高校教学楼安全疏散的计算机模拟

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基于buildingEXODUS模拟评估高校宿舍疏散安全

率，保证人员安全。
考虑之影响参数，以最坏状况（the Worse Case）进
1 buildingEXODUS软件特性
行模拟。
buildingEXODUS能合理检证不同危险情况
（ 3 ）可在计算机画面中显示避难者的避难时间、
对人员避难安全的影响，对紧急逃生路径的可用性受热气、毒气等火灾危害侵袭的人群移动、磨擦冲突
在情况 3 中一层有较多人选择了 D o o r 2 。根据上文计算资3; 楼梯 1 疏散（ 3 ）+ N （二区）
D o o r 2（情况 4 ）= 楼梯 1 疏散（ 4 ）+ N（二区）
究具体建筑物内的疏散效果，并以资料的形式体现，距离出口的路径，知晓人群拥挤程度及持续时间，避
得出结论。最后根据研究结果向广大同学、安保疏散难者反应时间与到达出口时间、出口使用人数、避难
部门以及建筑设计单位提交意见书，以提高疏散效行动时间与每一出口流量记录等信息；对于其它未
【关键词】学生公寓;路径选择;仿真模拟;疏散
近年来，高校火灾事故频发，给学生、学校和社站、高危险建筑物、学校等场所。在建筑空间充分利
会带来了不可挽回的损失。其中，高校宿舍人员更为用前提下，以拥挤人群、内部存有座椅等障碍物与设
图1 三号楼1.一 5 层出口位置及尺寸1.5
EETi——最后一人使用出口i所用时间（sec）； 3.1 楼梯及出口数据设置

基于BIM的建筑火灾疏散仿真研究综述

基于BIM的建筑火灾疏散仿真研究综述摘要：建筑火灾威胁到人民生命财产安全，因此研究建筑火灾中人员快速有效安全疏散具有重要意义。

BIM（Building Information Modeling）技术因其具有可视性、协调性及可模拟性等优点，广泛应用于建筑火灾疏散仿真领域。

本文以BIM技术为基础，以建筑火灾下人员应急疏散为角度，从火灾仿真、疏散仿真两个方面进行综述，归纳BIM技术在国内外火灾疏散仿真研究成果的基础上，分析其不完善之处，为后续学者在关于BIM的建筑火灾疏散仿真领域的研究提供一定的借鉴。

关键词：建筑信息模型；综述；火灾仿真；疏散仿真；应急疏散引言随着城市化的日益发展，建筑火灾发生的频率不断上升，严重威胁着人民的生命财产安全。

据应急管理部消防救援局数据显示，2021年共接报火灾74.8万起，死亡1987人，受伤2225人，直接财产损失67.5亿元[1]。

因此，在建筑火灾发生时如何能够及时有效疏散现场人员，减少生命财产的损失尤为重要[2]。

计算机仿真可以进行火灾仿真和疏散仿真，直观地模拟火灾下人员疏散行為，有助于制定有效的疏散方案[3]，但以往研究仍存在建模过程复杂和建筑模型不够精确等问题，降低了仿真的效率。

随着BIM技术的发展，研究者逐渐将BIM应用于火灾仿真和疏散仿真，利用BIM建立完整、精确的建筑模型等优势，解决以往火灾仿真和疏散仿真存在的问题，提高了仿真的效率。

BIM作为建筑信息模型，因其具有模拟性、可视化、可协调性等优势[4]，被研究人员广泛应用于火灾仿真和疏散仿真。

其模拟性特点可以为疏散救援提供模拟场景，使人们能在电脑上进行消防疏散演习，既能给没有参与过实际演习的人们带来火灾场景的真实感受，也能降低消防演习的成本；可视化特点为救援疏散提供空间视觉体验；可协调性特点可以将实际建筑物整合成三维可视化模型，便于漫游体验，使消防救援人员可以直观、迅速地掌握火灾建筑周边情况及建筑内部信息[5-6]。

模拟火灾场景仿真与建筑疏散模型优化

模拟火灾场景仿真与建筑疏散模型优化模拟火灾场景仿真与建筑疏散模型优化引言：火灾是一种突发性的灾害事件，发生时常常造成巨大的人员伤亡和财产损失。

为了高效、迅速地疏散人员并减少伤亡，建筑疏散模型的优化变得非常重要。

本文将介绍模拟火灾场景为基础的建筑疏散模型，并探讨了优化这一模型的方法。

一、火灾场景模拟1. 模拟建筑结构和人员分布在火灾场景仿真中，首先需要建立建筑的模型，并确定人员在建筑中的分布。

这可以通过建筑的平面图或三维模型来实现。

建筑内部的房间、通道和出口等元素都需要精确地建模，以便能够准确模拟火灾发生时人员的运动轨迹。

2. 模拟火灾蔓延在建筑模型中引入火灾蔓延的模拟是关键的一步。

火灾蔓延的模拟可以基于多种因素，如可燃物的存在、温度分布和风的影响等。

通过模拟火焰的传播，可以预测火灾的蔓延速度和范围，以便更好地指导人员疏散。

3. 模拟人员疏散行为人员疏散行为的模拟是模拟火灾场景中最关键的部分之一。

人员的疏散行为包括寻找最短的逃生路径、避免火源和烟雾的侵袭、遵循逃生标志的指引等。

通过将人员的行为建模为复杂网络和智能算法的结合，可以更真实地模拟人员在火灾发生时的行为。

二、建筑疏散模型的优化1. 优化逃生路径选择逃生路径的选择对于人员疏散的速度和效果至关重要。

疏散路径的选择通常可以基于最短路径、最少火源和烟雾侵袭的路径等标准进行优化。

2. 优化逃生标志和疏散指引的布置逃生标志和疏散指引在火灾发生时起着至关重要的作用。

通过优化逃生标志和疏散指引的布置位置，可以更好地引导人员找到最短的逃生路径。

3. 疏散模型的参数优化建筑疏散模型中往往有许多参数需要优化。

通过对疏散模型中的参数进行优化，可以提高疏散效率并减少人员伤亡。

例如，可以优化人员的行走速度、逃生标志的亮度和大小等参数。

4. 优化建筑结构和防火设施为了更好地进行疏散，建筑的结构和防火设施也需要进行优化。

例如，可以提高通道的宽度和数量，增加安全出口的数量，完善自动报警系统和灭火器材的设施等。

建筑消防性能化设计—疏散模拟

建筑消防性能化设计一疏散模拟当前世界上开发的人员疏散软件数目众多，据统计，有文献记载的疏散软件有22个，其他未公开的也不在少数。

所以，在选用模型时一定要结合有待解决的实际问题与模型的适用性来进行选择。

（一）概述建筑防火设计的主要目标之一是确保人身安全。

建筑安全疏散的性能化设计，是要求所设计的疏散设施能够保证建筑中的全部人员有足够的时间安全疏散到安全的地方。

评价指标包括建筑的安全出口、疏散楼梯的宽度、疏散距离是否满足建筑内使用人员的疏散需要，人员的疏散所需时间是否大于火灾条件下的可用疏散时间。

安全疏散时间判据，主要按照火灾发展与人员疏散时间为同时沿一条不可逆的时间线进行，保证建筑物内人员安全疏散完毕所需时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。

火灾中人的疏散过程是在人的意识干预下，感知、认知火灾和环境信息与行为决策以及执行决策的过程，是一种在时间压力下的人体位移。

由于人的行为受到年龄、身高、体重、敏捷度、习性、行动能力等心理与生理状态和文化背景与受教育程度的影响，十分复杂，同时人员在建筑内的实际状况以及建筑空间特性，如人员的分布情形、熟悉环境的程度、人数及其组成和楼梯或出口的宽度、照明、走道宽度、数量、建筑高度等都对人员疏散结束所需时间和可用于人员疏散的时间有很大影响。

人员疏散时间为火灾探测报警时间、人员预动时间与人员疏散运动时间之和。

在计算疏散运动时间时，通常采用1.5-2的安全系数来考虑设计计算中的不确定性因素。

在人员安全疏散的研究方面，由于对所采取的措施是否能达到性能化设计的预期目标，同时如何对保证人员生命安全的目标进行合理的评价都缺乏科学依据，所以全世界在这方面的研究都处于起步阶段。

人员疏散软件方面，有关研究人员在不断加大这方面软件的研究开发力度。

国外从20世纪80年代初开始就展开了人员疏散基础数据及疏散模拟软件方面的研究，并把疏散研究的成果及时的应用到了建筑性能化设计中，我国也于近年来展开了这方面的研究。

人员疏散的建筑EXODUS模型

人员疏散的建筑EXODUS模型及其应用性研究【摘要】随着世界现代化进程的不断深化，高层建筑的数星和高度均不断提高,建筑物构造也越来越复杂。

在其消防安全问题日益突出的同时，许多国家目前仍在使用的处方式规范设计标准越来越不适用。

世界各国都提出了以性能为基^的设计标准。

人员疏散作为性能化设计的重要方面早在二十年前人们就开始了研究，其中建立疏散模型是行之有效的主要方法。

本文首先探讨了人员疏散的有关知识及影响人员疏散的主要因素,随即介绍了运用最广泛的模型之一：建筑EXODUS模型的基本原理和相关内容。

该模型采用五个较为成熟的子模型进行模拟，不仅模拟人员与人员、建筑物、环境之间的相互作用,而且还对人员是如何被热、烟气和有毒气体等火灾危险物质吞噬进行了模拟。

此外，本文还把建筑EXODUS 模型对某剧场的疏散演习逬行了计算,从而讨论其应用性。

最后,分析了国外疏散模型在我国的应用情况以及我国的疏散模型研究。

【关键词】疏散模型、人员、疏散、逃生、子模型、运行模式、疏散演习1引言为了保证建筑结构的消防安全性能，各国有针对性地建立了一系列建筑设计规范，并且其已成为建筑设计者的设计标准以及消防工作者的监督依据。

显然，这些规范对当前建筑空间设计产生了很大的影响。

然而,随着社会的发展，建筑结构日益复杂，高层建筑的数量在我国乃至全世界处于猛增时期。

规范已经越来越不”规范",也就是说此类建筑就算消防安全系统的设计完全符合规范中的规定也不能保证其应有的安全水平，因为建筑中各部分之间的相互作用没有给予考虑。

美国、新西兰、澳大利亚、瑞典、香港以及很多其它发达国家/城市正在慢慢淘汰以规范为基础的设计方法而是更倾向于采用性能化的设计。

我国目前的消防工作还没有朝这方面发展，但是毫无疑问，性能化设计也是我国建筑设计的发展趋势。

以性能化标准为基础的消防安全设计是一种更具理性的设计，人员疏散系统的设计是其中的一个重要方面用以解决人在建筑中的安全程度这个中心问题。

教室内行人疏散的元胞自动机模拟研究

第３２卷第２期
２１０２年４月
河池学院学报
ＪＯＵＲＮＦＨＥＡＬＯＣＨＩＵＮＩＲＳＴＶＥＩＹ
Ｖ０．２Ｎ．１３０２
Ａｐｒ２２．０１
教室内行人疏散的元胞自动机模拟研究
傅玲，罗继雄，刘海英
［作者简介］傅玲（９１，，西合浦人，１７一）女广桂林师范高等专科学校物理与信息技术系讲师，主要研究方
向：算物理。计
［金项目］广西教育厅科研基金资助项目（０９１Ｘ７）基２０１Ｌ４６。
Ｏ引言
近年来，为的、人自然的灾害时常发生，使人们越来越关注行人在建筑物中的成功安全疏散，而教室作为
２规则
２１选择出口规则．
本文根据各网格到教室出口的距离来定义位置危险度］根据教室的结构（图１ｂ）若教室出口宽。见（），
度为３网格时，内网格（，（中１≤ ｉ３，室其） ≤ １１≤Ｊ≤ ２）对右出口的位置危险度为：０相
ｔ
ｉｌ＋
，
．
ｊ＋１
＼Ｉ／ｉ１Ｊ．－— ｉＪ— ・ｉ，－．． — ， —－＋１Ｊ１．／Ｉ＼
●
ｉ１ｊ１－，＿ｉｊ１，－ｉ１ｊ１＋，－
（）方网格模型ａ正
图１模型
（）室设置ｂ教
’ ｌ１＝ ’ ｏａＥｔｔｌ＝１

高校学生宿舍人员疏散计算机模拟

高校是消防安全重点单位，一旦发生火灾事故，极
易造成重大财产损失和人员伤亡，其是人员聚集的尤
学生宿舍楼、教学楼、实验楼等。学生宿舍楼是广大学
生休息、活、习的综合场所，生学学生一天中至少有二
笔者选取的学生宿舍楼占地面积约１３０ｍ楼０，内部共分为７层，且有两部疏散楼梯，并一层有３对个外出口。建筑内部的建筑格局共有３种类型，中一层其
包括有门卫服务台、息室、休门厅，生四人间等；学二层
维普资讯
－防理论研究消
高校学生宿舍人员疏散计算机模拟
张洪江，程旭东。，张和平。启源，谢，张晨杰
（．乡市消防支队，１萍江西萍乡３７０；．３００２中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，安徽合肥２０２）３０７
ｄｉｆｒｎｔｆｒｃｎｓ．Ｔｈｒｇｈａｌｓｓｏｈｅｓｍｕａｉａｔ．ｆｅｅｉｅｓｅｅｏｕｎａｙｉｎｔｉｌｔｏｎｄａＷｅｎｔｏｃｒａｏｂｌｃｎｔｏｏｆｒｔｈｎｉｕｅｔｒｅｅｃｑｓｏｅｃｆｒｈａａｄｕｅｒｔｉｔｏｎｔｏｌｉｎｄｃｏｍｐｉｈａｕｒｓｉｅｚｒｓｎｄｓｒｃｃｒｌｎｇａａｃｌｓｐｐｏｅ
分之一的时间在这里度过。楼内虽然均配有相应的灭火器、消火栓等常规灭火设施，但是没有安装自动探测

基于FDS和Pathfinder高校宿舍楼安全疏散仿真研究

2.2 信息覆盖范围的预测模型建立
这里采用了人工智能机器学习中常用的 BRT 回归算法来预测信息覆盖范围，该算法能同时组成多个决策树，具有更加优质的泛化能力，能提高预测模型的精确度。 BRT 模型可以用 N 棵决策树的加法模型，如式（1）所示：
（1）
3 低功耗广域网信号覆盖范围规划模型的建立
对于低功耗广域网信号覆盖范围规划模型的建立，一般使用均值聚类算法，该算法将数据库划分成 x 个点，并按照等距相似度的划分原则，将原来的数据库 A={a1，...，ax} 转变为 K 个簇集合 B={b1，...，bk}。把最小化簇内位置误差平方和作为目标函数，即可得到每个数据点对定位簇中心的位置，从而获得基站建设的规划位置。当然数据挖掘的目的并不是简单的数据转换，而是需要在数据转换的基础上进行加权问题的处理，这
Keywords ：FDS simulation; pathﬁnder; smoke visibility; safety evacuation
0 引言
高校宿舍多属于人员密集场所，床被、蚊帐、书籍等可燃物较多 [1]，发生火灾因素复杂，是消防安全重点管理单位。尤其是老旧院校宿舍，消防管理不健全，消防设施老化，一旦发生火灾很难安全疏散 [2]。本文通过 FDS 建模和 Pathﬁnder 软件，对不同场景火灾下烟气扩散和人员安全疏散的规律进行研究，为高校宿舍消防管理提供参考依据。
人数减少至 6 人，所需安全疏散时间 Rset 大于危险来临时间 Aset，人员在顶棚达到临界危险温度前能安全疏散。
4 结束语
本文通过 FDS 和 Pathﬁnder 软件分别模拟了某宿舍楼火灾扩散和人员疏散过程，对比分析其模拟结果发现：

基于Pyrosim和Pathfinder的建筑火灾数值模拟和安全疏散研究模板

分类号：620.3010密级：天津理工大学研究生学位论文基于Pyrosim和Pathfinder的建筑火灾数值模拟和安全疏散研究（申请硕士学位）学科专业：安全工程研究方向：建筑火灾模拟作者姓名：指导教师：2015年2月Thesis Submitted to Tianjin University of Technology forthe Master’s DegreeStudy of Numerical Simulation Fire and Evacuation of Experiment buildingBased on Pyrosim and PathfinderBySupervisorFeb,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。

特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。

同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。

（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要在人类的文明史上，火的使用是人类文明的一个重要象征，也是人类文明史上的一个伟大创举，在人类社会的进步中起到了无可比拟的重要作用，可以说，一部人类文的进步史，就是一部人类文明的用火史。

然而，世界上的事物总是具有两面性的，火的使用虽然使人类进入了文明时代，但是其一旦失去控制，又会危机人类的生命和财产安全，给人类带来灾难。

基于BIM技术的建筑火灾安全疏散仿真研究

基于BIM技术的建筑火灾安全疏散仿真研究基于BIM技术的建筑火灾安全疏散仿真研究摘要：建筑火灾是造成人员伤亡和财产损失的重要原因之一，加强建筑火灾安全疏散研究对于改善火灾事故的防范和应对能力具有重要意义。

本研究通过利用BIM（建筑信息模型）技术，对建筑火灾安全疏散进行仿真研究。

通过建立建筑物的三维模型和模拟火灾事件，可以模拟不同火灾情况下的人员疏散路径和疏散时间，从而为建筑设计和安全管理提供有效的参考和决策依据。

关键词：BIM技术、建筑火灾安全、疏散仿真、建筑设计、安全管理1. 引言建筑火灾是一种发生频率较高的事故，其造成的人员伤亡和财产损失常常不可挽回。

因此，加强建筑火灾安全疏散研究对于提高建筑火灾防范和应对能力至关重要。

在传统的火灾疏散研究中，主要依靠实验室或现场模拟实验，然而这种方法存在许多限制，如成本高、安全风险大等。

因此，采用计算机辅助仿真技术对建筑火灾安全疏散进行研究具有重要的意义。

2. BIM技术在建筑火灾安全疏散仿真中的应用BIM技术是一种基于三维建模的虚拟建筑信息管理技术，它能够对建筑物进行精确的建模和各种模拟分析。

在建筑火灾安全疏散研究中，利用BIM技术可以通过建立建筑物的三维模型来模拟火灾事件，包括火源位置、烟气传播和人员疏散等。

首先，建筑物的三维模型可以通过BIM技术进行准确建模，包括建筑结构、消防设施和人员通道等。

这样可以更好地理解建筑物的几何形状和空间结构，为后续的火灾疏散仿真提供准确的数据基础。

其次，BIM技术可以模拟火灾事件的发生和发展过程，包括火源位置、烟气传播和室内温度分布等。

通过建立火灾模型和利用烟气运动和传播模拟技术，可以模拟出不同火灾情况下的火源位置、烟雾分布和室内气温等信息。

这些信息对于人员疏散的决策和安全管理具有重要意义。

最后，BIM技术可以模拟人员疏散的路径和时间，通过人员行为模型和仿真算法，可以模拟出不同火灾情况下的人员疏散路径和疏散时间。

这些信息可以为建筑设计和安全管理提供有效的参考和决策依据，如确定安全通道的位置和宽度、评估疏散时间的合理性等。

基于Pathfinder高校宿舍人员疏散模拟研究

Industry Observation产业观察DCW47数字通信世界2021.050 引言高校多属于人员密集场所，发生火灾因素复杂，是消防安全重点管理单位。

我国高校规模逐年扩大，火灾事故频发，极大地威胁了广大师生的人身和财产安全[1]。

尤其是老旧院校宿舍，消防设施不健全，维保不到位，造成人员安全疏散难度较大。

安全疏散是指人员在火灾发生时通过疏散门、疏散走道等快速撤离到安全区域[2]。

目前，人员安全疏散技术的研究，主要包括人员疏散行为研究，计算机仿真技术研究，安全疏散应用研究[3]。

本文通过Pathfinder 仿真软件对河南某学院老旧宿舍楼进行疏散模拟，定量对比优化后人员疏散的有效时间，提出规划逃生路径，二楼设置室外楼梯等措施可以有效缩短疏散时间，满足安全疏散要求。

1 P athfinder 仿真工程软件简介Pathfinder 仿真工程软件是美国Thunderhead Engineering 公司研发的智能人员紧急疏散逃生评估系统[4]，可以直接在Pathfinder 3D 图形界面中，建立人员疏散模拟场景，也可以通过导入建筑CAD 图纸建立人员疏散模拟场景。

2 宿舍建筑仿真模型建立2.1 建筑物工程概况本文选取河南某学院7号楼学生宿舍为研究对象。

该7号楼宿舍共6层，建筑高度18.3 m ，每层层高3 m 。

总建筑面积约为4 498.12 m 2。

一层23个宿舍，2~6层均为24个宿舍，共有143个宿舍，每个宿舍6人，1层的宿管中心为2人。

宿舍南侧和东侧各有一个敞开疏散楼梯间，楼梯净宽度1.45 m 。

房间疏散门净宽度为1 m ，疏散走道通行无障碍物。

2.2 安全疏散模拟参数的设定7号楼宿舍疏散模拟的假设参数如下：（1）7号楼每间住6人，1楼宿管中心住2人，按照最大居住人数854人设定。

（2）假定发生火灾时，学生都是远离着火点，选择最近的路径疏散出去。

（3）模拟选择随机模式，设定的学生平均疏散速度为1.1 m/s 。

CAD中的火灾和安全逃生模拟

CAD中的火灾和安全逃生模拟CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于建筑、工程和制造行业的软件工具。

在建筑设计中，火灾和安全逃生模拟是一个重要的因素。

本文将介绍如何利用CAD软件进行火灾和安全逃生模拟。

首先，我们需要准备CAD软件和相关插件或扩展。

目前市面上有许多CAD软件可供选择，比如AutoCAD、SketchUp等。

此外，一些专门用于火灾和安全模拟的软件也能提供更多的功能和选项。

在开始模拟之前，我们需要准备建筑模型。

在CAD软件中创建或导入建筑模型非常重要，因为它是模拟过程的基础。

我们可以使用CAD软件的绘图工具创建建筑结构，或者导入3D模型文件。

确保建筑模型的尺寸和比例准确。

接下来，我们需要添加火灾模拟元素。

CAD软件通常提供了各种元素和工具，用于模拟火灾。

我们可以在建筑模型中添加烟雾、火焰、燃烧物等元素，并设置它们的属性和行为。

通过调整这些元素的参数，我们可以模拟出不同类型和规模的火灾场景。

在进行火灾模拟时，考虑到建筑物内部的疏散路线和安全设施是非常重要的。

我们可以使用CAD软件的绘图工具创建疏散路线图，并标记出应急出口、疏散门、灭火装置等设施。

这将有助于模拟逃生过程，并评估建筑的安全性。

完成火灾和安全模拟后，我们可以使用CAD软件的动画功能生成模拟结果。

通过设置适当的参数和视图，我们可以观察火灾发展的过程，以及人员如何应对和逃生。

这将为建筑设计者和安全专家提供有关改进建筑安全性的宝贵信息。

此外，CAD软件也能帮助我们分析模拟结果。

通过对火灾发展过程的数据进行分析，我们可以评估建筑物内部的热量分布、逃生时间、逃生路径的通行能力等指标。

这将帮助我们确定建筑物中的安全隐患，并采取相应的措施。

总之，CAD软件在火灾和安全模拟中发挥着重要的作用。

通过使用CAD软件的各种工具和功能，我们可以创建建筑模型、添加火灾模拟元素、分析模拟结果等。

这将有助于建筑设计者和安全专家评估建筑的安全性，改进建筑设计和逃生预案，从而确保人们在火灾发生时能够尽快、安全地撤离。

建筑物火灾烟气模拟及应急疏散对策研究

建筑物火灾烟气模拟及应急疏散对策研究随着社会经济的快速发展,人员和财产的聚集程度与日俱增,然而在大量人员聚集的场所往往所潜伏的安全隐患也更为巨大,一旦发生紧急性突发事件例如地震、火灾等,大量的聚集人员在疏散过程中,必然会相互拥挤、相互影响,这种能量很难得到有效的控制,再加上突发事故所产生的外因影响,此类事故所造成的结果常常是惨不忍睹的,不但会带来大量的财产损失,也会造成十分严重的人员伤亡。

因此,掌握控制突发事故现场的重要参数变化将成为减少事故损失的关键,并且也是提高人员疏散效率的重点。

由于火灾、地震等突发性事故的特点,现阶段,对于了解此类事故中参数变化最有效、最成熟的方法就是计算机模拟。

计算机事故后果模拟是在灾害事故数学物理模型的基础上,利用数值计算方法和计算机技术,对危险单元或系统的灾害过程进行模拟,预演事故的发生过程及事故后果的影响范围,从而能更加形象直观地掌握事故现场的各类参数的变化。

然后针对各类参数的变化,有针对性的采取对策措施,对事故中生命财产的保护及疏散救援工作等都有重要的意义。

计算机疏散模拟(原胞自动机模拟)则是在疏散过程中加入了对人员个体特性的考虑,从而使模拟的结论更具有现实意义和实用价值。

本文以学校教学楼为例,借助火灾动力学模拟软件(Fire DynamicsSimulator简称FDS),模拟出了教学楼火灾事故中各个参数的变化,并在相应火灾烟气环境实时变化的条件下,运用原胞自动机模型同步进行了火灾烟气作用下的教室内部和楼梯间内人员疏散的仿真分析,所得结论对提高人员疏散效率,改进建筑物空间结构和安全设置等都有一定的帮助。

高校教学楼楼梯出口应急疏散模型研究

选取某大学北区实验楼的单幢教学楼作为研究对象进行人员疏散观测及数据采集。该教学楼是本科生集中上课的场所，占地面积为１３６０．８ｍ，５层，层高３．９ｍ，共有３Ｏ间教室，其中有８间大教室。教学楼一楼是实验室，二楼和三楼是普通教室，四楼和五楼是大教室和普通教室。建筑有东西两个楼梯出口，楼梯平台净宽２ｍ，每一梯段有１２级踏步，楼梯踏步宽度０．３ｍ，教学楼一楼楼梯口连接东西两个与外室相通的出口，但目前只有西出口开放，教学楼平面图如出口应急疏散模型研究
王锟，盛武，。（１．安徽理２７＿大学经济与管理学院，安徽淮南２３２００７；２．安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南２３２００１）
摘要：通过对某高校教学楼进行人员疏散演练及实地现场观测，采集有关该幢教学楼各楼层楼梯出口的人员疏散数据，计算人员密度、疏散宽度、行走速度、拥堵时间等疏散变量，运用回归曲线估计方法构建疏散数学模型，量化分析疏散变量间关系。结果表明：教学楼楼梯出口疏散人群群集步速与人群密度呈对数关系，人群密度和持续拥堵时间呈正相关关系。拥堵时间出现在下课后的８０～１８５ｓ，二楼楼道拥堵持续时间最长为２９０Ｓ，是疏散的瓶颈。教室差别利用、合理排课、增加应急疏散标志可减少疏散拥堵时间。

基于Unity 3D的一种高校人员疏散模型

基于Unity 3D的一种高校人员疏散模型随着现代科技的不断发展，疏散模型已经成为现如今人们关注的话题之一。

特别是在一些聚集人群较多的场所，如商场、电影院、火车站等场所，一旦发生突发状况，疏散安全显得特别重要。

因此，基于Unity 3D的高校人员疏散模型显得尤为重要。

1.疏散模型的必要性在大型院校中，存在着大量的学生、教师和其他工作人员。

因此，一旦发生火灾、地震、疫情等突发状况，如何有效地疏散人群成为了高校安全的重中之重。

因此，基于Unity 3D的高校人员疏散模型能够有效地预测和分析人员疏散过程，相对于传统的实地疏散模拟，具有更高的安全性和可操作性。

2. 实现过程2.1 疏散区域建模首先，需要在Unity 3D中建模高校中的疏散区域，例如楼道、走廊、楼梯等。

建模时需保证模型的真实性和准确性，以保证实验数据的可靠性。

2.2 人员模拟人员模拟是疏散模型中最重要的一环，需要在疏散区域中添加大量的人员模型。

在人员模型建立中，需要考虑到人员的行走速度、行走路径选择、避让和闪避等情况，以尽可能真实地模拟人员的行为过程。

此外，还需要考虑到人员的年龄、性别、残疾等因素，确保疏散过程公平、人性化、科学化。

2.3 疏散流程模拟在人员模型构建完成后，需要根据疏散模型的目标与方法，设置相应的疏散流程，如开启紧急广播，启动疏散措施等。

根据紧急疏散的环境条件和现场实际情况，可通过改变路线、加速移动、闪避障碍或见缝插针等方式设计相应的应急操作，以确保疏散过程的快捷、稳定、安全。

2.4 数据分析与优化通过对疏散模型的实验数据进行收集、分析和统计，可以挖掘模型中存在的问题和瓶颈，并改进模型的设计和优化，从而提高疏散模型的准确性和实用性。

数据分析工具可以使用Unity3D内置的数据分析器或第三方插件进行实现。

3.实验结果通过实验结果可以得出，基于Unity 3D的高校人员疏散模型具有高度的逼真度和可操作性。

在不同的场景下，疏散模型的疏散效果与安全性均得到了有效保障。

高校学生宿舍逃生设施优化方案及数值模拟分析

高校学生宿舍逃生设施优化方案及数值模拟分析高校学生宿舍逃生设施优化方案及数值模拟分析一、引言随着大学生人数的持续增加，高校学生宿舍作为大学生活的重要组成部分，承载着大量的学生。

在日常生活中，宿舍安全问题一直备受关注。

然而，由于宿舍普遍面积较小，空间有限，以及人员密集度较高等因素，逃生设施的优化成为了亟待解决的问题。

本文旨在针对高校学生宿舍逃生设施进行优化，通过数值模拟分析来评估不同方案的有效性和可行性。

二、宿舍逃生设施的现状分析目前，大多数高校学生宿舍楼都配备了基本的逃生设施，如消防通道、疏散楼梯等。

然而，在实际应用中存在一些问题： 1. 狭窄的楼梯通道：由于学生宿舍楼一般高度不高，楼梯通道较为狭窄，容易造成人员拥堵和逃生困难。

2. 缺乏疏散标识：部分宿舍楼内部缺乏明显的疏散标识，学生在紧急情况下容易迷失方向，增加了逃生的困难。

3. 逃生器材不足：目前宿舍楼内配备的逃生器材有限，如灭火器、应急照明等，无法满足学生的实际需要。

基于以上问题，如何优化高校学生宿舍逃生设施，提高逃生效率，成为一个重要的研究方向。

三、宿舍逃生设施优化方案为了改善学生宿舍逃生设施，我们提出了以下优化方案： 1. 加宽楼梯通道：通过扩大楼梯通道的宽度，能够增加逃生人员的通过能力，降低逃生时的拥堵状况。

合理的楼梯宽度应能容纳两个人同时通过，有效减少人员等待时间。

2. 安装疏散标志：在宿舍楼内部设置明显的疏散标志，如指示灯、指示牌等，以便学生在紧急情况下能够快速找到逃生通道，减少迷失方向情况的发生。

3. 增加逃生器材：配备更多的逃生器材，如灭火器、应急照明等，在紧急情况下提供更多的帮助和保障。

四、数值模拟分析为了评估上述优化方案的可行性和有效性，我们进行了数值模拟分析。

通过使用计算机模拟软件，我们模拟了宿舍楼火灾等紧急情况下的逃生过程，并对优化方案进行了比较。

首先，我们通过模拟原始状态下的宿舍楼逃生情况，发现在楼梯通道狭窄的情况下，出现了人员拥堵和延迟的现象，逃生效果较差。

基于Anylogic的校园疏散模型的分析与优化建议

基于Anylogic的校园疏散模型的分析与优化建议摘要:本文利用Anylogic软件建立了基于行人库的应急疏散仿真模型，全面模拟应急疏散过程并分析其疏散效率。

在此基础上，对目前西南科技大学校园空间的疏散效率进行了客观评价，并得出客观结论。

最后，对得出的结论进行分析并提出优化建议。

关键词:校园；紧急疏散；仿真建模；优化0 引言近年来，国内外高校的突发事件越来越频繁，尤其是在学生密集的公共场所，发生突发事件的概率大大增加。

由于学校是人口密集的地方，在紧急情况下的疏散能力对整个校园的运行安全有着重大影响。

此外，建造一所学校所需的成本是巨大的、时间是持久的，以及疏散设计完成后在不满足预期的情况下很难再进行大范围的改造，因此需要合理的建议来优化校园疏散的设计。

利用仿真技术来研究校园疏散问题并提出优化措施，是目前常见的方法。

在研究行人应急疏散过程中，传统研究方法如动物实验、人群疏散演习等成本高且操作性低[[1]]。

因此，可以利用计算机仿真技术建立校园紧急疏散的仿真模型，更真实地反映学生在紧急情况下的行为特征。

本文选择西南科技大学为研究对象，在Anylogic仿真平台上进行了基于社会力模型的校园应急疏散模拟仿真，建立的仿真模型反映了紧急情况下的疏散效率，对优化大学校园的疏散规划具有非常重要的意义。

1 仿真平台的选择和建模方法1.1 Anylogic软件介绍Anylogic仿真软件是由俄罗斯XJ技术公司设计开发的复杂系统仿真软件[[2]]。

它提供了基于离散事件、系统动力学和智能体三种主要的仿真建模方式，并支持混合方法的联合建模[[3]]。

本文研究内容主要是基于行人库的大学校园内的人员紧急疏散问题。

2 校园应急疏散仿真模型构建2.1 西南科技大学环境模型绘制西南科技大学位于四川省绵阳市涪城区，是绵阳市的重点大学，人流量巨大，每逢日常上下课或节假日经常产生交通拥堵的现象，突发事件下学校人员的应急疏散存在着严重隐患，故有必要对当前人流高峰条件下学校人员应急疏散现状进行模拟仿真，找出疏散过程中的一般规律，并采取相关措施，提高应急疏散效率。

疏散、排烟及火灾风险模拟软件

目前国际上较为流行的常用疏散摹拟软件一览表目前国内性能化防火设计项目中采用较多的疏散模型工具有 SIMULEX 、STEPS 、 BuildingEXODUS ，以及日本避难安全检证法提供的水力模型等，下面简要对其进行介绍。

SIMULEX 软件是由苏格兰集成环境解决有限公司 (Integrated Environmental Solu-tions Ltd ) 的 Peter Thompson 博士开辟，用来摹拟大量人员在多层建造物中的疏散。

可以运行于任何32 位微软操作系统的基于 intel 的 PC (win95/98/ME/2000)，采用 C++语言编制。

STEPS (Simulation of Transient Evacuation and Pedestrian Movements ，瞬态疏散和步行者挪移摹拟)是一个三维疏散软件，由 Mott MacDonald 设计。

办公区、体育场馆、购物中心和地铁车站都是可以作为事例的地方，这些地方要求确保在正常情况下的简单运输，而在应用特征合用于单一出口的多层建造物，可应用于调查建造物避难上的相对复杂性问题用来摹拟大量人员的挪移(上限至 700 人)的摹拟，人员由区域挪移至最近出口的方法是应用最短路径演算法摹拟大量旅客挪移(上限至30000 人)的摹拟，以用来设计航站大厦内的旅客容量与流量针对住宅避难者设计，摹拟人在火灾中所做的决定和不连续行动的状态以不连续性事件来摹拟高层建造物火灾的避难模式，可摹拟大量人员情况，仍考虑人的行为特征摹拟行动的结果成功与否，检验完成行动所需的时间用库仑定律的磁场来代表避难空间，个体人依据磁场强弱来选择出口和逃生路径看重个体空间、碰撞角度及避难时间等生理行为，同时考虑个人在其他避难者、环境影响下的心理反应利用图解的界面工具，来摹拟避难时认知过程的一种随机模式可在个人电脑或者工作站系统中运行，用来摹拟大型空间内大量人员避难的软件。

一单元第1课安全疏散警报器

请同学们找找生活中有哪些使用控制系统的设备？
探究二：初识掌控版
探究二：初识掌控版
是一块普及STEAM创客教育、人工智能教育、编程教育的开源智能硬件。它集成 ESP-32高性能双核芯片，支持WiFi和蓝牙双模通信，可作为物联网节点，实现物联网应用。同时掌控板上集成了OLED显示屏、RGB灯、加速度计、麦克风、光线传感器、蜂鸣器、按键开关、触摸开关、金手指外部拓展接口，支持图形化及python代码编程，可实现智能机器人、创客智造作品等智能控制类应用。利用掌控上丰富的传感器，结合它小尺寸的特点还可以做很多智能穿戴、电子饰品等各种DIY作品应用。
校园应急疏散报警系统具有紧急寸刻可以一键报警主动求救专业应急疏散安全教育演练等功能。系统可通过设备实现暴力、火灾、地震、空袭等险情的应急疏散报警。应急疏散报警系统的使用，可提升学校应急疏散的组织和管理水平，强化师生安全意识和应急避险能力，切实提升学生的自我防护能力和逃生自救能力。
探究一：过程与控制系统
程序设计参考程序：
上传程序测效果
•连接掌控版： •①单击“扩展”，选择“掌控版”，返回后等待编译器安装完成。 •②单击“连接设备”下拉菜单，选择掌控版的连接端口。 •③点击小绿旗，测试程序
梳理总结，拓展延伸活动指导：
1.寻找身边的过程与控制系统，并说出控制系统的输入、计算和输出环节。 2.救护车是救助病人的车子，在出勤时一般会拉响警报，提醒行人及社会车辆及时避让。救护车的警报没有音调的过渡变化，通常以比较快的频率反复更替两个高低音调作为表现。高低频率及持续时间如下表所示，请使用掌控板模拟救护车的警报声。
控制系统是一种具有输入、输出和反馈的系统，可以将输入信号转换成输出信号。输入信号是指控制命令，输出信号是指被控制对象的状态或行为。反馈信号则是用来检测被控制对象的状或行为，并与期望状态进行比较，将结果反馈给控制器进行调整。控制系统的核心是控制器，它是控制系统的“大脑”，主要负责处理输入信号、计算控制策略和输出控制信号。被控制对象则是控制器控制的目标，如机械系统、电子系统、化工系统等。