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.     

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．     

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.     

地铁站台公共交通型自动扶梯高峰疏散的研究

根据苏州某地铁站站台人员疏散流程,利用AnyLogic软件建立高峰客流疏散模型,对自动扶梯运行方式的不同情形进行模拟仿真,得到人员疏散过程中自动扶梯运行的最佳方式.通过扶梯的通行能力以及疏散所需时间的计算对模拟仿真结果进行验证和部分补充,为同类地铁站台人员的安全疏散模拟及应急疏散预案的编制提供参考.     

大型室内游乐场人员疏散运动时间的模拟

针对大型室内游乐场人员疏散运动时间的问题,分析了游乐场人员构成、人员步速和肩宽及其分布与人员疏散运动时间的关系,采用Pathfinder模拟了该运动时间与其影响因素间的关系.模拟结果表明:对于特定的大型室内游乐场,在外界环境和人员密度不变的条件下,人员疏散运动时间随人员步速的增大而减少,随人员肩宽的增大而增大,随儿童比例的增大而增大;人员步速和肩宽均服从常值分布时的疏散运动时间最短,服从均匀分布时的疏散运动时间最长,服从正态分布时的疏散运动时间介于二者之间.     

Simulation of Personnel Evacuation Movement Time in a Large Indoor Amusement Park

针对大型室内游乐场人员疏散运动时间的问题,分析了游乐场人员构成、人员步速和肩宽及其分布与人员疏散运动时间的关系,采用Pathfinder模拟了该运动时间与其影响因素间的关系.模拟结果表明:对于特定的大型室内游乐场,在外界环境和人员密度不变的条件下,人员疏散运动时间随人员步速的增大而减少,随人员肩宽的增大而增大,随儿童比例的增大而增大;人员步速和肩宽均服从常值分布时的疏散运动时间最短,服从均匀分布时的疏散运动时间最长,服从正态分布时的疏散运动时间介于二者之间.     

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.     

高层建筑应急情况下电梯群控算法研究

高层建筑带来城市景观的同时也带来安全问题,高层建筑发生应急情况时可以利用电梯运输效率高的特点进行人员疏散.文章依据高层建筑应急疏散特点,提出群控系统正常工作与应急工作两种工作模式,分析研究了电梯在应急情况下的交通流的特点,结合疏散路线提出电梯的应急疏散交通模式,采用静态分区内以最小侯梯时间为优化目标的应急群控算法.通过MATLAB面向对象编程技术对算法进行仿真分析,仿真结果表明,采用电梯进行应急疏散是可行和有效的.     

基于元胞传输模型的区域疏散动态交通分配

为制定合理、高效的灾害条件下区域疏散交通管理与规划方案,针对道路交通应急区域疏散的动态交通分配问题进行研究.首先,采用元胞传输理论和单终点疏散方法,建立了元胞-连接桥疏散路网模型,进而以系统疏散出行时间最短为目标函数,以元胞流量守恒和流量传播等为约束条件,构建了区域疏散动态交通分配线性规划模型.对该模型的求解可以得到系统最优疏散出行时间、疏散清空时间、分阶段疏散优先权分配方案、交叉口车流诱导方案以及疏散者终点选择和路径选择最优方案.案例分析的结果表明,该模型即能够满足大规模疏散路网建模的需求,同时又能恰当地反映疏散交通流的动态特性.     

疏散通道温度变化与人员流动关系的实验研究 ——以高校教学楼为例

根据建筑物疏散通道内温度的变化判定人员密集程度是一种人员流动管理的有效途径.文章以某高校教学楼疏散通道为研究对象,利用空气质量检测仪、多角度数码摄像机实验测试温度及人员流量,研究温度的变化与人员流动的关系.结果表明:当人员行动时间随机性较大时,人员密度和温度随时间的变化规律性较差;当人员行动时间基本一致时,人员密度和温...     

奥运应急疏散路网规划系统方法

根据应急疏散过程的基本交通组织特征,提出了三级应急交通疏散路网规划系统方法.该方法构建了应急疏散系统规划的完整体系框架,将疏散路径选择、交通控制等关键技术作为改善应急疏散预案的主要手段进行整合,优化利用道路交通资源,制定科学合理的疏散策略,为应急预案的制定提供技术支持.结合北京2008奥运交通需求预测,以北京奥林匹克中心公园高峰日应急交通疏散进行了案例研究.阐述了该方法的适用过程.     

考虑出行成本不确定性的路网交通疏散策略

为提高应急管理水平,考虑突发事件影响下的交通出行成本不确定性,对城市交通疏散问题进行研究。首先,根据交通疏散问题的时空特性创建时空耦合网络图,并且结合行程时间成本和冲突风险成本,提出了城市交通路网出行成本的量化方法。进一步考虑路段资源权重上限的影响,通过增加边际约束,构建基于预算不确定集的先验疏散策略的鲁棒优化模型,以最小化路网疏散过程的总交通出行成本。然后运用模型重构技术,将搭建的鲁棒模型转化为混合整数线性规划模型,并设计改进的拉格朗日松弛方法进行解耦求解。最后以SiouxFalls网络进行算例分析,数值结果表明,随着不确定集和模型规模的增大,行程时间成本和冲突风险成本的增速分别提高约29.13%和236.46%,模型预算参数控制在一定的区间,能够较好地权衡解的鲁棒性与最优性。通过南京部分区域路网案例测试验证所述方法在更大规模网络算例的适用性,研究结果表明:相比于传统拉格朗日松弛方法,所提出的改良方法可以在较少的迭代次数内得到高质量的可行解。研究结果可以为应急指挥部门制定可靠的交通疏散策略提供思路。     

重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型

针对重大灾害条件下应急疏散和救援工作难以获取真实数据的现状,以BPR(Bureau of public road)路阻函数为基础,分别建立了路段行程时间模型和路径行程时间模型,并给出了重大灾害条件下车辆应急疏散时间预测模型。以德州市路网为背景,采用TransModeler仿真软件搭建路网,模拟重大灾害事件,获取应急疏散时间数据,并对模型进行验证。试验结果表明:与现有仿真软件相比,该算法具有较高的保真度和精确度,为重大灾害条件下的应急疏散和救援工作提供了数据支持。     

洞庭湖分蓄洪区实时洪水调度系统的研制

论述了洞庭湖分蓄洪区实时洪水调度系统的开发目标、系统的结构和组成及洪水调度主模块的建立.采用现代软件工程理论,嵌入组件化的洪水调度模型,并与地理信息系统相集成,建立了功能强大的洞庭湖洪水实时调度系统.该系统界面友好,操作简单,易于扩展和集成到其他系统中,能根据不断更新的短期来水预报,进行洪水"预报—分析—计算—决策—实施—校正"的前向卷动实时调度,从而为防洪实时调度决策提供技术支持.     

基于DEM的堰塞湖1／3溃决模拟及人员撤离方案研究

建立了堰塞湖1／3溃决下,洪水的水流速度、淹没区域及到达时间等模型.根据模型,利用DEM(三维数字高程模型)和MATLAB软件模拟了汶川地震唐家山堰塞湖1／3溃决后的洪水演进情况,设计了“人员撤离紧迫性”的量化方法,拟订了下游人员撤离方案,为部队和政府相关部门撤离群众提供了数据支持.最后对模型的精确性进行了评价,针对地震堰塞湖应急评估中存在的数据不足、时效性较差等问题提出了建议.     

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.     

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。     

基于Link-node仿真的北京奥运应急交通疏散预案研究

根据对奥运交通需求的预测,制定了奥运高峰日应急交通疏散预案,提出了基于link-node的路网仿真及疏散时间算法模型,根据现场调查数据和奥运交通规划搭建了奥林匹克中心应急疏散仿真路网,并对奥运高峰日疏散预案进行了仿真,得到总疏散时间、可能拥堵路段、疏散交通量、疏散行程时间及其他相关指标。     

洪水调度GIS平台的研制

地理信息系统(GIS)在洪水调度中的应用越来越受到重视.分析了洪水调度GIS平台的研究现状,详细分析了洪水调度GIS平台的需求,针对实际流域的复杂组成情况,组织洪水调度GIS平台的数据结构,采用现在流行的组件技术,结合复杂的矢量图形算法,开发了与洪水调度模型相应的洪水调度GIS平台,实现了空间建模、修改糙率系数、修改断面地形、调控蓄滞洪区、添加区间径流和洪水调度结果动态显示等关键功能.在实际应用中,在洪水调度GIS平台上,根据荆江洞庭湖区复杂的流域情况,结合洪水调度模型,建立了洞庭湖洪水调度系统,为洪水调度决策提供参考信息.