大型公共建筑火災(zāi)逃生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)測(cè)度與導(dǎo)航路徑優(yōu)化.pdf

1、我們生活在一個(gè)不平凡的世界。人類社會(huì)幾千年的發(fā)展創(chuàng)造了豐碩的物質(zhì)文明和精神文明。同時(shí)，我們也生活在一個(gè)不平靜的世界。每年發(fā)生的大量的自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共安全突發(fā)事件以及日益增多的恐怖襲擊在給社會(huì)造成巨大損失的同時(shí)也帶走了千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)寶貴的生命。因此，安全問(wèn)題受到各個(gè)國(guó)家的普遍重視。突發(fā)事件應(yīng)急管理研究也是各國(guó)學(xué)者共同關(guān)注的問(wèn)題。
　　建筑是人類文明的象征，也是現(xiàn)代人們進(jìn)行大多數(shù)行為活動(dòng)的主要空間。大型公共建筑與普通建筑物相比較，

2、具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集、財(cái)富集中的特點(diǎn)。發(fā)生在大型公共建筑內(nèi)的突發(fā)事件無(wú)疑會(huì)帶來(lái)更嚴(yán)重、更廣泛的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)影響。相對(duì)比于其他類型的突發(fā)事件，火災(zāi)的爆發(fā)頻率比較高，在大型公共建筑突發(fā)事件中比較具有代表性。而相對(duì)于物質(zhì)財(cái)富和文化成果而言，人的生命更加寶貴。如何在極端復(fù)雜的大型公共建筑火災(zāi)條件下，保障逃生者安全、快速地逃離災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)是本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　建筑火災(zāi)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的破壞過(guò)程，逃生者所處的環(huán)境瞬息萬(wàn)變，火災(zāi)及其蔓延產(chǎn)物所

3、帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)時(shí)刻威脅著逃生者的生命安全。在這樣復(fù)雜多變而又極度危險(xiǎn)的環(huán)境下尋找到正確的逃生道路、迅速撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)每一位逃生者都是極大的生存挑戰(zhàn)。
　　本文從對(duì)大型公共建筑火災(zāi)環(huán)境與逃生互動(dòng)行為分析入手，討論了建筑火災(zāi)特性與建筑火災(zāi)主動(dòng)、被動(dòng)防御系統(tǒng)在火災(zāi)環(huán)境下的作用。通過(guò)對(duì)建筑火災(zāi)逃生安全分析，歸納了建筑火災(zāi)環(huán)境下存在的主要風(fēng)險(xiǎn)類型（高溫、毒氣、濃煙、坍塌），并應(yīng)用微效用積累作用模型將其對(duì)逃生者的影響作用定量化表達(dá)。通過(guò)建筑

4、火災(zāi)環(huán)境下逃生者心理與互動(dòng)行為分析逃生者選擇路徑的過(guò)程與機(jī)理，為大型公共建筑火災(zāi)逃生導(dǎo)航提供必要的理論依據(jù)。
　　建筑火災(zāi)破壞性的復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生多種危及逃生者生命安全的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。為了能對(duì)逃生路徑上的火災(zāi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)，首先需要明確火災(zāi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的種類及其相互之間的關(guān)聯(lián)。本文應(yīng)用空間數(shù)據(jù)挖掘方法構(gòu)建適用于建筑火災(zāi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)挖掘的多層次空間聚類模型，實(shí)現(xiàn)大型公共建筑火災(zāi)應(yīng)急逃生智能導(dǎo)航系統(tǒng) IENS Fire Guide在G

5、IS數(shù)據(jù)庫(kù)中的火災(zāi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)挖掘的功能。
　　建筑火災(zāi)逃生路徑存在的多種風(fēng)險(xiǎn)在一定程度上會(huì)共同影響逃生者的生命安全。本文采用ESDA技術(shù)發(fā)掘空間數(shù)據(jù)中隱藏的不同類型風(fēng)險(xiǎn)之間以及風(fēng)險(xiǎn)與逃生者動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)流之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。為了客觀地評(píng)價(jià)建筑火災(zāi)這種極度復(fù)雜環(huán)境下不同類型風(fēng)險(xiǎn)對(duì)逃生者的影響作用，正確評(píng)價(jià)不同類別的風(fēng)險(xiǎn)之間以及風(fēng)險(xiǎn)與逃生者動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)流之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，本文通過(guò)構(gòu)建單變量空間依賴性判別模型和雙變量空間相關(guān)性評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)不同類別風(fēng)險(xiǎn)之

6、間以及風(fēng)險(xiǎn)與逃生者動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)流之間的相關(guān)性評(píng)價(jià)。并在此基礎(chǔ)上，建立大型公共建筑逃生O-D路徑環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，描述出建筑火災(zāi)逃生網(wǎng)絡(luò)中每一條路段上的逃生概率P和在該路段上消耗的逃生時(shí)間 T，為基于逃生概率的最短逃生時(shí)間消耗網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，尋找最佳逃生路徑，實(shí)現(xiàn)智能逃生導(dǎo)航提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和算法保障。
　　在對(duì)建筑逃生路網(wǎng)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，本文應(yīng)用有條件的最小資源消耗網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，構(gòu)建基于逃生概率的最短逃生時(shí)間消耗網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，用以在建筑火災(zāi)

7、環(huán)境下的逃生者動(dòng)態(tài)流網(wǎng)絡(luò)中尋找最安全且最快速的逃生道路?；谔由怕实淖疃烫由鷷r(shí)間消耗網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型不僅能夠?yàn)閭€(gè)體逃生者提供雙路徑優(yōu)化方案，并且能夠?yàn)槿后w逃生者提供 n級(jí)動(dòng)態(tài)逃生路徑優(yōu)化策略，以滿足群體安全快速逃生的需求。
　　為了滿足逃生者又安全又快的逃生需求，實(shí)現(xiàn)大型公共建筑火災(zāi)群體應(yīng)急逃生策略最優(yōu)的目標(biāo)，本文基于大型公共建筑智能逃生空間理論討論如何構(gòu)建大型公共建筑火災(zāi)應(yīng)急逃生智能導(dǎo)航系統(tǒng) IENS Fire Guide。IEN