考虑障碍物影响的单室人员疏散模型与应用

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1、国内图书分类号：X951密级：公开国际图书分类号：656西南交通大学研究生学位论文考虑障碍物影响的单室人员疏散模型与应用年级:2015级姓名:高冉申请学位级别:工程硕士专业:安全工程指导老师:马剑教授博导二零一八年五月ClassifiedIndex:X951U.D.C:656SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisROOMEVACUATIONMODELANDITSAPPLICATIONCONSIDERINGTHEINFLUENCEOFOBSTACLESGrade:2015Can

2、didate:GaoRanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:SafetyEngineeringSupervisor:Prof.MaJianMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要大型公共场所具有人员密度大的特点，当灾害发生时，由于室内障碍物分布较为复杂，容易导致人群疏散时发生拥挤、踩踏事故。因此，为了避免疏散时行人积聚、减少逃生出口发生拥堵、提高行人疏散效率，本文针对单室内影响行人疏散的主要因素展开研究，为单室设计布局提供建设依据。本文

3、结合教室疏散实验，研究行人疏散效率，并对每个人的疏散时间、行走路径进行对比分析，得到路径选择与行人疏散效率之间的关系。根据实验建立了元胞自动机场域模型，加入静态场和动态场参数，并根据疏散实验对参数进行了校正，得到真实有效的仿真模型，进而对出口位置、出口宽度、室内障碍物布局、过道宽度这几个影响因素对行人疏散用时的影响展开仿真研究，得到以下结论：(1)如果KS00，而KD为非零值时，会对行人疏散造成一定的干扰，疏散时间会大幅度增加；KS<1，KD逐渐增加时，行人之间的相互作用可能导致恐慌现象发生，从而导致疏散时间大幅度增加；对于K

4、S0∞，行人具有到达出口最短距离和快速撤离的信息，K对疏散效率影响不大。D(2)通过直接线性变换方法获得轨迹数据，并将数据校准并映射到真实物理空间中，以获得相应的轨迹坐标。模型校正，参数取KS01.5，KD00.5时模型人员路径选择与实验较为相似，人员的疏散时间呈律性阶梯形状。(3)单室只有一个出口的情况下，出口宽度最佳设定情况为：室内人数小于90人，出口宽度设定在0.8m-2.0m宽度之间；室内人数大于90人，出口宽度设定在2.0m-2.8m宽度之间。室内出口附近障碍物分布较少或障碍物离出口具有一定距离时，出口开在侧面墙壁中

5、间位置更有利于疏散，且桌椅排列分散，增加过道数量，疏散效率也会增加。(4)当单室有两个出口时，出口间距具有一个最佳3.6m，出口宽度可以设置为2.4m即一个出口宽度为1.2m时疏散效率最高；在室内障碍物布局研究中发现，同样的过道数量下，距离出口最近的桌椅摆放列数越少以及摆放方式越分散，出口前过道的宽度越宽，行人能够更充分利用出口，并快速撤离。关键词：元胞自动机；人员疏散；出口位置；出口宽度；障碍物布局西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractLargepublicplaceshavethecharacteristi

6、csofhighpersonneldensity.Whendisasteroccurs,thecrowdiscrowdedandthestampedeaccidentoccursduetothedistributionofvariousobstaclesintheroom.Therefore,inordertoavoidpedestrianaccumulation,reduceexittrafficjams,improvetheefficiencyofpedestrianevacuation,thispaperstudiest

7、hemainfactorsaffectingpedestrianevacuationinsingleroom,andprovidesaconstructivebasisforlayoutanddesignofsingleroom.Basedontheevacuationexperimentinrealclassrooms,thispaperstudiesthepedestrianevacuationefficiency,andcomparesandanalyzestheevacuationtimeandwalkingpatho

8、feachperson.Finally,theinfluenceofpedestrianroutechoiceonevacuationefficiencyisobtained.Afieldmodelbasedoncellularautomataisestablishedacc