基于元胞自動機(jī)模型的火災(zāi)環(huán)境下人員疏散研究.pdf

1、隨著社會高速發(fā)展、城市急劇膨脹、人口不斷增加,大型建筑、廣場、禮堂等公共場所大量涌現(xiàn)。各公共場所人群密集,一旦發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)難,極易造成人員的大量傷亡。近年來很多科學(xué)家對公共場所內(nèi)的人員疏散做了研究,也分析了火災(zāi)發(fā)生時公共場所內(nèi)的人員疏散特性。本文在此基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步研究,利用元胞自動機(jī)(CA)建立了更加符合實(shí)際的模型,并利用建立的模型進(jìn)行火災(zāi)環(huán)境下人員疏散仿真模擬,討論了火災(zāi)蔓延速度等眾多因素對疏散過程和時間的影響,并分析了人員出口選擇

2、行為對疏散的影響。本文的主要工作如下:
　　 1.考慮到火災(zāi)環(huán)境下人員運(yùn)動的特點(diǎn),結(jié)合火災(zāi)動態(tài)蔓延的特性,建立了人員疏散的FF(floor field)擴(kuò)展模型。應(yīng)用此模型模擬分析發(fā)生火災(zāi)時,不同的系統(tǒng)規(guī)模以及不同的系統(tǒng)出口布局對疏散的影響。模擬結(jié)果顯示,疏散時間隨疏散密度的增加而增加,隨系統(tǒng)規(guī)模的增大而增加；火災(zāi)發(fā)生在系統(tǒng)中心時,系統(tǒng)的出口分布越均勻便越有利于疏散。
　　 2.運(yùn)用本文新建的FF擴(kuò)展模型進(jìn)行場景模擬,并

3、分析火災(zāi)環(huán)境下人員疏散過程中的行為特征。研究了火災(zāi)環(huán)境下系統(tǒng)內(nèi)有無障礙物、出口的個數(shù)與布局形式、火災(zāi)的蔓延速度、火災(zāi)場強(qiáng)的大小、起火點(diǎn)位置、系統(tǒng)內(nèi)障礙物的布局等外界條件的變化對人員疏散過程及疏散時間產(chǎn)生的影響。
　　 3.現(xiàn)有模型進(jìn)行仿真時存在以下問題:某些公共場所自身或因火災(zāi)影響而使出口分布不均勻時容易產(chǎn)生各出口處疏散人員分布不均衡的現(xiàn)象,此種情況導(dǎo)致某些出口疏散效率低下。而在現(xiàn)實(shí)中人們把出口處的擁擠情況作為其選擇路徑的一項(xiàng)參