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(jìn)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(yán)重。為了減少這種嚴(yán)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(xué)者關(guān)注整體建筑物疏散,但是對于出口處的擁堵機(jī)制和疏散能力研究并不多見。
　　首先本文對有關(guān)建筑物出口疏散的典型人群現(xiàn)象做出了總結(jié),認(rèn)為出口附

2、近典型的人群現(xiàn)象主要三種:拱形人群、從眾現(xiàn)象和排隊現(xiàn)象。進(jìn)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(zhì)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(jié)構(gòu)形式,影響出口疏散能力的結(jié)構(gòu)形式主要有出口寬度、出口數(shù)量和走廊轉(zhuǎn)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(yīng)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(jī)對人們之間的合作與競爭行為的進(jìn)行了再現(xiàn)。最后認(rèn)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(yīng)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(dǎo)致延長疏散時間,甚至,過分的理性是導(dǎo)致災(zāi)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(jìn)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(fù)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(chǔ),對Helbing的初始社會力模型中的自驅(qū)力和行人之間的作用力進(jìn)行了改進(jìn)。以采用改進(jìn)后的社會力模型為基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)形式

5、。本文認(rèn)為這三種出口結(jié)構(gòu)其影響疏散能力大小的因素,依次是出口寬度、出口數(shù)量和轉(zhuǎn)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(dāng)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(dāng)增加出口寬度到達(dá)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