目前对人员疏散的研究内容主要集中在两个方面:一是对逃生时间的研究,通过计算比较建筑物达到危险时间与人员有效逃生时间来评估建筑物的安全性,对建筑物达到危险时间的判断依据主要有考虑烟气沉降到某位置的时间,如ASET、SIMULEX、EVACENT4等[1];二是对人员在逃生中行为的研究,如研究人员对事故发生的早期反应,时间压力对人员逃生的影响等。61160

国内外对于建筑物内人员疏散问题的研究方法一般可归纳为两大类:一类是利用人员流动观测和实验模拟等手段,进行基础研究;另一类借助计算机模拟等手段进行理论分析。基础研究的主要目的是试图从实验或观测数据中总结出人员疏散流动的基本规律,以英国J.J.Fruin[2],前苏联的Predtechenski和Milinskil[3],Knotig[1]以及日本的Togawa[1]等为代表。他们利用实际观测等手段,获得大量有关人员步行行动能力,以及建筑物出口的流动系数等的观测数据。根据人员密度分布确定人员流动速度和建筑物疏散通道的数量和宽度的方法,广泛地为各国引用,并用以指导建筑物防火设计规范的制定。

在国内中国科学技术大学的范维澄院士[4],杨立中教授[5]研究的元胞自动机模型和格子气模型可以准确的表示建筑平面空间的几何形状及其内部障碍物的位置,还可以通过对疏散过程的可视化演示来评估建筑物的设计及内部布局结构的合理性。宋卫国教授[6]等研究人员采用社会力模型(多粒子自驱动模型)对紧急情况下(如火灾发生时)的人员疏散现象进行了模拟,重现了实际疏散中出现的典型现象,着重研究了出口宽度,出口厚度等建筑结构特性及期望速度灯光人群特性与疏散时间之间的关系。

武汉大学的陆君安、方正、卢兆明等[7,8]为代表开发的空间网格疏散模型,充分考虑某疏散个体在疏散过程中受到其他疏散个体的影响,还考虑到疏散个体所处的位置对于安全疏散的影响。同时他们又从人员在建筑物紧急疏散时同前后及左右人员拥挤对人员启动加速度的影响机理出发,建立了人员疏散动力学方程,并推导出人员在拥挤环境下的移动速度公式,进一步得到了人员移动速度与人员拥挤密度呈对数的关系。在以后的研究中,又综合网络模拟和网格模拟开发了建筑物人员疏散的网络网格符合模型,对大型复杂建筑进行有效的疏散模拟。

北京交通大学的陈绍宽等[9]在分析实测数据的基础上,针对地铁车站内行人疏散时间计算问题建立了考虑行人 、空间环境变化的数学模型。王理达[10]以北京地铁西直门车站为研究北京,对地铁车站火灾等事故情况下的行人疏散行为规律进行了仿真研究,利用建立的地铁车站微观离散仿真模型对疏散戏,疏散瓶颈,疏散预案等方面进行了分析、研究。王驰[11]分析了影响人员疏散的一般人员特性,反应特性以及人员的运动特性,并用仿真软件Building EXODUS对地铁车站拥挤条件下的紧急疏散进行了研究。

此外,北京建筑工程学院的喻言[12]应用STEPS软件建立了地铁环境内疏散模型,并对紧急事故情况下的行人疏散进行了研究。通过疏散模型对地铁行人不同策略的选择进行数值模拟,对行人速度、行人密度、阶梯出口等因素进行观察和多方面分析,获得了不同时刻的行人分布状态,找到了不利于行人疏散的“瓶颈”。北京化工大学的谢灼利[13]等在分析了地铁站台火灾时火灾临界危险条件和人员的疏散特点,并提出了地铁站台火灾中人员安全疏散模型,确定了人员安全疏散时间的计算方法。同济大学的张莉[14]建立了基于原版自动机的疏散模型,开发了地铁火灾情况下的行人疏散计算机仿真软件SUBFE(Subway Fire Evacuation),并研究了楼梯宽度,出口条件等因素对行人疏散的影响。

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