高校典型學(xué)生群樓梯疏散的實(shí)驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、垂直方向上的樓梯具有不同于水平疏散的特殊性，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)樓梯行人流的疏散研究大多集中在常態(tài)的實(shí)地觀(guān)測(cè)，對(duì)緊急情況和可控實(shí)驗(yàn)下的樓梯行人流特征的研究比較少。本論文綜合人流觀(guān)測(cè)、疏散演習(xí)、疏散實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬等方法研究我國(guó)高校典型學(xué)生群的樓梯疏散行為特征，研究結(jié)果可為各個(gè)高校制定突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本文首先通過(guò)采集高校學(xué)生群日常下課和疏散演習(xí)的運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，觀(guān)測(cè)錄像的統(tǒng)計(jì)分析，獲得了典型學(xué)生群流動(dòng)特征及不同尺寸、不

2、同情況的樓梯行人流的密度—速度—流量的定量關(guān)系。結(jié)果表明：樓梯行人運(yùn)動(dòng)具有一些典型特征，如轉(zhuǎn)彎處的排隊(duì)現(xiàn)象、樓梯口處的匯流、伙伴關(guān)系、個(gè)體影響群體運(yùn)動(dòng)等；樓梯上的運(yùn)動(dòng)明顯低于水平運(yùn)動(dòng)，正常情況下的行人流中，行人數(shù)量及初始速度對(duì)流量有較大的影響，樓梯尺寸及坡度也有潛在的影響；不同情況下的人流特性差異比較明顯，緊急情況時(shí)的擁擠程度遠(yuǎn)大于正常情況，密度對(duì)速度的影響更為明顯；緊急情況下的不同段的樓梯疏散中，樓梯底部積聚現(xiàn)象和樓梯寬度對(duì)疏散效率都

3、有一定的影響。
　　 其次通過(guò)設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，采集高校學(xué)生群突發(fā)情況下的樓梯疏散基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，獲得學(xué)生人群樓梯疏散密度—速度—流量的數(shù)據(jù)并進(jìn)行函數(shù)擬合，從而得到不同開(kāi)口條件下樓梯的行人流特征。通過(guò)特征原因分析，發(fā)現(xiàn)開(kāi)口狀態(tài)、男女差異、小群體個(gè)數(shù)和構(gòu)型對(duì)疏散時(shí)間和運(yùn)動(dòng)速度有顯著影響：?jiǎn)纬隹跔顟B(tài)下的人流返回會(huì)導(dǎo)致疏散時(shí)間增加；小群體人員數(shù)比較多時(shí)會(huì)出現(xiàn)斜V字型運(yùn)動(dòng)特征。
　　 最后利用元胞自動(dòng)機(jī)建立了多障礙物多出口條件下的疏