基于GIS的震后消防扑救仿真

震后消防扑救具有行动延迟和扑救效率低的特性。针对这两方面的特性，分别构建了震后消防扑救过程模型和震后消防扑救效率模型。其中，前者是依据消防扑救流程，利用地震背景下行动耗时来衡量震后消防扑救延迟；后者则是利用震后消防力量与火灾蔓延状况的对比来衡量消防扑救效率。此外，还构建了基于GIS的城市震后消防扑救仿真系统，并以厦门市本岛为示范区进行了模拟。实例表明，该仿真系统将在优化城市震后消防扑救行动方面发挥重要作用。     

城市区域建筑震害高真实度模拟

基于精细化的结构模型和物理引擎技术,实现城市区域建筑震害的准确预测和真实感显示。采用多自由度的精细的结构模型,通过非线性时程分析方法准确地预测城市区域大规模建筑的震害特征,并获得建筑各个楼层的震害细节。提出基于精细化预测结果的建筑震害动态可视化方法,真实地表现了建筑震害过程。在此基础上,提出一个综合物理引擎、图形引擎和时程分析的模拟算法,展示建筑倒塌过程中的复杂运动和交互碰撞。选择我国一个真实的中型城市作为算例进行区域建筑震害模拟,结果表明基于物理引擎的模拟方法弥补时程分析方法在倒塌分析上的不足,完整、准确、具有真实感地模拟区域建筑震害全过程,为城市区域建筑的防灾减灾提供技术支持。     

基于纤维梁模型的火灾下多层混凝土框架非线性分析

为分析和模拟多层混凝土框架结构在火灾下的反应规律及其破坏过程,基于建筑结构分析中常用的纤维梁单元,建立了钢筋混凝土梁、柱构件的火灾破坏数值模型。模型将构件截面划分成多个纤维,可以考虑构件截面的不均匀温度场分布以及材料非线性和几何非线性问题。对单层单跨混凝土框架进行火灾反应分析,并与试验结果进行比较,验证了此数值模型的准确性。通过对多层框架进行火灾反应模拟,比较不同火灾场景的模拟结果,分析其反应规律以及破坏过程。结果表明,纤维梁单元模型可以较好地模拟钢筋混凝土结构的受火破坏过程,并且火灾发生的位置不同,结构的破坏机制也不同,一定条件下蔓延的火灾比不蔓延的火灾对多层混凝土框架结构的破坏性更大。分析结果可以为实际结构的防火设计提供参考。     

基于GIS和VR的消防指挥系统研究

本文对虚拟现实技术(VR)在基于GIS的城市消防指挥系统中的应用进行了研究,解决了在系统实现过程中遇到的:基于城市电子地图的海量建筑物三维建模:多源数据的融合和虚拟场景的表现与控制等关键技术。并在此基础上开发了综合运用GIS和VR的消防指挥系统。文中介绍了这些关键技术的解决方案和实现过程。     

基于特征的建筑结构图形处理技术

一引言随着计算机在规划、设计、施工和管理等领域的广泛应用，工程图纸的计算机管理问题已经迫在眉睫。目前，工程图纸的保存方式正处在新旧交替时期。CAD技术推广应用较好的设计院，工程图纸已经计算机化。这些计算机化的工程图可以放在软盘或光盘上长期保存。而CAD技术推广应用较差的设计院，仍在采用手工方式画图。这些图纸只能以纸介质方式保存。此外，CAD技术还没有得到大面积推广应用以前的工程图也都是存在纸介质上的。这些图纸都存在着老化问题。用纸介质保存的图纸只能采用手工管理方式，这种管理方式不仅检索效率低下，而且…     

建筑火灾结构安全数值模拟框架

为了模拟建筑火灾过程中的火灾发展、结构响应及其相互作用提出了该模拟框架。该框架以现有的火灾模拟和结构分析数值模拟软件为基础,通过对其输入文件和模拟结果文件所含信息进行重新建模构成建筑火灾过程的数据环境,根据物理实验研究成果开发了材料高温强度退化和结构破坏方面的数值分析模块,与基础模拟软件一起构成覆盖灾难全过程的数值环境。该框架采用了面向对象的数据建模方法和系统集成技术,使得不同模拟模块的数据对象相互对应并协调工作,并能自动控制各模块实现对火灾过程的模拟,实现了在一个数据环境和一个软件平台上进行建筑火灾结构安全模拟。该框架为建筑火灾研究提供了数值实验方法,具有廉价和快速的特点,也是将实验室研究成果应用于具体建筑仿真的途径,对于建筑火灾性能化设计,消防救援预案的确定和火灾风险评估具有实用价值。     

集成环境下建筑内人员的疏散模拟

针对建筑内人员疏散的问题,提出集成模拟框架,确立面向计算机辅助设计(CAD)图纸的疏散效率评估流程.基于地理信息系统(GIS)技术,实时分析场景要素的空间分布特征,模拟人员对外部环境的认知与交互.应用虚拟现实(VR)技术对建筑布局及人员行为加以表现,基于Client-Server机制实现多视图集成.应用实例表明,CAD...     

基于蚁群算法的虚拟现实城市道路交通流模拟

为了在虚拟现实环境中模拟城市道路交通管理部门对交通流的引导,提出了虚拟交通流蚁群优化算法对虚拟交通流运行模拟进行优化.该算法针对虚拟现实城市道路交通流模拟要对多个个体求解最优解和个体与最优解存在关联性的特点,在绝对感知阈值、启发函数、信息素的扩散和挥发等方面对蚁群算法进行了改进,以加强算法的收敛速度和全局性,并通过数值模拟获得了关键参数的取值,将其应用于虚拟环境中的城市道路交通流优化模拟,使用实例验证了模拟方法的有效性.     

虚拟现实行人交通安全教育综述

本文探讨了虚拟现实技术应用在行人交通安全教育领域的意义和适宜性以及相比普通多媒体技术的优势,并且介绍了国外相关研究的进展情况,总结了目前虚拟现实技术应用在行人交通安全教育领域的缺点,并对这项技术未来发展的趋势进行了展望。     

火场人员疏散的虚拟现实模拟研究

虚拟现实技术的发展使得观察者能够借助计算机模拟增强对危险场景的理解与认识。本文针对火灾场景下的人员疏散,结合虚拟现实与数值模拟开发了原型系统AutoEscape。系统采用FDS对火场的发生发展进行模拟,基于GIS技术设计并实现了疏散计算引擎。在此基础上,构建了虚拟现实表现模块,结合数值模拟结果对场景各要素的分布状况及行为特征进行综合描述。应用实例表明,系统有助于观察者对火场人员疏散形成深入全面的认识,从而为应急疏散演习、消防救援指挥等提供虚拟训练环境。