緊急情況下人員的疏散行為是管理學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。基本的元胞自動(dòng)機(jī)模型不考慮建筑疏散中的社會力影響,無法解釋復(fù)雜的人群疏散過程。傳統(tǒng)社會力模型把人與人、人與障礙物的作用力強(qiáng)度設(shè)置為常數(shù),無法根據(jù)疏散時(shí)間和位置改變而動(dòng)態(tài)變化。Pathfinder軟件模擬疏散時(shí),人員傾向于最短路徑疏散,不考慮主觀因素影響,因此也無法準(zhǔn)確模擬真實(shí)的疏散過程。本文首先把元胞自動(dòng)機(jī)與社會力模型相結(jié)合,把人員在疏散過程中受到的心理和行為因素量化為不同的社會力,并分析不同社會力作用下對疏散時(shí)間的積極和消極影響。緊急情況下為提高疏散效率,有必要提高社會力的積極影響,減少負(fù)面影響。之后,通過改變變量,分析本文提出的模型在不同情況下累計(jì)疏散人數(shù)與疏散時(shí)間的變化過程,并將模擬結(jié)果與文獻(xiàn)模型結(jié)果相對比,說明本文提出模型能準(zhǔn)確合理的模擬實(shí)際疏散過程。出口位置吸引力對疏散過程起積極影響,群聚吸引力會增加疏散時(shí)間,與疏散人員的數(shù)量、建筑尺寸大小、出口數(shù)量及疏散人員的分布無關(guān)。當(dāng)房間中的人隨機(jī)且均勻地分布時(shí),障礙物的排斥力、疏散方向的吸引力以及出??口擁擠的排斥力對疏散時(shí)間的影響可忽略不計(jì)。當(dāng)房間兩側(cè)出口附近分布的人數(shù)有差異時(shí)... 

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

007~2016年重特大火災(zāi)發(fā)生起數(shù)及傷亡人數(shù)年份分布圖[1]

2圖1.22007~2016年重特大火災(zāi)發(fā)生場所及傷亡人數(shù)分布圖[2]與人工計(jì)算相比，計(jì)算機(jī)仿真具有以下特點(diǎn)：1）通過算法可以改進(jìn)模型，使仿真過程更加接近實(shí)際；2）人員路徑的選擇受建筑環(huán)境和其他撤離人員的影響；3）人員在疏散過程中自動(dòng)避免與障礙物或其他乘客發(fā)生碰撞；4）疏散人員通過綜合考慮選擇更合理的路徑，減少排隊(duì)現(xiàn)象；5）在選擇疏散路徑時(shí)，計(jì)算機(jī)模型可以自動(dòng)考慮人們的喜好和心理狀態(tài)；6）計(jì)算機(jī)仿真模型可以更直觀地呈現(xiàn)疏散過程，從而提供更詳細(xì)的疏散模擬結(jié)果。[3]計(jì)算機(jī)模擬可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)的建筑信息，以觀察建筑物或人員的行為，并且可以促進(jìn)建筑環(huán)境的設(shè)計(jì)以應(yīng)對緊急情況。[4]因此，通過對疏散過程的計(jì)算機(jī)模擬，可以為相關(guān)決策部門提供疏散建議，從而迅速有序地疏散人員，減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。對于無災(zāi)建筑，應(yīng)合理考慮疏散要求，提高城市在未來緊急情況下抵御災(zāi)害的能力，并使可持續(xù)發(fā)展成為可能。根據(jù)對各種火災(zāi)事故案例的分析，許多人死亡和受傷的主要原因是沒有采取有效的措施減少事故的擁擠、疏散不及時(shí)、人群管理不到位或人們的恐慌行為等。成功的疏散策略不僅可以減少緊急情況下的人員傷亡數(shù)量，而且還可以避免大量踩踏事件。人與人或人與周圍環(huán)境的相互影響有一些顯著的特征，利用數(shù)學(xué)建模或?qū)嶒?yàn)?zāi)M將復(fù)雜的人員疏散現(xiàn)象或規(guī)律進(jìn)行理論解釋和定量分析，為有效疏散策略的設(shè)計(jì)和撤離人員的安全提供強(qiáng)有力的理論和技術(shù)支持�；驹詣�(dòng)機(jī)模型、傳統(tǒng)社會力模型和Pathfinder軟件無法解釋復(fù)雜的疏散過程，考慮的因素較為片面。本研究將基本元胞自動(dòng)機(jī)與社會力模型相結(jié)合，通過分析行人在不同社會力作用時(shí)總疏散時(shí)間的變化，判斷社會力產(chǎn)生的積極和消極影響。利用兩個(gè)實(shí)際案例驗(yàn)證模型模擬過程與實(shí)際疏散過程相符，并提

7出口距離、人員間相互作用等因素影響，通過社會力模型將影響因素量化為作用力，提出基于元胞自動(dòng)機(jī)的疏散理論模型。建立各社會力模型方程，分析作用力對疏散的正負(fù)影響，解釋模型參數(shù)含義，借助Matlab編程軟件實(shí)現(xiàn)模型規(guī)則的智能化更新。圖1.3建筑火災(zāi)發(fā)展規(guī)律第二階段：因素分析法。單因素分析變量對疏散的正負(fù)影響規(guī)律，為提高疏散效率，應(yīng)增強(qiáng)積極影響力，避免消極影響力。建立多種場景，變量為出口數(shù)量、人數(shù)、人員分布、房間尺寸等，分析出口位置吸引力、群聚吸引力、障礙物排斥力、人員方向吸引力、出口擁堵排斥力對疏散的影響情況。結(jié)果可知，群聚吸引力對疏散起消極影響，其他作用力起積極影響。為提高疏散效率，減少疏散時(shí)間，應(yīng)增強(qiáng)積極影響力的作用，降低消極影響力。第三階段：實(shí)際案例仿真，驗(yàn)證模型可靠性。建立房間模型，本文模型考慮出口位置吸引力，模擬結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果相近，群體疏散現(xiàn)象與Pathfinder軟件模擬一致。建立教室模型，本文模型考慮多種社會力作用時(shí)，模擬結(jié)果與文獻(xiàn)模型結(jié)果相近，且更接近實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明本文開發(fā)的模型能合理有效模擬實(shí)際疏散。第四階段：軟件建模，進(jìn)一步分析參數(shù)影響。Pathfinder軟件建模，調(diào)整出口寬度、數(shù)量、位置等因素，多次模擬可知，各因素對疏散時(shí)間有較大影響，應(yīng)根據(jù)房間使用功能及人數(shù)分布進(jìn)行設(shè)置。Pathfinder軟件模擬疏散時(shí)，人員傾向于選擇最短路徑，無法考慮人員的情緒、

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3098184