疏散演習中的人員典型行為計算機模擬研究.pdf

1、當發(fā)生火災或踩踏事故時，人員疏散困難問題往往成為威脅人們生命安全的重要因素，進行緊急情況下人員行為和人員疏散規(guī)律的研究對保障社會公共安全意義重大。但由于災難性事故的危險性和不可重復性，人們能夠獲取到的真實事故資料非常有限，因此研究者較多地是通過小規(guī)模的疏散演習來獲得人員疏散過程的經驗數(shù)據，然后利用計算機技術對人員行為和疏散過程進行模擬研究。
　　 本文首先針對本研究小組在布滿桌椅的教室內進行的在報警聲音指導下的人員疏散演習錄象進

2、行了觀察與分析。演習中通過讓被試者戴上不透明的眼罩來模仿火災等事故中由于煙氣或斷電而造成的人員視野受限的情況，并與不戴眼罩的情況進行了對比。通過對出口流量、個體疏散時間、人員行走路線等的統(tǒng)計和分析，本文從報警聲音、人員視野和出口寬度三個角度闡述了其對疏散過程和人員行為的影響。通過觀察演習錄像，發(fā)現(xiàn)了疏散中的“速度變化”、“性別差異”、“依附行為”以及“潛意識環(huán)境認識及其衰退”等現(xiàn)象。在這些演習結果的基礎上，本文用元胞自動機模型進行了一系

3、列模擬研究。
　　 通過分析演習中人員對出口的選擇和觀察錄像，發(fā)現(xiàn)除了與出口之間的距離外，出口處的人流密度也是影響人員出口選擇的因素之一。人們往往更加傾向于選擇人少的出口，盡管這些出口距離自己更遠些。因此，本文在元胞自動機模型中引入了出口區(qū)域人流密度因子來模擬人員對出口區(qū)域內人流密度的認識和判斷行為。模擬結果和演習結果的對比表明：對人員的出口選擇行為來講，除了距離出口的遠近以外，出口處人流密度也是不可忽視的。在模型中引入出口處人

4、流密度因子可以使模擬結果與真實情況更接近。
　　 演習中還觀察到了人員對環(huán)境信息的潛意識認識行為，即人員對環(huán)境比較熟悉時會在大腦中產生對環(huán)境的潛意識認識，即使失去了視覺也能夠依靠潛意識的指導合理地進行疏散，但這種潛意識認識會隨時間的推移而逐漸消退。根據這一結果，在對比分析“地場”元胞自動機模型幾種不同基本模擬規(guī)則的基礎上，提出了考慮人員視野受限情況下對環(huán)境的潛意識認識行為及其消退的模擬模型，研究結果表明：聲音信息在人員視野受限時

5、比不受限時發(fā)揮了更大的作用，但環(huán)境信息并沒有被完全忽略，因為人員在視野受限情況下會在大腦中形成對環(huán)境信息的潛意識認識。
　　 最后，本文探討了人員疏散中的男女性別差異。通過觀察演習錄像和分析演習中不同性別的人的疏散時間、速度以及行為特征，發(fā)現(xiàn)男性比女性平均速度要高出0.2～0.3m/s，同一演習條件下，同一位置的不同性別學生所需的疏散時間也不同，總體上女性所需的時間比男性長。然后本文在元胞自動機模型的基礎上建立了考慮男女性別差異