人员疏散计算机模拟研究现状
时间:2017-05-03 13:18 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 目前从事人员疏散计算机模拟研究的机构主要分布在德国、英国、日本、美国、瑞典、挪威、澳大利亚、芬兰等地。2003年8月20日-22日，在英国格林威治大学举行第二届国际步行和疏散动力学大会 ，共宣读了34篇论文，主要涉及3个大主题：步行动力学及其应用、舰船疏散模型及其应用、建筑疏散模型及其应用。从此时开始，建筑疏散模型逐步为大家所了解。8065 从上世纪70年代末开始，国际上许多的学者都提出了计算疏散时间的经验公式，例如美国的J.Fruin、英国的Melink和Booth。日本的K.Togawa 、加拿大的J.L.Palus等，这些经验公式针对不同的建筑类型所提出的相关的疏散时间计算。在人员安全疏散的初始阶段，这些经验公式得以广泛应用，但得出的结果往往与事实有相当的差距，原因在于疏散的随机性，无法得以在经验公式中体现。 研究疏散中人的行为通常考虑三种相互作用：人与人，人与建筑物及人与环境的相互作用；这些作用会影响人员的行为和决策过程。它们不仅与客观的物理条件有关，而且在更大程度上取决于人员自身的生理、心理和社会因素。Helbing等人提出“社会力”模型，借鉴了牛顿第二定律，考虑了三种社会力：自驱动力，排斥力和吸引力。模拟了自组织(lane forming)、堵塞、门口集结(arching)、快即是慢、相向流的“摆动(oscillatory)”等现象[4]。Muralnatsu等人提出了一种离散化的有偏随机走动者格子气模型来模拟二文行人流[5]。Tajima和Nagatani则把这种格子气模型应用到特定的建筑结构中，研究建筑结构对人员疏散的影响，例如大厅、瓶颈通道和T型通道等。 我国对安全疏散的研究起步较晚，大都还停留在定性分析阶段[1]。随着我国对消防安全的逐渐重视，才出现了一些关于建筑物火灾中安全疏散模型的研究。如徐高提出的基于智能体技术人员仿真模型[6]，还有研究者针对元胞自动机的空间不连续性进行改进， 提出基于几何连续模型的人员仿真技术[7]，使人员的疏散可以在连续的平面内进行，从而使其具有更高的拟真度。 近年来，吕春杉等提出了基于运动模式和元胞自动机的火灾环境下人员疏散模型[8]，该模型借助智能移动机器人的运动模式，并考虑了火灾环境对人员的疏散行为的影响。赵姝颖等分析了紧急情况下人员疏散的难点，提出了应急系统人员疏散策略，设计了一种基于CA的人员疏散模型[9]。目前我国有研究学者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采用网络模拟和网格模拟两种方法，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的模型，以便对大型复杂建筑进行有效的疏散模拟[10]。 在我国，利用FDS+EVAC模拟人员疏散的应用实例也有很多。其中：朱杰，夏锐，唐家祥，王珍的《某高层建筑商业中心火灾风险评估及人员疏散研究》通过对某高层建筑商业中心设计工程存在的主要消防问题分析。确定了其性能化设计目标，设置了火灾场景，采用CFD方法对其进行了火灾风险评估及人员疏散模拟计算分析，最终提出了保证该商业中心消防安全的强化措施和建议[11]。魏文君，李小柱的《某商业综合体人员疏散的模拟分析》针对西安市某商业综合体火灾实例，根据该建筑特点和人员荷载情况，通过经验公式法和计算机模拟两种性能化分析方法，对实际火灾时的人员疏散场景进行计算，得出人员疏散至安全地点的时间，通过与FDS的火灾模拟计算结果的比较来检验人员疏散的安全性[12]；张小英，马晓茜，陶平的《高层建筑火灾时的人员安全疏散性能》将火灾情况下人员的疏散过程分成觉察、发出警报及行动3个部分，采用经验公式计算得到人员觉察和疏散的时间，并采用水力模型模拟人员在楼梯间的疏散过程，计算高层建筑火灾情况下人员在楼梯和通道的流动时间，实现人员疏散过程的计算机模拟[13]。 (责任编辑：qin) |