考慮火源影響的行人逃生動(dòng)力學(xué)模型.pdf

1、公共場所發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于行人不能及時(shí)逃離火災(zāi)現(xiàn)場或者在出口處由于擁堵引發(fā)恐慌踩踏事故,可能導(dǎo)致大量的人員傷亡。有效預(yù)防和減少火災(zāi)中人員的傷亡是國內(nèi)外公共安全的工作重點(diǎn)。目前,火災(zāi)中人員行為的研究主要是進(jìn)行火災(zāi)中逃生者的微觀行人行為建模與模擬,比如社會(huì)力模型、元胞自動(dòng)機(jī)模型等。而這些模型對(duì)火災(zāi)環(huán)境下逃生者行為的研究還較少。本文基于社會(huì)力模型,對(duì)火災(zāi)環(huán)境下逃生者的逃生行為進(jìn)行建模與模擬分析。
　　 本文首先分析了行人微觀行為特性、宏

2、觀流體特性及行人流自組織現(xiàn)象,并詳細(xì)地介紹了社會(huì)力的概念、社會(huì)力模型的建模方法及已有研究結(jié)果。然后,詳細(xì)分析了火災(zāi)中行人逃生的心理與行為特點(diǎn),以及火源對(duì)行人行為造成的影響,提出了考慮火源影響的社會(huì)力擴(kuò)展模型。在擴(kuò)展的模型中,加入了火源對(duì)行人的排斥力,并考慮火源對(duì)行人的期望速度方向和期望速度大小的影響,修正了行人的自驅(qū)動(dòng)力。進(jìn)而,本文進(jìn)一步分析了行人的出口及路徑選擇行為,將行人的出口選擇行為分為最優(yōu)選擇行為、最短路徑選擇行為和從眾選擇行為

3、三類,并建立了相應(yīng)的出口選擇模型。在基于最優(yōu)選擇行為的出口選擇模型中,綜合考慮了行人到達(dá)出口的走行時(shí)間、在出口處的排隊(duì)時(shí)間以及路徑中的安全性等因素的影響,給出了一種估算逃生時(shí)間的方法。
　　 最后,本文利用提出的模型進(jìn)行了仿真模擬,并驗(yàn)證了模型的有效性。在單出口情形下,模擬分析了不同出口寬度及不同系統(tǒng)初始人數(shù)時(shí),期望速度大小與逃生時(shí)間的關(guān)系;分析了不同的火源位置及不同的行人冒險(xiǎn)系數(shù),行人的逃生過程。在多出口情形下,模擬了不同出口