基于差異化個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、地震、恐怖襲擊等突發(fā)事件導致的恐慌和擁擠踩踏事故風險加劇，如何降低或避免由于突發(fā)事件導致的人員傷亡和財產(chǎn)損失是當前研究的熱點問題之一。通過對當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，將行人視為粒子進行模擬，缺乏個體行為與群體演化的關(guān)聯(lián)性探索，模型與仿真中對行人個人特征及其影響因素較少涉及。社會心理學領(lǐng)域的理論和研究則指出，這些因

2、子對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估的必要手段，因此深入研究行人個體、組與群體行為，探索考慮個體行為差異的群體疏散模型，對提高應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知與決策行為調(diào)查，分析了有關(guān)認知與心理反應的社會經(jīng)濟學因子，揭示了人群密集場所行人個體社會行為影響下的群體運動行為，以及群體運動規(guī)則下的個體行為。在時間和空間維度上解析了行人逃生決策機理，分析了反

3、應決策階段和逃生運動階段中，行人洞察危險并進行反應判斷，做出逃生出口預決策，開始逃生運動，直至成功逃生的全過程。整個過程，行人的決策行為貫穿始末，差異化的個體特征、環(huán)境特征和決策能力形成了個性化的反應決策行為。
　　基于行為決策機理分析，建立了人群密集場所行人個體逃生行為模型構(gòu)架。模型構(gòu)架由基于差異化個體特性的逃生時機決策模型、基于差異化個體認知的逃生出口選擇偏好模型、基于差異化理性行為的動態(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)勢演化和行人個體逃生選擇閾值，建立了行人疏散時機與社會經(jīng)濟環(huán)境等影響因子間的量化模型。第二階段模型基于對人群密集場所行人物理特征、認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體特征的間的量化方程，并對行人出口選擇進行預測分析，模型主要反映了行人個體空間認知差異導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)事件下行人個體路徑選擇最大效用，效用函數(shù)主要考慮期望逃生時間、障礙物阻

5、力、區(qū)域服務水平、行人個性化認知水平，基于行人異質(zhì)性原則，通過個體認知的基礎(chǔ)差異和邏輯規(guī)則差異達到最終的行為差異，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行實證分析，采集了該區(qū)域的各出入口行人流量、瞬時區(qū)域人群密度、行人正常行進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，預測所有行人逃生時機和行人初始OD矩陣，并建立行人路徑效用函數(shù)，基于建立的差異化動態(tài)路徑選擇模型對行人路徑選