基于元胞自動機的行人流疏散模擬研究.pdf

1、隨著我國社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市化進程不斷加快,大量的高層建筑、大型的體育場館、購物中心、車站、會展中心等人員密集的公共場所不斷的涌現(xiàn),近年來火災(zāi)、人員踩踏等事故的頻繁發(fā)生,造成了大量的人員傷亡。在火災(zāi)、地震等緊急情況下,公眾聚集場所內(nèi)人群的安全疏散問題引起了社會的廣泛關(guān)注,并且已成為當前公共安全和消防安全等領(lǐng)域的研究熱點。因此,對人群安全疏散進行深入的研究,具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
　　本文在現(xiàn)有元胞自動機模型的基礎(chǔ)上,

2、提出了更加符合實際情況的疏散元胞自動機模型,分別對幾種典型的公共場所內(nèi)行人的緊急疏散進行了數(shù)值模擬,進而探討了不同參數(shù)對疏散動力學(xué)的影響。
　　全文的主要工作如下:(1)考慮樓梯出口的瓶頸效應(yīng),引入行人選擇最佳出口策略和延滯時間,建立了行人流疏散仿真模型,對回形教學(xué)樓層內(nèi)人員疏散過程進行了數(shù)值模擬,得到了行人在疏散過程中出現(xiàn)的典型現(xiàn)象,如擁擠、堵塞、快即是慢效應(yīng)等,并討論了疏散時間、樓梯出口寬度及走廊寬度等系統(tǒng)參量之間的變化關(guān)系,

3、研究結(jié)果表明:樓梯出口的對稱分布更有利于人員的緊急疏散,這為行人安全疏散管理及建筑物走廊的設(shè)計提供了一些有益的參考。
　　(2)考慮地鐵出口大廳內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)置,建立了元胞自動機行人流疏散模型,對出口大廳內(nèi)人員疏散過程進行數(shù)值模擬,得到了疏散時間、出口寬度、檢票出口通道長度和寬度等系統(tǒng)參量之間的變化關(guān)系,研究結(jié)果表明:當檢票出口通道寬度d＞2時,對疏散時間的影響較小,這為地鐵出口大廳出口的設(shè)計及行人流緊急疏散管理具有一定的參考意義。<

4、br>　　(3)考慮行人的親情互助行為,建立了房間內(nèi)行人流疏散元胞自動機模型,數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)了堵塞、不連貫、聚集、返回等典型的疏散現(xiàn)象,并針對五種疏散情況進行了深入探討,結(jié)果表明:當行人單自疏散時,疏散效率最高。當出現(xiàn)親情互助行為時,疏散效率較低。因此,在疏散過程中行人應(yīng)盡量各自疏散到安全區(qū)域,避免慌亂尋找、等待、返回等行為發(fā)生。
　　總之,本文針對幾種典型的公共場所內(nèi)行人的緊急疏散,建立了相應(yīng)的元胞自動機模型,數(shù)值研究得到了一些有