群集應(yīng)急疏散影響因素及時(shí)間模型研究.pdf

1、近年來(lái)，世界各地突發(fā)應(yīng)急事件頻繁，造成巨大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。我國(guó)也是一個(gè)事故、災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家，僅2010年全國(guó)安全事故共發(fā)生36萬(wàn)起，死亡近8萬(wàn)人。重大事故發(fā)生后，建筑物內(nèi)人員如何用最短的時(shí)間安全疏散到安全區(qū)域，是人員疏散成功、降低群死群傷事故發(fā)生概率的重要環(huán)節(jié)。因此研究應(yīng)急疏散問(wèn)題具有較高理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 在應(yīng)急疏散場(chǎng)景中，人員往往聚集成群形成群集，群集由個(gè)體組成，具有社會(huì)性，其屬性受個(gè)體之間心理和行為的影響。群體

2、行為與個(gè)體行為往往具有很大差異，重大事故發(fā)生時(shí)的應(yīng)急疏散屬于群體（群集）行為，因此有必要研究群體行為規(guī)律。本研究依據(jù)國(guó)務(wù)院以“一案三制”為核心進(jìn)行應(yīng)急體系建設(shè)的工作要求，緊密結(jié)合《國(guó)務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)應(yīng)急管理工作的意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)[2006]24號(hào)）以及《“十一五”期間國(guó)家突發(fā)公共事件應(yīng)急體系建設(shè)規(guī)劃》，以部屬高?；究蒲许?xiàng)目(編號(hào):1041401-2010112)——高校疏散案例為研究基礎(chǔ)，開(kāi)展群集疏散效率的仿真研究，主要內(nèi)容如下:

3、　　 (1)針對(duì)目前基于疏散動(dòng)態(tài)學(xué)理論建立的通用的疏散時(shí)間模型的弱點(diǎn)，即缺乏考慮人員屬性因素對(duì)疏散效率影響的問(wèn)題，從安全系統(tǒng)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)中的組織行為學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理學(xué)等方面探討影響疏散效率的個(gè)體屬性因素，據(jù)此設(shè)計(jì)了調(diào)查問(wèn)卷，回收問(wèn)卷建立了216組數(shù)據(jù)的調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，作為影響因素分析的研究基礎(chǔ)。對(duì)于選定的人員屬性影響因素，運(yùn)用綠色統(tǒng)計(jì)軟件SPSS17.0，采用Logistic回歸對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探討了各屬性因素（包括自然和社會(huì)屬性）

4、對(duì)群集疏散效率（時(shí)間）的影響作用，工作主要集中在第三章。
　　 (2)系統(tǒng)分析應(yīng)急疏散建模的原理、方法、數(shù)據(jù)處理、建模工具、模型運(yùn)行機(jī)理等，結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)和安全理論知建立起疏散時(shí)間回歸模型，解釋了建模的思想和過(guò)程。通過(guò)實(shí)地觀測(cè)采樣建立了185組人員疏散數(shù)據(jù)的實(shí)測(cè)樣本，調(diào)用場(chǎng)館竣工決算數(shù)據(jù)文件，運(yùn)用AutoCAD2007獲取了精確的疏散場(chǎng)地的物理數(shù)據(jù)，結(jié)合影響人員疏散行為和疏散時(shí)間相關(guān)因素，運(yùn)用SPSS17.0對(duì)樣本進(jìn)行回歸分析，建立

5、起該疏散場(chǎng)景下的疏散時(shí)間回歸模型。鑒于Logit回歸分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在對(duì)非線性特征數(shù)據(jù)建模方面有一定的相似性，為驗(yàn)證回歸模型的有效性，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，對(duì)回歸模型的輸出結(jié)果進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程含6個(gè)輸入，1個(gè)輸出，以及一個(gè)包含4個(gè)神經(jīng)元的隱含層，以185組數(shù)據(jù)中的后18組數(shù)據(jù)作為測(cè)試集，將回歸結(jié)果與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)結(jié)果做對(duì)比分析。為高校大型場(chǎng)館應(yīng)急疏散及應(yīng)急救援方案提供了重要數(shù)據(jù)參考。
　　 (3)由于國(guó)際上通用的疏散時(shí)間經(jīng)

6、驗(yàn)?zāi)Ｐ褪且粋€(gè)粗略的時(shí)間估計(jì)模型，主要基于群體動(dòng)力理論和實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)而建立，未納入群集屬性影響因素，而將疏散個(gè)體簡(jiǎn)單地視為同質(zhì)性的“質(zhì)點(diǎn)”。為提高經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆抡娑群蛻?yīng)用價(jià)值。以回歸模型為基礎(chǔ)，將已求取的個(gè)體屬性綜合為群集屬性，最后求取了疏散時(shí)間模型的修正系數(shù)。
　　 (4)利用修正系數(shù)對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ托拚?、檢驗(yàn)。將疏散個(gè)體的屬性因素（如年齡、性別、文化程度、訓(xùn)練程度等）納入疏散時(shí)間經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，改變某?xiàng)屬性變量的取值，觀察經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷妮敵鼋Y(jié)果

7、，分析該結(jié)果是否符合疏散規(guī)律和實(shí)測(cè)結(jié)果，并解釋了模型輸出及差異產(chǎn)生的原因。
　　 (5)利用優(yōu)化的疏散時(shí)間模型，對(duì)某高校體育場(chǎng)館工程的消防疏散方案設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。利用Anylogic6（高校版）仿真軟件，對(duì)局部出口范圍進(jìn)行疏散仿真，確定了合理的參數(shù)值。按照消防性能化設(shè)計(jì)的要求，以各疏散分區(qū)的疏散時(shí)間和效率盡量接近的思路，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)方法對(duì)原消防疏散分區(qū)進(jìn)行改進(jìn)。運(yùn)用優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)兩種消防疏散方案進(jìn)行計(jì)算，得出了各自的疏散時(shí)間，最后

8、對(duì)兩種方案的疏散效率及差異的原因進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。
　　 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)應(yīng)急疏散行為及效率的研究主要有三個(gè)分析維度:一是疏散的物理方位研究，主要指疏散環(huán)境布置情況;二是對(duì)現(xiàn)有疏散管理的研究，包括管理政策、程序以及疏散控制策略;三是研究社會(huì)心理和社會(huì)組織特征對(duì)群集疏散效率和時(shí)間的影響。
　　 本研究主要側(cè)重于對(duì)第三方面的分析，為彌補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦m用范圍較窄、仿真度不高的缺陷，探討群集疏散中人員構(gòu)成類型、身體狀態(tài)、個(gè)性特質(zhì)等對(duì)疏散