴.西南交通大學 2017
本文編號：3118030
【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：115 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
虹漕路站的位置與環(huán)境（來源：百度地圖）
上海交通大學碩士學位論文-20-圖2-2IFC4的架構Fig.2-2LayersofIFC4本研究使用基于IfcOpenShell的Python模塊來提取地鐵車站BIM模型IFC文件中各構件的幾何及屬性信息。（1）IFC幾何信息提取在IFC中空間位置的表示方法有兩種：一種是絕對定位，在全局坐標系下表示；而另一種是局部定位，用相對坐標表示某空間位置與另一個空間位置的相對位置關系。為了保證建筑眾多構件相互關系的穩(wěn)定性，構件定位大多使用局部定位的辦法，如窗的位置通過與所在墻的相對位置關系定位。因此，IFC中各構件的
上海交通大學碩士學位論文-22-柱等建筑構件，以及檢票機、站臺門等專業(yè)設備。由于Revit模型中的構件與設備分別單獨構建，對于建筑內部空間格局的信息表達不強，本研究需要在Revit的地鐵車站模型中創(chuàng)建“房間”圖元。在Revit中，房間是基于圖元對建筑模型中的空間進行細分的部分，可以以模型圖元或分隔線為界限創(chuàng)建。房間將其邊界上的建筑構件聯(lián)系起來，能更好地表達建筑內部空間的信息。本研究主要通過房間的幾何及屬性信息來抽取地鐵車站內部空間信息，用于站內疏散路徑網(wǎng)絡的自動構建。房間的創(chuàng)建根據(jù)地鐵車站疏散路徑上的環(huán)節(jié)而定，包括站臺、站廳（付費區(qū)）、站廳（非付費區(qū)）、通道等，并分別命名。對于形式簡單的一般中間站，其站廳層與站臺層的房間格局如圖2-3所示。a)站臺b)站廳（付費區(qū)）c)站廳（非付費區(qū)）圖2-3某地鐵站站廳層、站臺層的房間布置Fig.2-3Layoutofametrostation建好的地鐵車站模型，可使用Revit自帶的導出IFC文件功能。本研究中，地鐵車站疏散各環(huán)節(jié)與IFC數(shù)據(jù)類型的對應關系如表2-4所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市軌道交通應急疏散能力現(xiàn)狀分析[J]. 鄒碧海,張馨尹,王桂華,趙志杰. 價值工程. 2018(35)
[2]基于智能體的火災中人群疏散模型研究[J]. 鄭向陽. 消防技術與產(chǎn)品信息. 2018(08)
[3]基于元胞自動機的普通超市火災疏散模型的構建[J]. 江雨燕,劉軍. 計算機應用研究. 2019(11)
[4]突發(fā)事件情景下地鐵站人員應急疏散問題綜述[J]. 王付宇,王駿. 計算機應用研究. 2018(10)
[5]基于IFC標準的BIM數(shù)據(jù)共享與交換[J]. 賴華輝,鄧雪原,劉西拉. 土木工程學報. 2018(04)
[6]城市軌道交通應急公交接駁研究[J]. 陶濤,林增逸,陳榮鋒. 城市公共交通. 2017(11)
[7]基于BIM與Pathfinder的高層住宅應急疏散模擬研究[J]. 吳水根,游育林. 結構工程師. 2017(04)
[8]基于BIM的應急管理研究綜述[J]. 陳永鴻,高志利,高雄. 昆明冶金高等�？茖W校學報. 2017(03)
[9]地鐵車站旅客緊急疏散效率實驗研究[J]. 李濤,陳娟,馬劍,盧兆明. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2016(03)
[10]基于BIM技術的建筑內疏散路徑引導研究[J]. 高雪,王佳,衣俊艷. 建筑科學. 2016(02)
博士論文
[1]應對城市軌道交通突發(fā)服務中斷的接駁公交應急優(yōu)化研究[D]. 王云.北京交通大學 2017
[2]城市軌道交通應急疏散的研究[D]. 盧文龍.中國鐵道科學研究院 2012
碩士論文
[1]重慶地鐵運營安全系統(tǒng)分析與研究[D]. 華志琴.西南交通大學 2017
本文編號：3118030
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