基于差異化個(gè)體特性的密集客流疏散行為分析與建模.pdf

1、近年來，各類人群密集場所由于火災(zāi)、地震、恐怖襲擊等突發(fā)事件導(dǎo)致的恐慌和擁擠踩踏事故風(fēng)險(xiǎn)加劇，如何降低或避免由于突發(fā)事件導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題之一。通過對(duì)當(dāng)前行人行為模型總結(jié)分析發(fā)現(xiàn)，雖然在分析疏散中的許多現(xiàn)象和過程方面取得了大量成果，但既有疏散仿真工具經(jīng)常忽視人的行為，將行人視為粒子進(jìn)行模擬，缺乏個(gè)體行為與群體演化的關(guān)聯(lián)性探索，模型與仿真中對(duì)行人個(gè)人特征及其影響因素較少涉及。社會(huì)心理學(xué)領(lǐng)域的理論和研究則指出，這些因

2、子對(duì)于行人疏散決策行為具有重要影響。而行人的組織與疏散仿真是擁擠場所安全評(píng)估的必要手段，因此深入研究行人個(gè)體、組與群體行為，探索考慮個(gè)體行為差異的群體疏散模型，對(duì)提高應(yīng)急疏散能力和保障公共安全具有重要意義。
　　本文結(jié)合人群密集場所行人認(rèn)知與決策行為調(diào)查，分析了有關(guān)認(rèn)知與心理反應(yīng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)因子，揭示了人群密集場所行人個(gè)體社會(huì)行為影響下的群體運(yùn)動(dòng)行為，以及群體運(yùn)動(dòng)規(guī)則下的個(gè)體行為。在時(shí)間和空間維度上解析了行人逃生決策機(jī)理，分析了反

3、應(yīng)決策階段和逃生運(yùn)動(dòng)階段中，行人洞察危險(xiǎn)并進(jìn)行反應(yīng)判斷，做出逃生出口預(yù)決策，開始逃生運(yùn)動(dòng)，直至成功逃生的全過程。整個(gè)過程，行人的決策行為貫穿始末，差異化的個(gè)體特征、環(huán)境特征和決策能力形成了個(gè)性化的反應(yīng)決策行為。
　　基于行為決策機(jī)理分析，建立了人群密集場所行人個(gè)體逃生行為模型構(gòu)架。模型構(gòu)架由基于差異化個(gè)體特性的逃生時(shí)機(jī)決策模型、基于差異化個(gè)體認(rèn)知的逃生出口選擇偏好模型、基于差異化理性行為的動(dòng)態(tài)疏散路徑選擇模型三階段所構(gòu)成。其中，第

4、一階段模型，分析了突發(fā)事件的態(tài)勢演化和行人個(gè)體逃生選擇閾值，建立了行人疏散時(shí)機(jī)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境等影響因子間的量化模型。第二階段模型基于對(duì)人群密集場所行人物理特征、認(rèn)知特征和決策行為的調(diào)查，構(gòu)建了行人出口選擇與行人個(gè)體特征的間的量化方程，并對(duì)行人出口選擇進(jìn)行預(yù)測分析，模型主要反映了行人個(gè)體空間認(rèn)知差異導(dǎo)致緊急情況下所能夠選擇的出口或逃生方向選擇差異。第三階段模型分析了突發(fā)事件下行人個(gè)體路徑選擇最大效用，效用函數(shù)主要考慮期望逃生時(shí)間、障礙物阻

5、力、區(qū)域服務(wù)水平、行人個(gè)性化認(rèn)知水平，基于行人異質(zhì)性原則，通過個(gè)體認(rèn)知的基礎(chǔ)差異和邏輯規(guī)則差異達(dá)到最終的行為差異，形成最終的行人逃生路徑選擇。
　　根據(jù)已建立的行人疏散行為模型體系，選擇北京南站地下一層進(jìn)行實(shí)證分析，采集了該區(qū)域的各出入口行人流量、瞬時(shí)區(qū)域人群密度、行人正常行進(jìn)速度及行人步行路徑等數(shù)據(jù)，假設(shè)突發(fā)事件發(fā)生位置，預(yù)測所有行人逃生時(shí)機(jī)和行人初始OD矩陣，并建立行人路徑效用函數(shù)，基于建立的差異化動(dòng)態(tài)路徑選擇模型對(duì)行人路徑選