中小学校疏散演练人员疏散模型研究

本文以元胞自动机模型理论为指导,以人员疏散时间最短为目标,构建中小学校疏散演练人员疏散模型。本文从开展地震应急疏散模型研究出发,为地震应急演练疏散训练软件提供核心算法。通过对空间基础构建元素及搭建方法的分析研究,设计完成疏散虚拟场景的建模方法。最后开展人员疏散算法构建方式的研究,并结合应急疏散演练人员行为规范的研究成果,完成疏散模型的总体设计,达到为应急演练疏散软件提供人员疏散演化模型以及为人员疏散过程合理性评判提供依据的目的。     

真实地震情况下人群疏散特征与模拟演练的差异:2008年汶川地震监控录像的分析

真实地震情况下人群疏散特征与模拟演练的差异是应急疏散的统计物理研究中的一个关键问题.本文通过互联网收集和分析了2008年5月12日汶川MS8.0地震中一些记录到地震时人群疏散的监控录像.这些监控录像不仅为真实地震情况下人员疏散行为的研究提供了目前仍十分稀缺的实例.而且可用于约束紧急情况下人群疏散的统计物理模型.对条件相似的真实地震情况下和模拟演练情况下的疏散人数一疏散时间进行研究,发现出口处的疏散人数和疏散时间呈显著的非线性关系,这与通过模拟演练所得出的线性关系具有明显的差异.     

基于避难场所容量限制的地震应急疏散路径分析

针对地震灾害应急疏散策略,构建了一种基于避难场所容量限制的灾民应急疏散分配与路径选择算法模型。该模型综合考虑了避难场所的容量受限性和人口分布的不均匀性,在兼顾避难场所容量限制的同时,使灾民的总疏散距离成本最小化。以北京市东西城为例,对给定情景下的灾民应急疏散路径进行了实证研究。研究发现,在考虑避难容量限制的情形下,无论是地震初期,还是地震中后期,研究区域内现有应急避难场所的容量都不足以满足区域居民的避难需求。基于实际道路疏散成本和避难容量限制的灾区应急疏散路径评估模型,不仅能够给出各疏散需求点最佳的疏散目的地和具体路径,还能给出避难容量限制下各需求点疏散到不同目的地的人数,以及无法满足避难需求的居民数量。     

地震应急疏散演练训练器开发

在元胞自动机模型基础上,结合最短路径、冲突规避等算法,建立学校场景的地震应急疏散演练人员疏散模型,开发地震应急疏散演练训练软件;利用有源RFID定位技术,实现疏散演练人员区域位置判定,并集成训练软件,完成地震应急疏散演练训练器的研发。为人员密集场所的地震应急疏散演练提供基于实际场景的方案制定、仿真模拟、过程跟踪、结果分析和方案优化的全过程处置方案,使得地震应急疏散更加合理、有序、高效、科学,切实提高县市防震减灾工作科技含量和社会服务能力。     

地铁车站人员疏散离散时间模型研究

疏散时间对于保证地铁车站这类复杂建筑结构内人群的安全至关重要,本文借鉴群集流动理论建立了用于计算地铁车站人群移动时间的疏散离散时间模型（EDTM）,模型中的人群流动系数取值不同于传统计算公式中的常量,依据的是经典的车站人群密度与速度函数关系式。将此模型用于某地铁车站站台层,求解楼梯出口疏散人数与时间的关系,并与Building EXODUS疏散软件的模拟结果以及传统地铁车站疏散时间计算公式的计算结果进行了对比,分析表明,EDTM计算结果与EXODUS疏散模拟结果非常接近,且比传统公式计算更为精确和符合实际情况。该计算模型可以为地铁车站人群疏散时间计算、建筑出口性能化设计,以及地铁车站事故应急预案的制定提供更有效的工具。     

中山市城区避震疏散场所规划

当地震来临时,快速及时地将人员疏散到安全地带,能大大减少人员伤亡。因此,在地震频发、城市人口不断集中的今天,各城市应事先建设好避震疏散场所。通过对影响避震疏散场所选择的中山市城区地质构造背景与场地条件、以区为单位需安置人口数量、医疗救护点、易燃易爆危险源、避震疏散通道分布等要素的分析,并在野外勘查的基础上,参照关于建设避震疏散场所的规范和标准,对中山市城区避震疏散场所进行了规划。所规划的避震疏散场所安全可靠、布局合理,能够满足中山市城区的应急疏散需要。     

建筑物出口的人员疏散研究

根据建筑物出口疏散的特点,提出了一种改进型的元胞自动机模型。研究了影响人员疏散速度的两个因素:人员之间的相互拥挤产生的冲突和人员移动到出口时由于转弯导致的移动速度减慢。使用数学方法推导得出了摩擦冲突函数和转弯函数。通过计算机仿真与实际疏散实验对比发现,在不考虑转弯因素的情况下,仿真结果与实验结果偏差较大,而在同时考虑相互冲突和转弯因素时的仿真结果与实验结果偏差很小,验证了这两个因素是疏散仿真不可忽略的因素。通过分析仿真结果,验证了本文所采用的模型和函数能够准确地反映实际疏散过程,具有较高的实用价值。     

校园人群应急疏散行为及其影响因素研究

校园作为城市高密度地区的典型区域,建筑密度高、道路错综曲折、灾后疏散难度大。以南京中心城区某高校为实证研究案例,展开问卷调查;采用皮尔逊卡方检验法,对校园人群安全意识及疏散行为和性别、年龄、受教育程度及参加疏散演练次数等人员特性信息进行交叉分析,得到存在相关性的变量组;基于Logistic回归模型,建立了人群特征、安全意识评价指标对校园人群疏散行为及心理影响的评价模型,识别疏散行为影响因素,以及各因素的影响程度大小。结果表明:年龄、性别以及参加过疏散演练的次数是影响人群安全意识及疏散行为的显著相关因素,学历是相关因素;地震灾害下受访人群对避难场所的选择偏好为:场地型避难场所>建筑型避难场所>地下空间;参加疏散演练的次数,安全意识、风险认知对灾害发生时的人群疏散行为有显著影响。     

基于计算机仿真的火灾时人员安全疏散可靠度分析

火灾中的人员疏散是个复杂的过程,受到诸多因素的共同影响,传统的人员疏散可靠度分析常常忽略这些因素之间的相互作用。为更准确地计算出火灾中人员疏散的可靠度,本文以某地铁车站为例,借助人员疏散仿真软件buildingEXODUS与火灾模拟程序FDS,分别得到人员所需安全疏散时间（RSET）和可利用安全疏散时间（ASET）。在此基础上,构造人员安全疏散极限状态方程,利用一次二阶矩理论求得安全疏散可靠概率。由于能够较好地反映疏散过程中各影响因素之间的相互作用,因此,采用本文提出的可靠度分析方法能够得到更舍理的结果。     

四川藏区县级政府地震应急准备工作研究

本文以"县(市)政府地震应急行为模式"的概念框架为纽带,选取四川藏区特有的自然环境和社会经济环境为情景要素,选取康定市和巴塘县政府为主体要素,选取信息收集和上报、人员抢救、疏散和临时安置3个对策要素,对2014年康定6.3级地震和2016年理塘5.1级地震的应急响应行为开展分析,区分和总结了两次地震应急处置过程中各行为的阶段性特征和关键时间点,结合实地调研访谈成果,细化了四川藏区县级政府的信息服务、应急救援和疏散安置方面的地震应急准备工作。     

山地小城市避震疏散通道通行能力评估及选择研究——以昆明东川城区为例

安全快速的避震疏散通道是新时代背景下提高城市抗灾韧性水平的基础保障,灾时充分发挥避震疏散通道的可靠性和时效性将减轻城市人员伤亡。选取山地小城市昆明东川城区为研究区域,通过系统分析避震疏散通道影响因素,对灾后避震疏散通道的通行能力进行评估,基于ArcGIS建立人口集聚点与避震疏散场所（OD）的归属关系,并在此基础上通过遗传算法进行多条避震疏散通道选择研究,为城市抗震防灾规划提供参考。结果表明：东川城区震后不满足疏散要求的通道主要为城市周边的乡村内部道路及部分老城区道路;避震疏散场所存在服务盲区,新城部分小区缺乏疏散通道与避震疏散场所相连接;部分选择的路径虽满足灾时避震疏散要求,但耗时较长,灾时应优先考虑OD之间的最短路径。     

中小学避难建筑规划建设标准与容灾能力研究

已知避难建筑相较于场地型避难场所更有利于中长期避难,而目前我国城镇避难场所建设以场地型为主,建筑型避难场所存在严重不足。基于此,首先提出将中小学校舍建设为建筑型避难场所的重要性及可行性,并从空间利用角度对其可作为避难建筑的类型进行分析研究,指出中小学体育馆、食堂、宿舍和教室可建设为避难建筑;其次对我国城镇地区现状中小学校舍能够作为避难建筑的容灾能力进行分析,结果表明:现状满足100%的短期灾时避难人口的避难需求,以及满足60%的中长期灾时避难人口的避难需求;最后通过计算进行预测,可知随着城镇人口的增长,其所需的避难规模能够在日常城镇中小学校舍建设更新中逐步实现,大约需要未来20年时间基本可以实现中等规模灾害建筑型避难,大灾害长期避难能够满足100%的中长期灾时避难人口的避难需求,具有规划规模可实现性和可行性。     

Simulating earthquake evacuation using human behavior models

In classical earthquake risk assessment, the human behavior is actually not taken into account in risk assessment. Agent‐based modeling is a simulation technique that has been applied recently in several fields, such as emergency evacuation. The paper is proposing a methodology that includes in agent‐based models the human behavior, considering the anxiety effects generated by the crowd and their influence on the evacuation delays. The proposed model is able to take into account the interdependency between the earthquake evacuation process, and the corresponding damage of structural and non‐structural components that is expressed in term of fragility curves. The software REPAST HPC has been used to implement the model, and as a case study, the earthquake evacuation by a mall located in Oakland has been used. The human behavior model has been calibrated through a survey using a miscellaneous sample from different countries. The model can be used to test future scenarios and help local authorities in situations where the human behavior plays a key role. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

城市地震避难疏散场所的规划原则与要求

地震避难疏散场所是城市抗震防灾规划的重要组成部分。位于地震区的城市必须规划建设地震避难疏散场所。探讨了规划建设城市地震避难疏散场所的重要意义、基本原则、主要要求与重要指标。规划建设的城市地震避难疏散场所必须确保避难疏散安全。