建筑物火灾中人员疏散路径优化自适应蚁群算法

目的建立面向建筑消防智能疏散指示系统的人员疏散路径优化数学模型.方法综合考虑了火灾时期人员疏散的行为特点,利用火灾烟气环境下人员活动性指数和疏散通道通行难易系数定义疏散通道当量长度,自适应地调整路径选择策略和信息素更新策略,建立了火灾时建筑物智能疏散路径优化的自适应蚁群算法数学模型,并以某建筑物为例,进行模型应用.结果自适应蚁群算法应用于建筑物火灾时人员疏散路径优化,与传统最大最小蚁群算法相比提高了运算速度.结论自适应蚁群算法解决了传统蚁群算法在加速收敛和防止早熟及停滞现象之间的平衡问题,可以适用于建筑物火灾时人员疏散路径优化问题.     

大型公共建筑物智能疏散路径优化自适应蚁群算法实现及应用

目的 将改进的自适应蚁群算法应用于大型公共建筑物智能疏散路径寻优,实现与建筑消防设施的联动控制.方法 对建筑空间网络节点以及疏散通道静态属性和动态属性进行定义和描述,实现路径优化算法与火灾探测报警系统烟气态势信息的数据传递,以多层教学楼建筑物为例进行案例分析,并与Max-Min算法进行对比.结果 参数取值为α=2,β=5,ρ=0.1时,笔者所建立的算法很好地克服了局部最优和死循环问题,提高了优化效率.结论 改进的自适应蚁群算法适用于大型公共建筑物火灾时人员疏散路径的动态优化,可以实现与智能疏散系统的集成.     

复杂建筑人员个体特征及疏散行为规律调查研究

现代建筑日益趋于结构大型化和功能复杂化,复杂建筑由于其特殊的火灾特点,使得火灾中人员疏散面临相当大的难度．进行火灾中人员疏散行为规律研究,对于采取相应的疏散引导措施和制定应急疏散预案具有重要参考价值．研究表明,人员疏散行为与人员心理及个体特征密切相关．为了分析火灾中人员疏散行为的规律,提出了相应的疏散引导措施．本研究根据复杂建筑人员个体特征,设计有关人员在火灾中心理及行为的问卷调查表,并对复杂建筑中的人员进行随机调查．通过对调查数据的统计分析,获得不同个体特征人员在火灾中的心理以及疏散行为规律,并据此提出针对不同特征个体疏散行为的引导措施,从而为复杂建筑应急疏散顸案的制定和应急管理提供理论依据．     

基于Pathfinder的H型宿舍楼安全疏散仿真分析

高校学生宿舍楼人员密集度大,其紧急情况下快速安全疏散问题至关重要.选择某高校H型宿舍楼为研究对象,运用Pathfinder软件对该楼进行人员疏散模拟分析,通过调整安全出口的开启,仿真3种不同工况.分析结果表明,安全出口的及时开启是影响该宿舍楼人员疏散时间的主要因素,考虑增设智能疏散诱导系统,实时引导人员疏散,以期提高人员疏散效率.     

某火车站火灾烟气流动及人员疏散安全研究

利用FDS软件对以某火车站大空间内烟气的扩散情况进行了三维数值模拟,同时还对人员疏散情况进行了模拟.分析了各个火灾场景的模拟结果,通过比较必需安全疏散时间RSET（Required Safe Egress Time）和可用安全疏散时间ASET（Available Safe Egress Time）,对各火灾场景下人员的安全进行了评估.     

基于社会力模型的地铁车站人员疏散模拟与分析

发生突发事件时,及时把地铁站内的人员疏散至安全区域是保障地铁公共安全的必要措施.阐述了人员疏散社会力模型的基本原理,分析了郑州地铁火车站的内部结构、出入口和客流分布情况,计算了人员疏散的时间.以社会力模型为基础,采用FDS+Evac软件对一列满载列车上的乘客及站台候车的乘客从站台层疏散至站厅层各出口的过程进行了模拟,比较了不同人群的疏散时间,分析了出口熟悉程度和出口宽度对疏散时间的影响.     

车站客流观测及其对人群疏散动力学模型的验证

介绍了2006年春节期间在武昌火车站进行的客流观测研究,并利用所观测到的数据来验证以前所开发的人群疏散动力学模型.该人群疏散动力学模型建立在对个体人员在周围人群影响下的全局运动分析,模型表明个体人员移动速度主要由以下两个因素决定:前后行人的影响,和行人的自主驱动力影响.其中第一个因素表明人员的移动速度与人员拥挤密度呈对数关系.第二个因素则主要取决于个体试图逃离群体运动控制的一种主观能动性.该预测模型和观测数据能够有效的指导公共建筑及交通系统的人员疏散设计.     

人员紧急疏散系统动力学仿真模型研究

人员紧急疏散是当今世界安全领域研究的热点之一。针对我国人员紧急疏散主要面临的紧急疏散效率低,紧急疏散动员机制和组织指挥体系不能满足现实需要等问题,根据系统动力学理论,结合人员紧急疏散系统的特点,建立了人员紧急疏散系统动力学仿真结构模型;利用Vensim仿真软件开发包,对人员紧急疏散系统进行初步仿真分析,找出了主要因素间的内在影响关系,提出了相应的对策。     

高层住宅建筑人员疏散时间仿真分析

以单元式高层住宅建筑人员疏散为实例,采用经验公式法和Pathfinder软件仿真模拟法计算得到的疏散时间基本相同。仿真模拟计算结果显示:人员全部通过楼梯疏散的时间为344 s;采用楼梯和电梯混合疏散时,17层以下住户人员通过楼梯疏散,18层以上住户人员通过电梯疏散,疏散时间为290.8 s。当逃生条件允许时,对高层住宅建筑人员采用楼梯和电梯混合疏散进行优化设计,可以有效地减少人员疏散时间,保证人员安全疏散。     

基于多速度元胞自动机的海洋平台人员疏散

为了研究海洋平台人员疏散过程,定量评估疏散方案的合理性,基于元胞自动机模型开发适用于海洋平台人员逃生疏散的仿真系统,提出在离散模型中精确考虑多种人员速度的方法. 使用真实海洋平台疏散实验数据校核模型参数,并对比商业软件maritimeEXODUS的计算结果,验证仿真系统的可行性. 从疏散时间和出口使用效率对无烟和有烟场景下的人员疏散结果进行对比和量化分析,并提出优化方案. 结果表明：有烟环境不仅折减人员移动速度,延长疏散时间,更会影响人员的路径选择,导致疏散不平衡.     

医药工业洁净厂房防排烟设计的探讨

烟气,是火灾中造成人员伤亡的主要因素.科学合理地设置建筑防排烟系统,能够有效减缓火灾蔓延、争取人员安全疏散时间,减少伤亡.针对医药工业洁净厂房火灾特点和防排烟设计现状,对防排烟设置区域、风量计算和系统形式进行探讨,为完善相关设计规范提供参考.     

利用“亚安全区”解决大型商业建筑消防设计难题的可行性分析

纵横方向跨度较大的现代大型商业建筑,难以完全依照传统的防火设计方法进行防火设计.根据现代大型商场的设计特点,提出将大型共享空间作为"亚安全区".采用计算机模拟的方法,从烟气流动和人员疏散两个方面进行量化分析,结果表明大型共享空间可以在较长时间内保持安全,可以视为人员疏散的"亚安全区",并为消防人员侦察扑救火灾提供暂时安全场所.设置"亚安全区"是解决大型商业建筑消防设计难题的一种有效思路.     

某大型剧场类建筑人员疏散消防设计研究

大型剧场类建筑人员疏散消防设计往往存在疏散距离过长的设计难点。本文基于性能化防火设计的思想,对某剧场类建筑设计中存在的疏散距离过长的问题进行分析,并分别对前厅、舞台和观众厅区域提出设置亚安全区、隔离火源和增加蓄烟空间等建议措施。结合数值模拟Pathfinder软件,对该剧场内部建筑结构及人员荷载进行详细分析,共设置了5个不同起火位置、不同疏散模式的火灾场景。分析人员疏散模拟结果,通过各不同火灾场景下人员疏散时间来评估人员疏散的安全性,得出在各种不同火灾场景中人员皆可安全疏散的结论,并提出了保证该剧场类建筑消防安全的强化措施和建议。     

排烟方式对火场人员疏散影响的数值模拟

针对建筑火灾中烟气的危害特点,利用商业计算流体软件PHOENICS,分别对无排烟措施、自然排烟、机械排烟等三种常见的建筑火灾后的排烟方式进行烟气流动规律的模拟研究.得出:火灾后,自然排烟和机械排烟在一定程度上都能将着火房间的烟气、热量排出室外,降低着火房间的烟气浓度、温度和压力.机械排烟形成的微负压使得火场烟气不易向外扩散,同时增加近30s的疏散时间,排烟效果明显更利于火场人员的安全疏散.本文计算机场模拟的结果符合单室烟气的蔓延机理,证明了使用计算流体力学技术对火灾现象进行数值模拟是可行的,可用于指导建筑火灾的扑救和火场人员的安全疏散.     

建筑物火灾时人员疏散的网络网格复合模型

建筑防火安全设计中,人员疏散问题至关重要。根据划分建筑空间的不同,利用计算机模拟技术开发的人员疏散模型主要采用网络模拟和网格模拟两种方法,分别介绍了基于这两种方法建立的网络模型和网格模型,并且综合这两种方法开发了建筑物人员疏散的网络网格复合模型,以便对大型复杂建筑进行有效的疏散模拟。用该复合模型模拟了一高层建筑和一大型复杂建筑的人员疏散情况,并将其模拟结果与采用单一网格模型和单一网络模型的模拟结果进行了对比,显示了网络网格复合模型不仅能进行大型复杂建筑的人员疏散模拟,而且可以形象化地显示详细的疏散过程。     

地铁应急疏散标识系统优化

倘若地铁发生事故灾害,往往会因其自身的独有特性而增加应急救援的难度,灾区人员有效利用应急疏散标识系统及时疏散是顺利完成应急救援的重要措施.从受灾人员的角度出发,通过对国内外大中型地铁(北京、南京、韩国釜山、日本东京)应急疏散标识系统的现场考察调研,结合地铁规范,从标识的规范性、设置正确性以及色彩影响等方面分析了国内地铁应急疏散标识系统的现存问题,并与国外地铁应急疏散标识系统进行比较研究,提出了优化建议.     

地铁出口和内部条件对人员疏散的影响分析及应用

应用STEPS软件,采用计算机仿真技术对地铁出口人员疏散进行了研究．考虑了建筑物内部结构和人员行为对疏散的影响,建立了简单的地铁车站疏散模型,并利用该模型详细模拟了在不同出口和内部条件下的人员疏散过程．获得了不同时刻的人员分布状态,找到了不利于人员疏散的“瓶颈”位置,分析了地铁出口条件对于人员疏散的影响．这些结果可指导建筑物的疏散设计和建筑火灾等紧急情况下人员的安全疏散．     

人员疏散预测平台在深埋地铁中的应用

目的建立建筑空间人员安全疏散性状预测平台,实现对火灾安全疏散的性能化分析．方法利用人员疏散路径优化算法对人员疏散路径进行优化,在路径优化基础上,利用C—SGEM模型对火灾状态下人员疏散行动的时间进行计算,探讨该平台对深埋地铁火灾安全疏散性能化分析中应用的可行性,分析扶梯运行情况对人员疏散安全性的影响．结果在路径优化基础上建立的应急疏散方案能满足地铁安全疏散的要求并且使扶梯保持上行时疏散安全性最佳．结论人员安全疏散性状预测平台可以实现对大型复杂公共建筑物安全疏散的性能化分析．     

熵修正的混合人工蜂群-蝙蝠算法人群疏散模型

目前的群智能疏散模型多仅考虑单一的经典的群体智能,不足以描述复杂的群体疏散行为特征,且鲜有考虑人群混乱程度对人群疏散的影响。为研究描述多种群体疏散行为的群智能疏散模型,综合使用多种群智能算法,并考虑了人群混乱程度对疏散的影响,构建了熵修正的混合人工蜂群-蝙蝠算法人群疏散模型。首先,采用DBSCAN（density-based spatial clustering of applications with noise）算法进行群组划分。然后,将人群分为群组引导者、群组成员和离散人员3类,并针对每类人群的特点,基于蝙蝠算法描述群组引导者,基于人工蜂群算法描述群组成员,基于粒子群算法描述离散人员。最后,引入定量描述人群混乱程度的疏散熵对群组引导者进行位置修正,构建了熵修正的混合人工蜂群-蝙蝠算法人群疏散模型。仿真结果表明,该模型可以模拟群组疏散,比较符合真实的群组疏散形状,以群组形式疏散一定程度提高了疏散效率;同时,引入疏散熵进行修正后,群组引导者可以引导群组成员避开前方混乱区域,避免了人群过度集中,增强了疏散的安全性与快速性。     

内外出口宽度对避难通道疏散能力的影响

目的 研究地下大空间建筑中不同内外出口宽度的疏散通道的疏散能力.方法 根据规范设置一个2000 m2的独立防火分区,并根据地下商场人员密度获得防火分区内的人数.在防火分区的两侧及中心分别布置不同宽度的避难通道,利用BuildingEXDOUS软件作为仿真工具模拟人员疏散时间.结果 在通道入口宽度基本一样的情况下,靠防火分区两侧布置的疏散通道比中心布置的疏散通道具有更大的疏散能力.避难通道入口个数和宽度对疏散时间影响很大,当内外出口的宽度比大于0.8以后,人员的疏散时间将趋于稳定,此时疏散时间受疏散通道疏散能力的限制.在走道内不发生拥堵时应适当加大避难通道入口的宽度以减少疏散时间.结论 在走道内不发生拥堵的情况下,应适当加大避难通道入口的宽度,甚至可以突破现行规范规定的“避难走道的净宽不应小于设计容纳人数最多的一个防火分区通向避难走道各安全出口最小净宽之和”这一要求.对避难通道入口的宽度、开口个数和布置位置进行优化设计可有效减少疏散时间,保证人员的安全疏散.