基于元胞自動(dòng)機(jī)模型的火災(zāi)環(huán)境下人員疏散研究.pdf

1、隨著社會(huì)高速發(fā)展、城市急劇膨脹、人口不斷增加,大型建筑、廣場(chǎng)、禮堂等公共場(chǎng)所大量涌現(xiàn)。各公共場(chǎng)所人群密集,一旦發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)難,極易造成人員的大量傷亡。近年來(lái)很多科學(xué)家對(duì)公共場(chǎng)所內(nèi)的人員疏散做了研究,也分析了火災(zāi)發(fā)生時(shí)公共場(chǎng)所內(nèi)的人員疏散特性。本文在此基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步研究,利用元胞自動(dòng)機(jī)(CA)建立了更加符合實(shí)際的模型,并利用建立的模型進(jìn)行火災(zāi)環(huán)境下人員疏散仿真模擬,討論了火災(zāi)蔓延速度等眾多因素對(duì)疏散過(guò)程和時(shí)間的影響,并分析了人員出口選擇

2、行為對(duì)疏散的影響。本文的主要工作如下:
　　 1.考慮到火災(zāi)環(huán)境下人員運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),結(jié)合火災(zāi)動(dòng)態(tài)蔓延的特性,建立了人員疏散的FF(floor field)擴(kuò)展模型。應(yīng)用此模型模擬分析發(fā)生火災(zāi)時(shí),不同的系統(tǒng)規(guī)模以及不同的系統(tǒng)出口布局對(duì)疏散的影響。模擬結(jié)果顯示,疏散時(shí)間隨疏散密度的增加而增加,隨系統(tǒng)規(guī)模的增大而增加；火災(zāi)發(fā)生在系統(tǒng)中心時(shí),系統(tǒng)的出口分布越均勻便越有利于疏散。
　　 2.運(yùn)用本文新建的FF擴(kuò)展模型進(jìn)行場(chǎng)景模擬,并

3、分析火災(zāi)環(huán)境下人員疏散過(guò)程中的行為特征。研究了火災(zāi)環(huán)境下系統(tǒng)內(nèi)有無(wú)障礙物、出口的個(gè)數(shù)與布局形式、火災(zāi)的蔓延速度、火災(zāi)場(chǎng)強(qiáng)的大小、起火點(diǎn)位置、系統(tǒng)內(nèi)障礙物的布局等外界條件的變化對(duì)人員疏散過(guò)程及疏散時(shí)間產(chǎn)生的影響。
　　 3.現(xiàn)有模型進(jìn)行仿真時(shí)存在以下問(wèn)題:某些公共場(chǎng)所自身或因火災(zāi)影響而使出口分布不均勻時(shí)容易產(chǎn)生各出口處疏散人員分布不均衡的現(xiàn)象,此種情況導(dǎo)致某些出口疏散效率低下。而在現(xiàn)實(shí)中人們把出口處的擁擠情況作為其選擇路徑的一項(xiàng)參