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。     

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。     

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。     

城市避震疏散能力评价方法研究

综合考虑人口、建筑、绿地、道路、疏散场所和重大危险源等各类影响因素,提出了街区疏散能力综合评价指数CEIEC,用层次分析法(AHP)通过各因素权重,对街区避震疏散能力进行了量化表达,能够给出各研究单元的避震疏散能力的相对水平,从而对城市社区避震疏散能力进行综合评价。本方法有利于揭示城市内避震疏散的薄弱环节,对城市规划等部门的工作,尤其对城市防灾规划的编制具有明显的指导性意义。     

人员密集场所地震应急疏散演练策略研究

随着我国对地震灾害的重视程度不断提升,越来越多的相关机构积极开展地震应急疏散演练,希望通过演练减少人员伤亡和灾害损失。人员密集场所作为人员大量聚集的区域,在地震灾害中遭受人员财产损失的风险更大,开展演练的需求更为迫切。本文基于在地震应急疏散演练开展过程中发现的问题,针对性地提出策略,并结合疏散训练器演练实测数据,进一步分析验证策略的科学性,为实际演练的组织和开展提供参考。     

多连体高层结构计算模型及层剪力分配规律研究

分析了高层塔式建筑各抗侧结构间的相互作用,建立了静力计算模型,用高阶微分方程组描述并解偶这种相互作用,推导了结构内力、位移表达式.经比较,所得侧移、层间剪力分配结果与有限元分析结果基本一致.该模型有助于在初设阶段对抗侧结构及其连接构件的布局合理性进行判断和调整,可为改进结构抗震设计提供依据.     

基于高精度房屋、人口数据的地震压埋人员和紧急搜救区评估模型研究

为了在地震应急服务管理中能快速计算因房屋倒塌造成人员压埋数量和紧急搜救区空间分布的准确信息,以鲁甸地震和彝良地震为研究样本,建立基于房屋、人口数据的地震压埋人员和紧急搜救区评估模型。根据评估模型反演鲁甸地震因房屋倒塌造成的压埋人员总数为396人,比实际伤亡少86人,误差率为17.50%;评估模型反演彝良地震因房屋倒塌造成的压埋人员总数为15人,比实际伤亡多3人,误差率为25.00%。根据模型计算得到鲁甸地震共有8个紧急搜救区,紧急搜救区面积占地震灾区总面积的0.37%,这8个紧急搜救区内因房屋倒塌造成的实际人员死亡306人,占因房屋倒塌实际死亡总数的63.75%。从反演结果看,评估模型对地震应急救援响应等级启动和救援力量合理部署的数据需求有较好的求解能力。     

多闭锁点地区地震预测唯象模型

由于地震现象的复杂性,目前还写出地震动力学方程组,但是,基于唯象物理模型方法,却可以建立起唯象地震模型来映射地震活动的基本规律,从而研究地震动力学过程。本文用闭锁点区来唯象地模拟智利型海沟地震的力学孕育机制。认为：各闭锁点之间由“软材料”隔开。当某闭锁点发生“粘滑”地震时,该闭锁点附近的“软材料”也会具有一定的瞬时抗剪能力,但随着时间推移,“软材料”抗剪能力逐渐下降,其所承担的剪力向其它闭锁点转移     

多点激励下拱桥模型振动台试验及数值模拟研究

对多点激励下大跨度桥梁的抗震性能研究,目前主要集中在理论和数值模拟方面,缺乏振动台试验数据的验证。本文通过对一座拱桥模型的多点激励振动台试验和相应的数值模拟分析,在一定程度上揭示了拱桥在一致激励、考虑行波效应和衰减效应的多点激励下的反应特点。同时,本文的数值模拟结果与试验结果也得到了较好的吻合。     

基于预警区划的地震紧急处置响应模型研究

从目前城市对可能地震灾害的预警现实需求出发,提出了一种基于城市预警区域划分的地震紧急处置响应模型的构建方法。将聚类分析和统计的方法应用到预警区域的划分中,通过布设、接口、自抑制误触发模型和机制的建立构成基础模型,进而分析了特征性模型的实现情况。     

基于ArcGIS的多准则地震应急避难所选址规划研究

地震是极其严重的自然灾害,有可能造成重大伤亡和经济损失。由于城市中人口高度聚集,地震发生时,需将受灾居民快速疏散至应急避难所,因此,应急避难所选址的合理性至关重要。本文提出1种可用于解决选址问题的多准则选址模型,并提出了求解模型的方法。该方法分为3个步骤,首先选择候选应急避难所,其次分析候选避难所的服务范围,最后确定应急避难所的位置。通过案例研究,论证了多准则选址模型在地震应急避难所规划中的有效性。     

中国大陆地震灾害分区人员死亡评估模型研究

针对现阶段地震人员死亡评估模型在评估特定区域地震时评估结果误差较大的问题,结合中国地震灾害特点、人口分布情况等,将中国大陆划分为西北、西南和大陆东部三个地区,并对各区域按照人口密度进行分级。采用多元非线性回归方法,选取震中烈度、震区面积、抗震设防烈度参数建立分区域的地震灾害人员死亡评估模型。研究结果表明,该模型在西北、西南地区的验证结果较好,适用于中国地震灾害情况,可以用于震后快速盲评估,在一定程度上能够避免评估不同震级、相同震中烈度和人口密度的地震时,出现相同结果的情况;虽然该模型在震例较少的大陆东部地区以及城市直下型地震中评估结果需要进一步改进,但为解决特定区域地震死亡评估中误差较大问题提供了思路,能够为震后应急指挥和救援提供数据参考。     

煤炭资源型城市多适应性情景动力学模型研究——以鄂尔多斯市为例

作为在中国社会经济发展中承担重要角色,同时也是目前数量最多、经济比重最大的一类资源型城市,煤炭资源型城市由于煤炭的开发和利用正面临着多种经济、社会和生态问题,亟需进行发展方式转型.以中国的国情,区域转型往往是通过决策者所实施的一系列引导或调控政策来实现.而政策制定的前提是对区域问题的本质及产生机理的充分认识,其关键在于对多种政策效用及其影响的系统评估.目前,基于要素耦合和系统视角的系统动力学模型,已被广泛用于区域转型策略研究中,在揭示复杂问题本质方面具有显著优势,但其在评估和指导具体调控政策方面尚有待深化.为此,本研究在构建煤炭资源型城市系统动力学模型基础上,提出了多适应性情景系统动力学模型(Multiple Adaptive Scenarios system Dynamic model,MASD).MASD的优势在于构建了多个政策变量并根据政策变量的阈值生成适应性管理情景,通过改良政策情景设置方法弥补了以往系统动力学模型在政策效应评估方面的不足,从而为区域转型决策提供了更有效的研究工具.研究选择了内蒙古自治区鄂尔多斯市为案例区,运用MASD模型分析了吨煤工业耗水量、水循环利用效率、人均居民生活用水、城市建设用地扩张速率和人口承载力管理等调控政策的系统影响.研究发现,煤炭资源型城市社会经济发展存在一般性规律,即依次经历自然增长、加速增长、波动性稳定增长、衰退和再平衡等发展阶段;同时,不同调控政策在系统发展的不同阶段起主导作用.据此,研究提出了"先动态识别阶段,后划定主导政策"的资源型城市转型管理策略.根据研究区社会经济现状判断,鄂尔多斯市正处于加速增长到波动稳定的过渡阶段,最优转型策略是发展节水型工业,并依据承载力来调控城镇人口规模,引导区域的转型与可持续发展     

城市地震次生火灾蔓延模型研究

地震次生火灾是震后发生最为频繁和造成灾害损失最为严重的次生灾害。随着城市化进程的加快,原本城乡结合处的老旧建筑成片区大量存在,一旦地震发生,建筑破坏尤为严重,区域建筑密集等因素为次生火灾的发生和蔓延提供了基础条件,因此对城市地震次生火灾研究显得尤为重要。从工程应用出发,通过确定火灾蔓延的经验参数,建立了基于建筑的城市地震次生火灾蔓延模型,模型主要包括建筑内火灾蔓延和相邻建筑之间的火灾蔓延两个过程,模型中考虑了建筑结构类型、地震对建筑破坏、风速和风向和相邻建筑蔓延的极限距离等影响因素对蔓延的影响。利用1995年日本阪神大地震中水笠公园周边建筑火灾蔓延实际数据,与本文建立的模型模拟结果进行对比分析,说明该模型具有较好的可信度。     

震后基于无人机快速三维定位被困人员模型研究

针对震后被倒塌建筑物或滑坡埋压的被困人员进行快速定位问题,在阅读大量相关文献的基础上,以无人机遥感、地理信息空间和三维质心定位技术为基础,采用无线信号RSSI测距模型,配合影像范围内基准影像数据辅助定位,构建震后基于无人机快速三维定位被困人员模型。以红河县城区作为研究区,对城区内特定人员进行三维定位,结果表明该模型定位精度高,对震后废墟被困人员营救具有重要意义。     

基于地震参数的人员死亡评估模型对比研究

基于中国1993—2017年的历史地震资料,通过对四个现行地震灾害人员死亡评估模型进行对比,深入分析不同模型在不同震级(M)及不同地区的适用性和精度。研究结果表明:(1)当M<6.0时,四个模型评估结果与实际死亡人数数量级基本一致,均适用于震后人员伤亡快速评估;当6.0≤M<7.0时,四个模型评估结果与实际死亡人数差距较大,经过参数修正后的刘金龙模型评估结果相对较好;当M≥7.0时,四个模型的评价结果都不理想,需要结合震区地理环境、经济条件等进行人工修正才能使用;(2)在地震较多的云南、四川、甘肃、新疆、西藏五个省份中,GB/T 30352-2013评估结果优于其他三个模型;在四川、云南、甘肃地区评估时需考虑次生地质灾害因素的影响,不然可能会导致评估误差较大。研究结果可为各级政府和应急管理部门地震灾害应急业务能力的提升提供技术支持。     

多点地震动合成简化方法研究

本文在前人研究的基础上给出了一种合成考虑空间相关性多点地震动时程的方法,该方法通过对互功率谱密度矩阵简化,只需要对迟滞相干函数矩阵分解,不需要对互功率谱矩阵进行Cholesky分解,避免了算数矩阵运算,提高了合成的效率。用该方法编制了相应的程序,给出了合成的算例。     

基于最大熵的人员震时空间分布模型研究

地震时刻,人员在建筑空间的动态分布情况尤为重要,本文对人员个体分布无序,向群体分布有序转换规律研究,通过最大熵原理,解决引力向效用函数,效用函数向概率的2个转换,从而实现的人员空间分布模型建立。