突發(fā)事件下建筑物出口疏散能力模型及仿真研究.pdf

1、隨著中國城市化進程的不斷加速,城市中的人群密度是越來越大,人群密集場所越來越多。一旦發(fā)生突發(fā)事件,對于建筑物中的人群來講,往往會造成人員擁堵、踩踏等事件的發(fā)生。突發(fā)事件的發(fā)生概率雖然很小,但是其造成的后果卻極為嚴重。為了減少這種嚴重后果,合理、快速、有效地疏散在建筑物的人群顯得非常重要。許多學者關注整體建筑物疏散,但是對于出口處的擁堵機制和疏散能力研究并不多見。
　　首先本文對有關建筑物出口疏散的典型人群現象做出了總結,認為出口附

2、近典型的人群現象主要三種:拱形人群、從眾現象和排隊現象。進而分析了可能影響出口疏散能力的因素有兩種:第一種是人因,包括個體因素和群體因素,個體因素的影響主要取決于其所在位置、自身素質和對周圍環(huán)境的熟悉程度,群體因素的影響主要受信息傳播和個體之間的相互作用的決定;第二種是物因,這里的物是指建筑物出口結構形式,影響出口疏散能力的結構形式主要有出口寬度、出口數量和走廊轉角角度這三種。
　　其次本文研究影響建筑物出口疏散能力的人因,通過分

3、析個體和群體面對緊急情況時的心理反應特征,利用博弈論的研究方法,將人們在出口處的行為分為兩種:合作行為和競爭行為,然后建立了出口處的演化博弈模型,采用元胞自動機對人們之間的合作與競爭行為的進行了再現。最后認為合作行為即使在極端危急時刻也會存在,但隨著危急程度的增加而降低,相應的疏散時間將會隨著環(huán)境危急程度的增加而變長;在疏散過程中,合作行為將會受到人們過分理性的抑制,并由此導致延長疏散時間,甚至,過分的理性是導致災害發(fā)生的原因;隨著人群

4、從眾程度的增加,合作比率隨之增長,表明從眾行為促進待疏散人員之間的合作,同時疏散時間也會隨從眾程度的增加而延長,特別是在理性程度比較高時,這種情況尤為明顯,也說明了疏散過程的復雜性。
　　最后本文以人群面對緊急情況時的典型心理特征為基礎,對Helbing的初始社會力模型中的自驅力和行人之間的作用力進行了改進。以采用改進后的社會力模型為基礎的 Anylogic仿真平臺模擬了影響建筑物出口疏散能力的物理因素,即影響其的主要出口結構形式

5、。本文認為這三種出口結構其影響疏散能力大小的因素,依次是出口寬度、出口數量和轉角角度,其影響分別是:隨出口寬度的增大,疏散時間隨之遞減,并且當出口寬度較小時(1.2m到3m之間),其取值對于疏散時間的影響較大,出口寬度一個小的變化就可引發(fā)疏散時間的一個較大變化;當增加出口寬度到達一定值以后(出口寬度大于等于3 m),不論怎么增加出口寬度的取值,疏散時間都趨于一個定值;單出口和雙出口疏散時間的不同,從818.35s到412.68s,充分說