基于轻量化BIM的城市综合体应急疏散系统研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文基于轻量化BIM的城市综合体应急疏散系统研究摘要专业：管理科学与工程硕士生：郭思怡指导教师：陈永锋教授近年来，随着国内经济的快速发展，作为集办公、商业、酒店、公寓等功能为一体的复合型建筑，城市综合体数量不断攀升。其业态种类繁多、建筑体量大、人员密度高且结构较为复杂，人员在发生灾害性突发事件时十分容易形成盲目逃生。因此，如何让人员在结构复杂的高层、超高层综合体中更安全、更快速的逃生是城市综合体应急疏散的一大问题。本文立足于上述问题，主要针对城市综合体应急疏散中的数据收集、路径规划与协调等方面进行研究工作。首先，对应急疏散数据收

2、集方式进行分析，在引入BIM（BuildingInformationModeling）全生命周期模型的基础上，提出一种建筑模型轻量化方法。根据BIM模型特点，在基于二次误差测度的边折叠算法中引入点重要度的概念以强调模型轮廓。同时，在此基础上，提出利用二次开发功能的建筑数据轻量化方法，以最大程度的对模型进行轻量化处理；其次，使用多目标的路径规划算法，利用轻量化BIM提供的相关建筑数据，针对水平方向的疏散路径进行规划。考虑路径长度、风险、人员密度三方面对疏散路径规划的影响，通过粒子群在路径寻优方面收敛速度快、效率好的优势，建立疏散路径规划模型；再次，建立基

3、于支持向量回归（SVR）的路径拥堵算法模型，对竖向区域的路径状态进行预测，以人员数量、人员速度、风险、行进方向为基本属性，对算法所需的数据格式、处理方式、关键参数、区域阈值等内容进行设定，以较好的提高预测准确率；最后，通过轻量化BIM与物联网相结合的数据收集方法，以及粒子群与支持向量回归（SVR）相结合的全建筑路径规划算法，建立城市综合体应急疏散系统。结合火灾实例对城市综合体灾害性突发事件进行数据收集及模拟计算分析，证实了全建筑路径规划算法在应急疏散系统中的可行性。在结构复杂、人流量大的城市综合体中，应急疏散作为减轻灾害损失，保障人员生命安全的重要部分

4、，若能站在全建筑疏散的角度，提高疏散路径规划的合理性，将大大降低由于突发事件造成的生命财产损失。关键词：应急疏散；BIM轻量化；多目标规划；粒子群算法；支持向量回归算法西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchonanemergencysystemforevacuatingfromurbancomplexbasedonlightweightBIMABSTRACTspecialty：ManagementScienceandEngineeringname：GuoSi-yiinstructor：Prof.ChenYong-fengInrecentyears

5、,withtherapiddevelopmentofthedomesticeconomy,thenumberofurbancomplexeshasrisenasacompositebuildingintegratingoffice,business,hotelandapartmentfunctions.Ithasawidevarietyofformats,largebuildingvolumes,highpersonneldensity,andcomplexstructures.Itisveryeasyforpeopletoformblindescap

6、esintheeventofadisaster.Therefore,howtoallowpersonneltoescapesafelyandquicklyinhigh-rise,super-high-risecomplexeswithcomplexstructuresisamajorissueforemergencyevacuationofurbancomplexes.Basedontheaboveissues,thispaperfocusesonthedatacollection,pathplanningandcoordinationintheeme

7、rgencyevacuationofurbancomplexes.Firstly,theemergencyevacuationdatacollectionmethodisanalyzed.BasedontheintroductionoftheBIM(BuildingInformationModeling)fulllifecyclemodel,alightweightbuildingmodelmethodisproposed.AccordingtothecharacteristicsofBIMmodel,theconceptofpointimportan

8、ceisintroducedintheedgefoldingalgorithmbasedonq