几种灾害场景下人员疏散问题的多手段研究

摘要

本文中，我们对几种灾害场景下的人员疏散问题采取了多种研究手段进行研究。
　　首先，基于地震灾害下的疏散视频，对每个行人逐帧进行跟踪，得出每个行人的开始反应的帧数，开始疏散的帧数，达到出口的帧数，以及在疏散过程中停留的帧数。研究发现反应时刻曲线和开始疏散时刻曲线呈现正相关性，而到达出口时刻的曲线却与前两条曲线不甚相关，可能是因为某些行人在疏散过程中回程的缘故。结果还表明，行人的运动总步数和运动时间呈线性关系，疏散时间随疏散出的人数的变化线性相关，与前人的研究成果一致。
　　接着我们利用软件Pathfinder和软件FDS+EVAC对一个双子隧道疏散实验进行了模拟，提出了非干预场景和干预场景，并将模拟结果和实验结果进行了对比。数据显示模拟结果和实验结果符合较好。通过比较了没有提前考虑延迟时间的Pathfinder场景（干预场景），提前考虑延迟时间的Pathfinder场景和FDS+EVAC场景（保留探测时间和反应时间），得出FDS+EVAC场景优于提前考虑延迟时间的Pathfinder场景，又优于没有提前考虑延迟时间的Pathfinder场景。因此，我们在使用Pathfinder进行模拟时，尽可能选择与实际过程中一样的出口，而且提前考虑延迟时间。
　　最后，由于各种灾害的频频发生，对于地区整体及局部的疏散规划方案具有迫切性。我们基于传统的迪杰斯特拉算法和回溯法的思想，对矩阵化的地图信息进行处理和计算，得到满足我们最大疏散人数、总体最短疏散路径、最短疏散时间等优化条件的优化方案。我们将这种方法运用到实际中，得出了某大学校区的路径选择方案。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 人类与灾害

1．2 应急避难场所

1．3 灾害与疏散

1．4 建筑物疏散模型总结

1．5 疏散模拟

1．6 疏散软件

第2章 室内疏散的视频分析

2．1 地震疏散研究方法

2．2 本章结构

2．3 研究背景介绍

2．4 数据和分析

2．5 本章小结

第3章 软件模拟研究建筑通道内的疏散情况

3．1 模拟场景的介绍

3．2 软件模拟建模：以Pathfinder为例

3．3 Pathfinder模拟结果分析和讨论

3．3．1 非干预场景下的疏散时间

3．3．2 干预场景下的疏散时间

3．3．3 出口选择讨论

3．3．4 考虑时间延迟的干预场景

3．4 FDS+EVAC模拟分析

3．5 Building EXODUS疏散模拟

3．6 本章小结

第4章 编程计算研究区域的疏散情况

4．1 数学方法及理论分析

4．1．1 初始地图信息矩阵化

4．1．2 迪杰斯特拉算法

4．1．3 最小距离矩阵

4．1．4 矩阵分解算法

4．1．5 路径优化方案

4．2 案例一：简单区域的疏散路径规划案例

4．2．1 基本情况描述

4．2．2 地图信息抽象化

4．2．3 矩阵分解

4．2．4 最大疏散人数方案

4．2．5 总体最短疏散路径方案

4．2．6 最短疏散时间方案

4．3 案例二：某大学校区的应急疏散路径选择

4．4 结果与讨论

第5章 结论

5．1 研究成果总结

5．2 创新点

5．3 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果