2011年武警学院数学建模竞赛

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1、2011年武警学院数学建模竞赛承诺书仔细阅读了武警学院数学建模竞赛的竞赛规则，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。抄袭别人的成果是违反竞赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。参赛选择的题号是（从A/B/C/D/E/F中选择一项填写）：C题所属部系、队次（请填写完整的全名）：消防工程系三队

2、参赛队员（打印并签名）：1.卜成宸2.蔡启铮3.绑天夫日期：2012年5月31日2011年武警学院数学建模竞赛评阅页评阅编号（由评委会评阅前进行编号）:评阅记录:评阅人评分备注日期：年月日高层建筑火灾情况下电梯应急疏散可行性（Y）研究卜成宸，郭天夫，蔡启铮摘要：随着社会的发展，高层建筑防火得到越来越多的关注，当突发火灾时,如何快速疏散建筑内的人员给消防安全提岀了一大难题，在这种形势下，有关电梯是否可以成为应急疏散工具引起了广泛的讨论，木文根据安全疏散通道宽度（A）,应急疏散的调度方式（B）,高层建筑应急疏散工具的缺失（C）电梯自身安全性能（D）等方面对高层建筑发生火灾时

3、电梯应急疏散工具的可行性进行了研究，并做出了数学模型反映这些实际情况。首先，我们考虑了电梯自身安全性能对可行性的影响，利用统计规律，引入每百人逃牛数作为依据，建立电梯自身安全性能与可行性之间的关系。然后，我们又分别建立应急调度方式，疏散工具缺失等方面对可行性的影响，得出了明确的表达式，并将这些表达式整合在一起，构建出一个可行性与这几个方面关系的数学模型。最后，我们从模型所用思想方法的科学性，以及结果的合理性两方面进行了讨论。关键词：电梯应急疏散，高层建筑，可行性一、问题重述人们普遍认为，火灾发生时采用屯梯进行紧急疏散是比较危险的。但是，自从纽约世贸双塔恐怖袭击事件发生后

4、，英国建筑研究所(BRE)进行了相关研究，出台了在何种条件下可以釆用电梯进行疏散的草案指南。如今的建筑，包括城市中那些高大的、采用钢筋或玻璃的塔式建筑，一般都是设计采用楼梯进行疏散。在一些稍高的建筑中，楼梯通常用于限定层数逃生使用，也就是我们通常提到的“分段疏散”。电梯疏散仅在消防员救援和残疾人逃牛时使用。同样，除个别地铁站采用了自动扶梯疏散外，一般地下广场和地铁站也都是采用楼梯进行疏散。然而，在2001年纽约世贸大厦被袭后，设计人员、工程师及研究者都开始提议，是否可以在适当条件下采用电梯或自动扶梯来改善高层建筑和地下综合场所的逃生问题。从那以后，一些研究也确实证明了在

5、这类建筑中采用电梯可以缩短逃牛时间。特别是对“9.11”世贸中心撞毁事件的研究表明，在第二架飞机撞楼前16分钟内，从2号楼疏散的人27%选择电梯逃离，而1号楼的人仅有楼梯可供逃生。在这16分钟内，2号楼的流动速度大概是1号楼的2倍。然而其他研究者则认为，仅从这一点，不能完全判定是否是电梯起到了积极重要的作用。此外，还有某些证据表明，在实际中采用楼梯逃生的人员比例仅占疏散演习中统计的50%。在双塔楼中疏散存在很多潜在困难，包括障碍物、行动中受伤、疾病、疲劳、对流(人和对面而来的救援人员)及所穿鞋的类型是否适合楼梯行走等。大概有1/9的幸存者都受到削弱其自身逃生的能力一些限

6、制，比如近期动过手术或受了伤、身体肥胖、心脏不好、患有哮喘病、高龄或者怀有身孕等等.请你尝试建立高层建筑火灾情况下使用电梯疏散的风险评估模型，建模过程中建议考虑以下方面：1、明确目前高层建筑内人员乘电梯的方式或方法；2、分析使用屯梯到达建筑或地下综合场所等不同区域的应急设施需求，并考虑这些需求会与疏散逃生产生哪些相互作用或影响；3、通过一些实例对合理的应急管理及疏散步骤进行总结研究;4、对以上提出的概括研究进行深人探讨，对不同关键场景进行详细分析；5、开发模型，然后利用这些模型对已确定的紧急场景下的楼梯、电梯和自动扶梯的性能进行分析；6、确定附加的设计性能和必要的管理措

7、施，确保为人们使用电梯或自动扶梯制定岀合理的规则；7、编写草案指南，包括一些有关所需设计和管理特性的标准用于紧急疏散。二、问题分析研究高层建筑发生火灾时使用电梯救援的可行性，可以把可行性等价于高层建筑发生火灾时每百人的逃生数，这个数字越多说明可行性越高。于是问题就演变成了逃生率（Y）与各种原因之间的关系，我们结合高层建筑发生火灾的特点，把影响逃生率的因素确定为四个方面，即应急疏散的调度方式（A）,安全疏散通道宽度（B）,高层建筑电梯应急疏散设施（C）电梯自身安全性能（D）。于是只要求出ABCD与Y的关系就可以得出高层建筑火灾应用电梯疏散可