区分障碍物特性的客车乘客疏散模型与分析

近年来,疏散性能评估已成为客车车厢设施布局及设计流程中的必要环节.考虑狭长通道下障碍物特性对人员疏散影响显著,引入感知域概念,刻画疏散人员翻越座椅等行为决策特性;进一步引入一类多值函数扩充元胞状态集合,量化障碍物的可翻越特性,建立障碍物模型,模拟紧急状态下人员无序疏散行为;为对模型结果验证分析,建立基本模型,构建其与AnyLogic®均可模拟的基本场景,在此场景下对二者模拟结果交叉验证.模拟分析结果及结论是,移动规则合理有效,结合障碍物模型并考虑可翻越障碍物影响的模拟结果是可信的;发现N k O -tk evac 曲线与此情形下的疏散动画具有一定的时空关联性,可为车体设计提供进一步参考;此外,随疏散人员感知域的增大,疏散时间逐渐减小.     

考虑流线干扰的轨道交通车站应急疏散仿真

当前关于轨道交通车站疏散的研究多采用仿真软件直接构建三维模型，并将站内设施布局作为主要疏散瓶颈。实际上存在的复杂设施结构和客流流线冲突使客流疏散问题更为复杂，主流的仿真方法并不能很好解决这一问题。以青岛地铁13号线董家口火车站地铁站为例，基于SketchUp三维建模软件绘制用作仿真场景的轨道车站模型，再运用MassMotion仿真软件分析仿真过程中客流流线冲突情况，从而找出疏散瓶颈，并考虑以流线干扰策略对疏散方案进行优化。研究结果表明：在开放所有通道而未进行流线干扰时，疏散时间未能满足要求；而在最优疏散方案下，乘客出站时间可由7.62 min降至5.43 min,优化率达到28.74%。相较于开放所有通道提高疏散效率的方案，通过设置障碍物对客流流线进行干扰，能更好提升疏散成功率。     

基于元胞自动机的邮轮码头应急疏散策略研究

现代邮轮码头紧急情况下的人员疏散问题是码头设计及运营中需要考虑的重要问题.文中采用元胞自动机建模方法提出了一种模拟紧急状况下(如火灾等)邮轮码头中人员应急逃生模型并对此进行了仿真研究,通过将人员之间及人与外界环境间作用力离散量化,来优化疏散路线,从而研究了邮轮码头疏散口数量、宽度以及人员分布密度对人员疏散时间等的影响.仿真与试验结果表明基于元胞自动机模型提出的应急策略能显著提高现代邮轮码头应急疏散的效率.     

基于行人运动模型的人群疏散三维仿真

以人群运动过程中人与人和人与建筑之间的相互作用为出发点,探讨了行人群集行为疏散模型及三维仿真问题．建立了一种基于人员行为细节的微观离散仿真模型,采用蒙皮动画和有限状态机技术实现对人物行为和人物模型细节状态的控制,可以实现人群疏散过程的动态三维可视化仿真．     

基于粒子群算法(PSO)的人员疏散动力学模型

基于粒子群算法思想,建立紧急情况下公共场馆人员疏散的动力学模型.该模型考虑人员之间的相互作用,依据人员实时局部密度的变化改变个体的最大速度以及保有区域尺寸,具有时空非均匀的特点.定义个体冲量以及受伤冲量阈值,考虑人员受伤对疏散过程的影响,同时还比较了多出口疏散与单出口疏散的特点和效率.算例结果表明,疏散结果与元胞自动机模型相似,理想化更新流程的结果小于其他疏散模型的结果.     

基于个体模糊作用域的行人流建模与仿真

基于单出口场景,行人流建模与仿真的目的,充分考虑行人的异质性,引入个体模糊作用域描述行人在作用域选择上的差异,通过定义行人模糊作用域中个人空间与信息处理空间的作用力参数、个体邻域相对移动距离参数,构建了行人在方向模糊作用域下的改进场域模型,并对不同运动策略的行人流进行仿真研究,分析了系统规模、安全出口宽度、行人密度、策略选择对行人疏散时间的影响.结果表明:1)改进模型的仿真过程不依赖于各个参数的影响系数;2)改进模型有效描述了行人在个体作用域选择上的差异性;3)行人疏散时间与行人密度呈线性增加关系,与安全出口宽度呈负指数减少关系;4)当安全出口较窄时,让步策略有利于行人流疏散,当安全出口较宽时,竞争策略有利于行人流疏散.该研究可以为单一出口或单一瓶颈处行人设施的疏散策略制定提供参考.     

地铁隧道火灾人员疏散模拟分析及结构优化措施研究

由于地铁隧道空间的密闭性,地铁隧道发生火灾时人员疏散困难,可能引发重大事故。文章通过建立地铁隧道火灾人员疏散模型,运用Pathfinder软件对不同的地铁隧道火灾疏散场景进行分析,确定完成疏散所需要的时间。根据仿真分析结果,对联络通道的宽度和间距进行优化,并利用仿真分析验证其有效性。     

民航飞机客舱乘客应急疏散仿真模型

为了对我国自主研发的ARJ(advanced regional jet)支线飞机初始适航审定时的人员疏散全尺寸实验提供辅助性验证信息,模拟航空器内人员逃生90 s验证实验,基于元胞自动机理论和智能体建模思想,考虑乘客应急心理状态,根据不同行为特征赋予其角色,建立了包括子模型民航飞机客舱模型、乘客特征模型、乘客行为模型和乘客运动模型的民航飞机客舱乘客应急疏散模型,并开发了相应的模拟软件CabinEvacu.以100座支线飞机为例,按照《运输类飞机适航标准》对应急演练人员年龄和性别比例的要求,进行了在设定场景下的乘客应急疏散仿真,结果表明:人员的平均逃生时间为68.7 s,与ETSIA(evacuation test simulation and investigation algorithm)模型的仿真结果具有较好的一致性.      

地铁火灾事故中人员疏散时间计算模型与仿真

结合地铁车站火灾事故中人员疏散过程的实际情况,综合考虑人员响应、客流下车、离开站台、通过检票口、通过楼扶梯和通道5 个过程的客流实际疏散情况,开展疏散试验,对人员疏散行为进行定量研究,同时利用试验数据对疏散时间计算公式和疏散模型进行验证和参数标定,建立基于不同空间环境客流密度的地铁车站分段客流疏散间计算模型。选取典型地下二层岛式地铁车站为研究对象,设定疏散场景及参数,应用所建立的计算模型对疏散时间进行计算,其计算结果与使用《NFPA 130:轨道交通客运系统标准》所推荐的计算方法的计算结果接近,验证了分段客流疏散时间计算模型的可行性。最后,利用基于社会力模型的Anylogic 软件对疏散过程进行仿真,将仿真结果与计算结果进行对比,结果表明,本文提出的分段客流疏散时间计算模型的计算结果误差较小,相对较为合理。     

考虑客流引导和小群体行为的地铁车站疏散模型

地铁车站疏散过程客流引导及小群体行为均对人员疏散行为及疏散结果产生较大影响. 为更加有效地模拟真实疏散情况,研究了考虑客流引导和小群体行为的社会力模型. 该模型通过分析小群体运动特征及客流引导策略对行人期望速度的影响,对既有社会力模型进行修正;针对地铁车站站台人员疏散过程,设计更贴近实际情况的多智能体感知及决策流程,构建基于多智能体技术的疏散仿真模型. 以北京地铁西直门2号线站台为研究对象展开研究,结果表明客流引导及小群体效应对疏散时间、疏散效率、瓶颈区域及绕行距离均有显著影响:客流引导可提高疏散效率18%～45%,小群体行为则会增加绕行距离17%.