多出口群体疏散模拟研究——以地铁突发事件为例

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近年来,全球突发事件频发,突发事件应对与管理日益引起社会各界的关注。与此同时,随着我国城市化进程加快,城市规模以及建筑物密集程度迅速增加,面对如此集中的人口密度,城市大型公共建筑物在运营管理中,必须考虑人员疏散的问题。由于大多数公共建筑物都是多通道多出口的,如何在最短的时间内让行人最有效地进行出口选择和安全疏散,是降低人群伤亡、减少财产损失的一个重要环节,因此研究多出口公共建筑物内群体的应急疏散问题具有重要现实意义。  目前,对于群体疏散的研究主要集中在行人流分析,研究者多利用群体疏散模型去描述行人流特征,但是在现实中,行人经常面临多出口选择的问题,现有疏散模型并没有建立相应的出口选择机制。因此,在多出口群体疏散过程中,将行人的出口选择模型与疏散模型相结合显得尤为重要。  本研究构建了多出口群体疏散综合模型,以MicrosoftVisualStudio为工具,选取杭州地铁武林广场站为背景,对地铁站厅具体情境(日常运营、密集客流量、日常运营伴突发事件和密集客流量伴突发事件)下的群体疏散行为进行了仿真模拟,实现了多出口建筑物内大规模群体运动的有效模拟,也为管理部门决策与应对提供了支持。  本研究的主要工作包括以下几个方面:  (1)构建了多出口群体疏散综合模型。考虑可视范围对行人间心理力的影响以及周围行人对期望速度的影响,加入恐慌因子,修正了社会力模型。引入出口效用函数,从出口客观条件(设计因素和距离因素)以及堵塞效应对行人心理的影响出发,建立了基于出口效用评估的多出口选择模型,并且将其与修正后的社会力模型有机结合起来,构建了多出口群体疏散综合模型,解决了群体疏散连续模型中的多出口选择问题。  (2)实现了突发事件下的地铁群体疏散模拟。在对地铁站行人群体行为特性进行分析的基础上,利用MicrosoftVisualStudio编程,对四种情境下群体疏散行为进行了仿真模拟,着重讨论了客流量以及恐慌情绪对行人群体疏散效率的影响,分析了突发事件下群体疏散的行为特征,也验证了多出口群体疏散综合模型的有效性。  (3)提出了地铁突发事件下群体疏散的应急管理对策。在对模拟结果进行讨论的基础上,从应急预案和应急管理两个方面,提出地铁站突发事件的管理对策,以供相关管理部门参考。
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