城市地震次生火災蔓延模型及應急疏散模擬分析.pdf

1、地震次生火災曾給許多城市造成了生命和財產上的巨大損失，如何使得損失達到最小一直是人們普遍關心的問題，就此相關專家和學者對地震次生火災的蔓延機理及災后應急條件下的人員疏散問題進行了分析研究。理清地震次生火災蔓延機制可使消防人員動態(tài)地了解火災發(fā)展的過程，為預測具體某一時刻火災發(fā)生的情況、起火點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重的地方提供理論依據：探討應急疏散對大型突發(fā)災難性事件發(fā)生后，有序實施交通組織、提高疏散效率

2、、以確定適合中國國情的應急疏散規(guī)劃管理研究方向，建立相應的方法體系，減少地震等災害造成的人員傷亡提供幫助。 地震次生火災的蔓延機理復雜、不確定性因素繁多，需簡化相關條件，利用簡單規(guī)則來模擬復雜現(xiàn)象。本文基于元胞自動機的基理，利用大量的簡單元件，通過簡單的連接和簡單的運算規(guī)則，建立了城市地震次生火災蔓延模型，從宏觀角度對某小區(qū)進行了模擬，得到了某幾個時刻火災蔓延情況及面積圖；又利用多智能體技術的可視化仿真軟件StarLogo模擬分

3、析了此小區(qū)人員在地震次生火災下的應急疏散，比較了一般火災和震后火災下的人員疏散時間差異。 本文的主要工作和成果包括以下幾個方面： 首先，利用元胞自動機以簡單規(guī)則模擬復雜現(xiàn)象的特點，針對元胞自動機的五部分基本組成，即元胞空間、元胞狀態(tài)、鄰域、時間及轉換規(guī)則等，建立了城市地震次生火災蔓延模型。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，其中包括熱輻射、建筑物的特征、地震對建筑物的破壞、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蔓延模型對某小區(qū)進行仿真模擬，截取了特定幾個時刻的火災蔓延狀態(tài)圖，得到了在不同條件下的火災蔓延面積；并從不同狀態(tài)元胞隨時間變化的曲線圖中分析了元胞的變化情況，得到了風速風向、消防撲救情況、大面積阻火要素等對某一時刻火蔓延范圍的影響。 最后，運用類似logo的并行語言編程，利用多智能體技術仿真軟件StarLogo建立了可視化的疏散仿真模型，模擬震后應急疏散中可能出現(xiàn)的由于道路等生命線工程破