城市地震次生火災(zāi)蔓延模型及應(yīng)急疏散模擬分析.pdf

1、地震次生火災(zāi)曾給許多城市造成了生命和財(cái)產(chǎn)上的巨大損失，如何使得損失達(dá)到最小一直是人們普遍關(guān)心的問(wèn)題，就此相關(guān)專(zhuān)家和學(xué)者對(duì)地震次生火災(zāi)的蔓延機(jī)理及災(zāi)后應(yīng)急條件下的人員疏散問(wèn)題進(jìn)行了分析研究。理清地震次生火災(zāi)蔓延機(jī)制可使消防人員動(dòng)態(tài)地了解火災(zāi)發(fā)展的過(guò)程，為預(yù)測(cè)具體某一時(shí)刻火災(zāi)發(fā)生的情況、起火點(diǎn)可能蔓延的總面積和最大可能的將有限的消防力量投入到損失最嚴(yán)重的地方提供理論依據(jù)：探討應(yīng)急疏散對(duì)大型突發(fā)災(zāi)難性事件發(fā)生后，有序?qū)嵤┙煌ńM織、提高疏散效率

2、、以確定適合中國(guó)國(guó)情的應(yīng)急疏散規(guī)劃管理研究方向，建立相應(yīng)的方法體系，減少地震等災(zāi)害造成的人員傷亡提供幫助。 地震次生火災(zāi)的蔓延機(jī)理復(fù)雜、不確定性因素繁多，需簡(jiǎn)化相關(guān)條件，利用簡(jiǎn)單規(guī)則來(lái)模擬復(fù)雜現(xiàn)象。本文基于元胞自動(dòng)機(jī)的基理，利用大量的簡(jiǎn)單元件，通過(guò)簡(jiǎn)單的連接和簡(jiǎn)單的運(yùn)算規(guī)則，建立了城市地震次生火災(zāi)蔓延模型，從宏觀角度對(duì)某小區(qū)進(jìn)行了模擬，得到了某幾個(gè)時(shí)刻火災(zāi)蔓延情況及面積圖；又利用多智能體技術(shù)的可視化仿真軟件StarLogo模擬分

3、析了此小區(qū)人員在地震次生火災(zāi)下的應(yīng)急疏散，比較了一般火災(zāi)和震后火災(zāi)下的人員疏散時(shí)間差異。 本文的主要工作和成果包括以下幾個(gè)方面： 首先，利用元胞自動(dòng)機(jī)以簡(jiǎn)單規(guī)則模擬復(fù)雜現(xiàn)象的特點(diǎn)，針對(duì)元胞自動(dòng)機(jī)的五部分基本組成，即元胞空間、元胞狀態(tài)、鄰域、時(shí)間及轉(zhuǎn)換規(guī)則等，建立了城市地震次生火災(zāi)蔓延模型。指出了元胞著火概率和建筑物的特征、震害及環(huán)境等因素有關(guān)，其中包括熱輻射、建筑物的特征、地震對(duì)建筑物的破壞、大面積阻火要素的作用及環(huán)境的

4、影響等。 然后，利用作者提出的火災(zāi)蔓延模型對(duì)某小區(qū)進(jìn)行仿真模擬，截取了特定幾個(gè)時(shí)刻的火災(zāi)蔓延狀態(tài)圖，得到了在不同條件下的火災(zāi)蔓延面積；并從不同狀態(tài)元胞隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖中分析了元胞的變化情況，得到了風(fēng)速風(fēng)向、消防撲救情況、大面積阻火要素等對(duì)某一時(shí)刻火蔓延范圍的影響。 最后，運(yùn)用類(lèi)似logo的并行語(yǔ)言編程，利用多智能體技術(shù)仿真軟件StarLogo建立了可視化的疏散仿真模型，模擬震后應(yīng)急疏散中可能出現(xiàn)的由于道路等生命線(xiàn)工程破