建筑瓶颈处人员运动行为特性参数的提取与研究

摘要

如何对建筑物进行合理有效的设计以及对建筑物的疏散性能进行研究对于避免发生事故时的人员伤亡具有重要的现实意义。然而由于疏散实验开展的困难性以及疏散模型基础数据的缺乏，人员疏散行为的研究受到了较大的限制。本文通过对前人关于疏散实验研究的现状以及曾经开展的疏散实验的分析和总结，在此基础上我们进行了相应的实验设计，并通过数字图像处理方法对视频中的行人运动特性参数进行提取和分析。
　　 本文设计了与Seyfried等人相似的建筑瓶颈实验，采用基于mean-shift 算法的数字图像处理方法提取行人在实验过程中的运动轨迹。通过对运动轨迹的分析我们对行人在瓶颈中的运动特性参数进行了研究。行人平均速度和群体速度先急剧下降，之后保持在某一值附近波动。基于得到的流量随密度增长基本图我们提出了一种不同于其他研究者的新的流量增长模式。我们发现行人都倾向于从通道两侧行走，因为这样可以避免与其他行人冲撞。这种有趣的现象可能对人员疏散模拟提供有用的信息并且在疏散模拟中也应该考虑人员的这种心理因素。
　　 同时本文开展实验对瓶颈中的分层现象进行了详细的研究。行人的分层主要受行人的体型尺寸，行走模式以及行走的一些偏好的影响。我们研究了行人在通道内的分层现象并对分层进行了重现。通过数据分析以及对实验录像中行人运动的观察，我们归纳了通道内同层行人运动的三种模式，即滞后加速，同步加速，以及前边行人受到堵塞三种形态。行人在通道内行走时会根据与前边行人的距离调整在通道中的行走速度，使行走过程更加舒适。我们发现行人流率随着瓶颈宽度的增加呈现一定的上升趋势。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1 章绪论

第2 章基于mean-shift 算法的图像处理技术

第3 章建筑瓶颈处行人流量增长模式的研究

第4 章建筑瓶颈内行人层的研究

第5 章结论与展望

参考文献

致谢