商业建筑人员疏散系统模型的构建与决策

针对我国商业建筑火灾事故频发、群死群伤事故严重的现状,对全国商业建筑特大火灾案例进行统计调查,建立人员疏散系统模型数据采用贝叶斯统计分析方法进行分析,克服了火灾数据缺乏、且难以进行大量重复实验的困难,得到各基本事件发生概率的条件期望估计与方差.通过误差传播对系统进行敏感性分析.通过对系统故障树的分析,得到在火灾发生情况下商业建筑人员疏散失败的概率及方差,并进行系统决策.     

学生公寓楼内人员应急疏散的数学模型

针对高等院校的特点,就发生火灾、地震等紧急情况下,学生公寓楼内人员的疏散状况,建立了就近原则逃生、左右分流双线并列逃生以及反三角("▼")逃生等3种数学模型.经过对比、分析、计算,提出了如何在最短时间内进行应急疏散的具体措施与对策.     

考虑路线复杂度的应急疏散双目标路径选择模型

针对路径选择这一疏散计划中最基本的问题，考虑疏散时间以及路线复杂度因素，建立了应急疏散路径选择的双目标优化模型。模型将总疏散时间最短以及路线复杂度最低作为优化目标，同时考虑灾害扩散对疏散网络通行状况的实时影响，将各弧段上的通行速度表示为随时间的连续递减函数。设计了求解模型的蚁群优化算法，仿真结果表明了模型和算法的有效性和可行性。     

自然灾害区域疏散的预警优化模型研究

在可预知的灾害来临前,交通堵塞问题是影响应急疏散效率的主要因素。在灾前防御阶段,有策略的发布预警消息可以使疏散更加有秩序的进行,从而提高疏散效率。本文为区域应急疏散预案构建了应急疏散预警发布研究框架,首先建立了避难点分配模型,将其结果代入到疏散预警模型,来优化特定地区预警发布时间和类型。其中,预警模型加入了时间成分,构建成了多时段模型,并使用贪婪的启发式搜索过程求解非线性的公式。最后,通过算例分析了模型算法的应用范围及其可行性,并用模拟退火算法进行了计算,验证了本算法的有效性。本研究更改以往在同一时间通过全部渠道发布消息的方式,通过疏散预警信息的发布策略的优化,可以有效避免在区域内大规模人群同时出发所导致的交通拥堵现象,为政府制定科学的应急疏散预案提供理论和技术支持。     

基于系统动力学的地下空间大规模人群疏散模型

基于系统动力学提出了建立兼顾模拟精度和模拟效率的地下空间群体疏散模型的新思路.借助专业软件Vensim进行定量模拟,在总初始人数为分别为350、400、450、500、1000、2000、4000七种工况下,模拟结果与专业模拟软件Pathfinder的模拟结果相近,且计算速度更快.该模型可再现"快即是慢"等群体疏散行为中的典型现象.通过对大规模群体疏散过程中的关键影响因素"总初始人数""恐慌状态"进行分析,发现了以下现象:1)总初始人数过多会导致系统疏散能力降低,疏散结束时间大幅滞后;2)恐慌程度过低会导致系统疏散效率长时间保持在较低水平,不利于被困人群的及时疏散.     

公众聚集场所火灾风险的模糊综合评价方法研究

公众聚集场所的火灾风险有其自身的特点.在分析公众聚集场所火灾风险因素的基础上,探讨了该场所火灾风险的模糊综合评价方法,为该场所火灾风险评价提供一种方法尝试,为火灾风险管理提供理论上的、量化的依据.     

城市火灾次数与气象因素的Adaptive-Lasso分析

为研究城市火灾次数与气象因素的关系,以天津市的火灾数据为例,建立月度火灾次数与温度、风速、降雨量、日照、湿度等相关的各月气象因素及上月火灾起数间的线性回归模型.通过Adaptive-Lasso方法对上述变量进行选择并估计其参数,并对所得模型进行了分析比较,同时预测分析了2008年上半年火灾发生数.研究表明,通过Adaptive-Lasso方法建立的线性回归模型能够更好地预测火灾次数.     

煤矿火灾影响因素的权重分析北大核心

为得到矿井火灾影响因素与火灾发生风险之间关系,提出一种基于Skowron差别矩阵的权重确定方法．方法可处理专家信息U中的模糊数据,并具有逻辑推理能力;可根据U的累积特点更新影响矿井火灾风险因素的权重;可不考虑差别矩阵的相容性问题直接得到U下的条件因素权重和排序．建立了矿井火灾评价体系和标准．使用方法根据评价体系对某矿井进行了火灾风险分析,结果表明：决策因素值不同时,条件因素权重不同;U的改变将导致条件因素与决策因素对应关系改变,即决策因素和专家数量变化导致条件因素权重变化．从而方法可体现专家知识的累计效果．     

煤矿火灾影响因素的权重分析

为得到矿井火灾影响因素与火灾发生风险之间关系,提出一种基于Skowron差别矩阵的权重确定方法.方法可处理专家信息U中的模糊数据,并具有逻辑推理能力;可根据U的累积特点更新影响矿井火灾风险因素的权重;可不考虑差别矩阵的相容性问题直接得到U下的条件因素权重和排序.建立了矿井火灾评价体系和标准.使用方法根据评价体系对某矿井进行了火灾风险分析,结果表明:决策因素值不同时,条件因素权重不同;U的改变将导致条件因素与决策因素对应关系改变,即决策因素和专家数量变化导致条件因素权重变化.从而方法可体现专家知识的累计效果.     

人口密集场所紧急疏散问题的数学模型及其优化解

在人口密集场所(馆)观众席位区及疏散通道分布模拟图的基础上,着眼于紧急疏散方案制定中的主要问题,分析人群疏散过程中的主要矛盾,建立了属于非线性规划问题的人员紧急疏散的数学模型.在转化为整数线性规划问题后,可用分枝定界法求解,并用L ingo计算程序实现.所求得的最优解为布局比较简单的场馆制定紧急疏散方案提供了依据.     

布谷鸟搜索算法在人群疏散中的应用研究

针对阶梯教室及大型场馆应急疏散的路径优化问题.提出了一种布谷鸟搜索算法的疏散模型,通过对原有算法的分析改进,设计特殊目标函数,使之适应求解人群疏散.最后将方法应用到多障碍物、多通道、多出口、多灾害源的复杂场景实现近千人的仿真实验.仿真结果表明,方法直观地展现整个人群疏散的运动过程和在多个场景中都取得了较好地路径规划效果,并开发两个疏散工具为人群疏散演习提供了平台和疏散方案.     

紧急疏散中最优抗出错路径选择模型与算法

疏散路径选择是紧急疏散中的重要问题，为了减小疏散人在紧急疏散过程中由于路径选择错误带来的损失，提出一对起讫点间最优抗出错路径选择模型。给出路径出错系数的定义，用以度量疏散人路径选择错误带来的疏散效率损失，并且设计了求解最优抗出错路径的DAE算法，证明该算法的时间复杂度为O（ mn2）。结果表明，选择最优抗出错路径作为疏散路径，能够有效地抵抗由于疏散人路径选择错误带来的损失，对提高突发事件下的疏散效率具有实际意义。     

场馆人员疏散的元胞自动机模拟

在人口密集场所(馆)观众席位区及疏散通道分布模拟图的基础上,应用数据库技术结合元胞自动机模拟了场馆中人员的疏散情况,并针对场馆发生突发事件后,在疏散过程中某个出口堵塞的情形进行了模拟,模拟结果可以记录人员疏散的轨迹,为突发事件发生后人员疏散应急方案提供参考.     

基于情景分析的应急疏散车辆配置模型

在情景模式影响疏散点疏散人员数量及疏散最晚完成时间限制的条件下,研究了避难所应急疏散车辆配置计划及各种情景模式下的车辆出车任务安排,以疏散车辆出车安排为下层模型,以期望疏散总时间最小化车辆配置计划为上层模型建立了车辆配置及出车任务安排的双层规划模型。设计了结合CPLEX内置算法的模拟退火算法,最后用算例进行了仿真研究。     

震后大型商场人群疏散演化博弈分析

地震发生后,为了减少地震带来的损失,大型商场人群需要及时进行疏散.主要对商场中疏散出口位置上的疏散行为进行研究.首先分析了地震后商场人群的疏散场景;然后从疏散心理效用角度构建了疏散行为模型,并基于演化博弈分析人群疏散行为演化情况,结果表明,自组织情况下,商场人群不能向有序疏散演化;而通过商场工作人员引导疏散,修正模型,其引导力度决定着疏散演化的结果;最后,通过仿真分析,说明商场地震人群疏散演化博弈模型的适用性.     

基于随机模拟评价的城市道路应急疏散能力研究

基于经典综合评价理论和Monte-Carlo模拟技术,以速度、时间负荷裕度、空间负荷裕度、畅通可靠度、行程时间可靠度等5个因素作为评价指标,建立了城市道路应急疏散能力随机模拟综合评价模型.该算法通过自主优势量矩阵和优势权向量计算,利用随机模拟技术求解被评价对象之间优劣关系的优胜度矩阵,从而得到被评价对象的综合评价向量.研究表明,在评价结果一致的前提下以优胜度矩阵形式表示的评价结果比其他常规方法,提供的信息更加丰富,充分反映了受多种因素综合影响的城市道路应急疏散能力评价的客观实际情况,研究结果可为城市道路应急疏散能力安全运行和升级改造提供决策依据.     

火灾图像的模糊识别探测方法

烟气是火灾过程的重要物理现象,烟气中悬浮的烟气颗粒数目、尺寸分布、烟气浓度及其湍流效应等是火灾图像探测的重要影响因素,本文分析烟气的多参数特征,提出一种基于烟气多参数特征的火灾图像探测方法。     

安全疏散模型研究

以四川桑枣中学师生逃生奇迹为背景,用初等数学建模方法建立3种疏散模型对此进行研究,找出人员逃生时间和速度、人与人之间间隙及其他变量之间的关系,并借助实测数据和经验数据对三种模型求解,用于推断四川桑枣中学师生能在1分36秒内成功逃生的可能性.结论是:组织单队(口字模型)疏散是不成功的,组织双队(吕字模型)疏散可以成功,但要把人与人前后之间距离(含人体本身厚度,单位:m)控制在[0.5,0.8]小范围内,速度(单位:m/s)控制在[1.2,1.8]小范围内.而组织三队(品字模型)疏散则更容易成功,控制间距扩大到[0.5,1.3]区间,疏散奔走速度扩大到[0.71,1.72]范围内便可安全疏散.     

基于改进社会力模型的人群疏散研究

针对社会力模型在模拟人群恐慌时可能出现的一些问题,文章考虑行人心理对恐慌行为的影响,并结合模型复杂度,对原始社会力模型进行了改进.基于改进的社会力模型,首先研究单出口房间的人群疏散,在人群密度大的情况下重现了‘欲速则不达'现象.进一步,考虑了视野受限情况下双出口大厅的人群疏散,研究了行走方式、出口位置、从众行为的影响.仿真发现:沿墙走策略优于遇墙折回策略,两侧出口的大厅比同侧出口的大厅更利于人群疏散,而从众行为是否有利于快速疏散依赖于人群密度.最后,以上海南京东路地铁站为场景对若干疏散方案进行了研究.     

基于社会力模型的多出口场馆人员疏散问题

考虑基于社会力模型的多出口场馆的人员疏散问题.首先对社会力模型进行改进,包括个体之间的相互作用力和他们的相对位置有关,个体的期望速度随时间变化等.然后,针对多出口情形,定义动态变化的视野范围,综合考虑个体到出口的距离、个体视野范围内的人数和人群密度等因素,建立最优化模型描述个体选择目标出口的过程.最后,仿真结果表明,上述模型可以模拟出多出口的体育场馆中的疏散场景,该模型可用于体育场馆的建设评估及为现场指挥预案的制定提供依据.