基于BIM的地铁车站火灾模拟与疏散仿真
第五讲基于bim的地铁车站火灾模拟与疏散仿真
结果分析
根据模拟结果,优化了地铁站的应急疏散预案,提高了应 对火灾等突发事件的反应速度。
广州某地铁站火灾模拟与疏散仿真案例
案例概述
广州某地铁站因其复杂的结构特点和密集的客流量,成为 了火灾模拟与疏散仿真的重点研究对象。
模拟过程
利用BIM技术构建地铁站的三维模型,结合火灾蔓延模型 和人员疏散模型,对火灾发生后的热量、烟雾扩散以及人 员疏散情况进行了模拟。
结果分析
根据模拟结果,提出了针对性的疏散引导措施和救援方案 ,为实际运营中应对火灾等突发事件提供了有力支持。
THANKS
感谢观看
参数设定与模拟运行
根据实际参数设定火灾场景,运行模拟程序,观察火 灾发展过程。
结果分析与评估
对模拟结果进行分析,评估火灾对车站设施和人员安 全的影响。
火灾模拟的应用与案例分析
安全评估
通过火灾模拟,评估地铁 车站的安全性能和疏散能 力。
疏散方案优化
根据模拟结果,优化疏散 方案,提高人员逃生效率 。
案例分析
通过模拟结果,分析出最佳的疏散路径和救援方案,为实际火灾发生时提供决策支持。
上海某地铁站火灾模拟与疏散仿真案例
案例概述
上海某地铁站由于其高度发达的地下交通网络,其火灾模 拟与疏散仿真的重要性不言而喻。
模拟过程
利用BIM技术对地铁站进行三维建模,结合火灾动力学模型和人 员流动模型,对火灾发生后的烟雾扩散、能见度变化以及人员疏
基于Building EXODUS的地铁站疏散仿真模
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2023.01 / Urban Renewal and Optimization Design 城市更新与优化设计复杂、人员密度高、环境密闭等特点,一旦出现火灾等紧急情况,疏散组织难度大,极易造成重大人员伤亡[1]。例如,1986年11月,英国伦敦国王十字地铁站发生火灾,造成31人死亡,100多人受伤;2003年2月,韩国大邱市地铁中央路站由于人为纵火发生火灾,造成135人死亡,137人受伤,318人失踪。研究地铁站火灾安全疏散,已成为地铁站设计中必不可少的环节。
目前常见的安全疏散研究方法主要有两种:人群疏散演习研究和计算机仿真模拟研究。相较于人群疏散演习,计算机模拟具有诸多优势:①可以模拟多种不同的火灾场景;② 成本低,不需要消耗大量的人力物力等资源;③便于研究和分析仿真结果,指导实践。因此,计算机仿真模拟研究已成为研究地铁站安全疏散问题的一种重要的、经济可行的方法。
1仿真疏散模拟软件Building EXODUS
目前常用的安全疏散软件根据其基本原理可分为三类,即疏散优化模型、行为模拟模型、风险评估模型。疏散优化模型假定疏散人员以最有效的方式进行疏散,将疏散人员视为具有共同特征的整体,可用于疏散结果优化,常用的有Anylogic、STEPS 等;行为模拟模型分析疏散个体行为及其他复杂因素,通过模拟真实疏散场景得出具有可靠性的疏散结果,如Building EXODUS、Pathfinder 等;风险评估模型通过识别灾害发生时与疏散有关的危险并进行量化,从而指导疏散优化设计[2-4],如CRISP、SMART FIRE。由于本次研究要通过模拟乘客疏散行为,从疏散时间和疏散过程两个角度去评价地铁站的疏散能力,针对存在的问题提出优化建议,因此采用分析问题更为全面、结果表现更为直观的Building EXODUS。
基于Massmotion_的城市轨道交通车站客流应急疏散仿真
智能交通NO.07 2023
17
智能城市 INTELLIGENT CITY 基于Massmotion的城市轨道交通车站
客流应急疏散仿真
王岩1寇立明2蒋远伟2
(1.林同棪国际工程咨询(中国)有限公司,重庆 400000;
2.重庆城市交通研究院有限责任公司,重庆 400000)
摘要:城市轨道交通车站是一个相对封闭的、大客流聚集的狭小空间区域,突发事件下的应急疏散方案对保障乘客生命财产安全至关重要。文章拟采用Massmotion行人仿真软件对轨道车站客流疏散方案进行建模仿真,通过对突发事件下客流疏散密度、乘客走行速度及车站应急设备疏散能力等特征进行分析,实现对应急疏散方案是否合理、高效的评估,以重庆轨道交通3号线四公里车站为例,进行车站客流应急疏散方案分析。
关键词:城市轨道交通;应急疏散;模拟仿真
中图分类号:U293.1文献标识码:A文章编号:2096-1936(2023)07-0017-03
DOI:10.19301/ki.zncs.2023.07.006
轨道交通的出行高峰、大客流聚集特征显著,轨道车站的客流疏散布局方案对轨道站点的客流承载能力、运行效率和安全保障至关重要。因此研究城市轨道车站突发事件下客流应急疏散的特点,制订有效应急疏散方案是重要的研究命题。近年来,行人应急疏散研究得到了国内外学者的广泛关注。Song等[1]模拟了较大客流密度的地铁列车火灾案例,并进行仿真研究,比较必须疏散时间和可用疏散时间,预测安全疏散分布。严晓龙等[2]介绍了涉及群体行为的社会心理学研究,应急疏散仿真研究的现状,对未来的研究方向做了展望。汪蕾等[3]对社会力模型进行了改进,使突发事件下大规模行人模拟更真实。随着计算机仿真技术的快速发展,越来越多的学者通过仿真软件对行人应急疏散进行研究。姜卉等[4]在疏散行为及仿真模型的基础上,根据城市应急疏散的实际需要,提出应急疏散的研究应围绕智能仿真技术展开。许慧等[5]对AnyLogic仿真疏散时间和规范计算的疏散时间进行了比较和分析。本文在已有研究的基础上考虑城市轨道交通车站突发事件下的高峰客流应急疏散研究,使用Massmotion行人仿真软件对车站进行仿真建模和疏散能力检验,分析地铁车站应急疏散的客流分布、拥挤点和疏散时间、设施设备通行能力、疏散流线等,提出突发事件下城市轨道交通的疏散方案,对方案进行对比分析,为城市轨道交通车站布局方案设计和车站应急安全管理提供参考。
基于社会力模型的地铁车站应急疏散仿真分析
基于社会力模型的地铁车站应急疏散仿真分析
随着城市化进程的加速,地铁系统成为了城市的重要交通工具之一。然而,地铁车站常常会遭遇突发事件,如火灾、爆炸、地震等地铁车站应急疏散问题也备受关注。为了有效应对突发事件,提高地铁车站疏散效率,需要对地铁车站应急疏散进行仿真分析。社会力模型是一种有效的仿真方法。
社会力模型是一种基于个体行为的仿真方法。它将每个个体视为具有一定的能力和特性,并考虑个体之间的相互作用和信息交流。在该模型中,每个个体的行动受到周围环境和其他个体的影响。本文将基于社会力模型,对地铁车站应急疏散进行仿真分析。
首先,建立地铁车站平面图,包括车站出入口、通道、乘客等。然后,对每个个体进行建模。模型中,每个个体有自己的位置、速度和目的地等属性。根据个体的行为特性,建立个体行为模型。例如,个体在通道中前进时,根据通道拥挤程度和个体速度等,模型将计算个体需要花费的时间。在地铁车站疏散过程中,建立预警模型和宣传模型,在关键时间段内及时向乘客发出预警信息和疏散指示。
接下来,考虑个体之间的相互作用和信息交流。在地铁车站疏散过程中,个体之间的相互作用很重要。例如,在车站紧急情况下,个体可能会出现惊慌失措的情况,导致大规模的打挤。为此,可将群体分为多个小团队,每个小团队内个体之间相互信任,避免出现抢夺行李、推人等乱象。此外,建立信息交流模型,及时向乘客通报疏散动态和疏散路线等信息,促进乘客合理有序地疏散。
在建立社会力模型后,可以进行基于仿真的疏散分析。例如,在模拟火灾等紧急情况下,模型可预测乘客的逃生路径、疏散速度等信息,并通过模拟目标函数评估疏散效率。在疏散过程中,可通过可视化工具将疏散情况展示出来,为指挥员提供实时参考。
多危险源下的地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系统
多危险源下的地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系
统
地铁站内人员疏散是保障公众安全的重要环节之一、为了应对多种危险源,需要设计一种高效的路径规划方法及系统,能够通过仿真模拟地铁站内人员的疏散过程,保证人员安全迅速地撤离危险区域。以下是一种基于多危险源的地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系统。
1.数据整理与建模
首先,需要对地铁站内的建筑结构、出入口位置、人员分布等进行数据整理与建模。可以使用地铁站平面图及相关数据进行建模,并将之转化为计算机可识别的数据格式。
2.危险源标记与评估
根据实际情况,对可能存在的多种危险源进行标记,例如火灾、煤气泄漏、恐慌等。通过对危险源的评估,可以确定其对地铁站内人员疏散的影响范围及时效性。
3.人员行为建模
不同的危险源可能导致地铁站内人员表现出不同的行为模式。例如,火灾会导致人员倾向于远离火源,而恐慌状态下的人员可能会出现逃散路径选择不合理等行为。通过分析历史数据及专家判断,可以建立相应的人员行为模型。
4.路径规划算法设计
基于建模步骤中获得的数据及行为模型,可以设计路径规划算法。算法应能根据疏散效率、最短路径、通道容量等因素为每个人员选择最佳逃生路径。可以使用启发式算法,如A*算法,来寻找最优路径。
5.路径仿真与优化
将路径规划算法与地铁站内建筑结构、人员分布等数据进行整合,进行路径仿真。通过人员的模拟行走过程,可以评估路径规划方法的合理性与效果。根据仿真结果,可以对路径规划方法进行优化,以提高疏散效率和人员安全性。
6.实时监控与应急响应
开发一个地铁站内人员疏散仿真路径规划系统,可以实时监控地铁站内的人员分布和危险源情况,并随时更新路径规划算法。在发生紧急情况时,系统能够迅速响应,为疏散人员提供实时的最佳路径指引和相应的指令。
多危险源下的地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系统
多危险源下的地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系
统
地铁站内的人员疏散是一项紧急且重要的任务。为了保障乘客的安全,研究人员提出了一种基于仿真路径规划的方法及系统,以应对地铁站内的
多个危险源。
首先,我们需要对地铁站内的布局和危险源进行建模。使用建筑信息
模型(BIM)等技术,将地铁站的结构和设施进行数字化表示,并标记出
可能的危险源,如火灾、爆炸等。同时,还需考虑人员密度、出入口通道
的位置和数量等因素。
接下来,我们可以使用仿真软件来模拟人员疏散的情况。通过运用人
群行为仿真模型,可以模拟不同情况下的人员流动,并生成人员在地铁站
内移动的路径。仿真软件还可以考虑人员的移动速度、紧急疏散时的行为
变化等因素,以更真实地模拟实际情况。
在路径规划方面,我们可以利用图论和优化算法来找到最短路径或最
安全的路径。首先,将地铁站内的各个部分和通道表示为图的节点,将它
们之间的连接表示为边。然后,将危险源与其他部分的连接设置为高风险
区域,其对应的边设定一个较大的权重。接下来,可以使用最短路径算法,如迪杰斯特拉算法或A*算法,来找到人员从起点到终点的最短路径。
在疏散过程中,可能会出现多个危险源需要同时应对的情况。这时,
可以将多个危险源的疏散路径进行集成,形成一个整体的疏散方案。通过
综合考虑不同危险源的紧迫程度、影响范围等因素,可以确定最佳的疏散
路径。可以使用线性规划、进化算法等方法进行路径的优化和调整。
总结起来,地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系统包括地铁站内布局和危险源的建模,人员疏散的仿真模拟,以及最短路径算法和危险源的集成路径规划。这样的方法与系统可以帮助地铁站提前做好应急准备,及时疏散乘客,保障乘客的生命安全。
多危险源下的地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系统
多危险源下的地铁站内人员疏散仿真路径规划方法及系统
地铁站疏散仿真路径规划方法及系统是一种应用于地铁系统疏散场景下的动态规划方案,它能够根据地铁站实时变化的场景条件,及时分析与选择最经济有效、危险较小的疏散路径,并将路径信息提供给仿真平台以进行仿真。
基于以上需求,我们提出了基于多危险源及实时空间配置的地铁站疏散仿真路径规划方法及系统。该方法主要包括四部分:仿真场景输入、地铁站疏散路径重新安排、疏散路径结果展示和仿真实施。
首先,在仿真场景输入中,根据地铁站原有布局及实际场景情况,输入建筑物的节点坐标和楼层数,及隧道入口所在的位置,以及实时植入的火灾和污染源信息等多危险源场景参数,作为后续拓扑优化及疏散路径重新布局的依据。
然后,在地铁站疏散路径重新安排中,将基于路径规划算法分析仿真平台中隧道信息,重新计算疏散场景中的最优疏散路径信息,并将路径信息返回给仿真平台。
紧接着,在疏散路径结果展示中,通过图形界面展示重新安排后的疏散路径规划,为后续仿真实施提供结果展示和决策参考。
最后,在仿真实施中,仿真平台以丰富的仿真功能,模拟实际地铁站疏散场景中的真实状况,并根据系统分析和规划的最优路径及疏散任务,合理有序的实施疏散任务。
总之,本文提出的基于多危险源的地铁站疏散仿真路径规划方法及系统,能够及时分析与选择最有效的疏散路径,模拟实施疏散任务,有助于进一步完善地铁疏散工作,从而更好地保证乘客的安全。
地铁车站火灾疏散仿真分析
地铁车站火灾疏散仿真分析
田鑫;苏燕辰;李冬;席亚军
【摘要】为了研究地铁车站的火灾疏散情况,首先探讨了影响人群疏散的一些因素,包括温度、毒害气体和能见度;并通过安全疏散演练实验,得到了人群在紧急状况下
撤离火灾车厢的时间及B型地铁列车的车门通过能力,针对安全疏散时间进行了探讨.接着利用元胞自动机理论创建了地铁车站火灾疏散仿真模型;并分析了疏散人数、出口数量、出口宽度对疏散时间的影响,得出了出口数量的增加与出口宽度的加大
有助于缩短疏散时间、在起火列车进站前应先疏散站台乘客等结论.%The fire evacuation of subway station was studied.First,it analyzes some of the factors that affect crowd evacuation.They include temperature,toxic gases and visibility.The method of safety evacuation drill was used.It is concluded that the crowd emergency evacuation of carriage time.It comes to the B-type subway through the ability of a single door.It analyzes the safe evacuation time.The cellular automata theory was used to create a people evacuation model.It analyzes the effects of the number of people,the number of exits and the width of exit on evacuation time.It finds that the increase of the number of exports and the increase of the width of the outlet can help shorten the evacuation time.The article also found in the
基于BIM技术的火灾仿真与人员疏散仿真的耦合研究
基于BIM技术的火灾仿真与人员疏散仿真的耦合研究
董启伟;谢飞;常默宁;王永生
【期刊名称】《市政技术》
【年(卷),期】2022(40)12
【摘要】针对传统隧道火灾模拟因简化而与真实火灾场景偏差较大的现况,以大型盾构隧道东六环地下道路为依托,基于BIM技术进行火灾仿真与人员疏散仿真的耦合研究。首先在人行横通道和竖向疏散楼梯尺寸满足规范的前提下,对人行横通道间距结合不同竖向疏散楼梯间距对人员疏散的影响进行耦合研究,通过与非耦合疏散结果对比,揭示出不同烟气条件对人员疏散过程的耦合影响程度,从而得出东六环地下道路人行横通道和竖向疏散楼梯间距的推荐值,并发现耦合研究可以使模拟结果更接近真实情况。然后基于重点排烟模式进行隧道内人员疏散的模拟研究,得出东六环地下道路采用重点排烟模式时,在上述疏散参数推荐值下的人员安全疏散策略。该研究所采取的方法可为其他工程火灾工况的人员疏散模拟分析提供借鉴。【总页数】9页(P217-225)
【作者】董启伟;谢飞;常默宁;王永生
【作者单位】北京市市政工程设计研究总院有限公司;北京首都开发股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TU998.1
【相关文献】
1.基于GIS的建筑火灾中人员疏散仿真模型研究
2.基于Pathfinder的地铁区间火灾人员疏散仿真研究
3.基于多智能体的森林火灾人员疏散仿真
4.基于BIM技术的某装配式办公楼火灾时人员疏散模拟研究
5.火灾环境下人员疏散耦合SPH模型及仿真
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地铁火灾人员疏散仿真分析及其应对措施
产 ; ( )尝试使 用灭火 器扑救 ; ( )尽 量远离 火 3 4 源,按照地铁工作人员指示疏散。 但是 ,由于 目前 国内的乘客普遍缺少逃生应急知 识,运营单位应加大公众安全和应急知识培 训。
( 司机 的应对措施 二) 司机 在地 铁火 灾事 故 中职责 重大 ,其采 取 的应 对措 施 正确 与否 ,直接 关 系着 乘客 的生命 安全 。在 列车火灾 事故 中,司机应采 取的主要措施 : ( )接 1 到乘 客火 灾报警 后 ,立 即向行车 调度 员报 告 ,尽可
表 1不 同火灾影 响下的人 员疏散 时间表
从表1 可知: ( )有无火灾时人员疏散所 用时间 1
相差 并不 明显 ,最大 时相差不足3 s 5 ,这表 明在火灾
没 有达 到危 险状态 之前 ,火灾 的影 响不 是很 明显 ; ( )火源发热率 为1 M 时的人员疏散 时间要 比发热 2 0W
资料,在地铁 内起火 时取为 1M ,移动可燃物则取为 0W
验算 。则 由图3 可知 ,这种楼 梯所能容 纳的最大 的安
全疏散 人群数为4 0 人 。由图3 00 还可 以看 出,2 0 人 50 处是一个 “ 拐点 ” ( 疏散时间为2 8 ),此 时的疏散 6s 效率最高 。
5W M 。根据仿真结果所得的人员疏散时间如表 1 所示 。
颈。仿 真结果 显示 ,疏散2 0 个人 ,有 闸机 比没有闸 50
BIM在重庆轨道交通地铁站的应用55页
虚拟仿真
族参数
连接件
外包铝板
大理石装饰
四、项目组织实施
标准体系 建设
三维 协同设计
模型展示
场地分析
构件族库
性能化分析(风环境模拟和遮挡分析)
设计优化
工3D程施量工统图计
工性程能量化统分计析
BIM—FM 管理平台
虚拟仿真
夏季主导风向的风速模拟结果(平均风速1.19m/s)
夏至日遮挡分析
冬季主导风向的风速模拟结果(平均风速1.32m/s)
三维 协同设计
内装模型
模型展示 场地分析
构件族库
设计优化
3D施工图
工程量统计
BIM—FM 管理平台
虚拟仿真
站厅层入口
站厅层通道
柱铝板连接件
方通吊杆
四、项目组织实施
标准体系 建设
三维 协同设计
内装模型
模型展示 场地分析
构件族库
设计优化
3D施工图
工程量统计
BIM—FM 管理平台
虚拟仿真
站台层盲道及地面指示灯
虚拟仿真
中煤设计云 For CAD 中煤设计云 For Revit
四、项目组织实施
标准体系 建设
三维 协同设计
模型展示 场地分析
构件族库
设计优化
3D施工图
工程量统计
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。
地铁车站火灾应急疏散建模与仿真研究
地铁车站火灾应急疏散建模与仿真研究
地铁车站火灾应急疏散建模与仿真研究
随着地铁的日益普及,地铁车站成为现代城市人流最为密集的场所之一。然而,火灾等突发事件的发生时常让人们担忧,特别是当地铁车站处于高峰期时,因人群密集和狭窄的通道,疏散可能会变得更加困难。因此,对地铁车站火灾应急疏散的建模与仿真研究显得尤为重要。
地铁车站火灾应急疏散建模的目的是通过数学和物理建模的方法,研究火灾发生时人群的行为规律,预测疏散过程的时间和效果,从而为相关部门提供科学依据和合理建议。研究人员可以利用计算机模拟软件对地铁车站进行虚拟重建,模拟不同火灾情境下人群的行为。通过分析疏散效果和时间,可以评估现有的疏散策略的有效性,并提出改进的建议。
首先,建立地铁车站人群行为模型是研究的关键。该模型应该尽可能真实地反映人群在火灾发生时的行为变化,包括在压力下的心理和生理反应。研究人员可以采用生物力学原理和心理学实验数据等方法,获得人群行为特征的定量描述。同时,还需要考虑人群的异质性,因为不同年龄、性别、体力等因素会对疏散速度产生影响。
其次,建模还需考虑地铁车站的空间布局和通道设置。地铁车站通常包括站台、过道和出入口等区域,因此需要将车站的物理结构纳入模型中。研究人员可以通过测量车站尺寸、通道宽度等参数,构建虚拟的地铁车站模型。在模拟疏散过程时,还需要考虑人群在行进过程中的拥堵和阻塞,以更准确地模拟现实情况。
最后,利用模型进行仿真实验是评估疏散策略的关键步骤。
通过改变模型中的参数,如火灾的位置、规模和疏散策略的不同组合,可以模拟不同的火灾情景,并评估各种情境下的疏散效果。研究人员可以提取模拟结果中的关键指标,如疏散时间、人群密度和流动速度等,与实际数据进行比对,评估模型的准确性和可靠性。
基于Pathfinder的地铁站火灾应急疏散仿真研究
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一、Pathfinder概述
Pathfinder是由美国紧急事件管理学院开发的一款紧急疏散仿真软件,主要 用于对人员疏散过程进行模拟和评估。Pathfinder可以基于建筑物或空间的结构 信息,结合人员行为模型、疏散路径模型等,模拟出人员在不同场景下的疏散行 为和过程。Pathfinder具有较高的灵活性和扩展性,可以根据不同场景的需求进 行定制化应用。
二、地铁站火灾应急疏散仿真
1、模型建立
首先,需要获取地铁站的建筑结构信息和人员分布情况。然后,根据地铁站 的实际情况,建立Pathfinder模型。具体包括:定义疏散区域、确定疏散出口、 设置火源位置和燃烧时间等。在模型建立过程中,还需要根据地铁站的特点,考 虑人员流量、通道宽度、障碍物等因素对疏散过程的影响。
实验结果与分析
通过模拟实验,本研究得到了商业综合体火灾与安全疏散的一系列数据,以 下为部分实验结果与分析:
1、火灾场景模拟结果
利用PyroSim软件对不同火灾场景进行模拟,发现随着火源功率的增加,火 场温度和烟气浓度均呈上升趋势。另外,不同材料对火灾的影响也较大,如可燃 材料会导致火势迅速蔓延,而难燃材料则能有效限制火势的发展。
1、数据采集
为了提高模拟的准确性,本研究通过实地调查和文献资料收集,获取了商业 综合体的建筑结构、材料、布局以及人员流动等情况,并进行了详细的数据整理 和分析。
地铁站火灾人员疏散仿真分析及应用研究的开题报告
地铁站火灾人员疏散仿真分析及应用研究的开题报
告
一、研究背景
近年来,随着城市化的进程,地铁已经成为了人们出行的主要方式之一。尤其是在大城市中,地铁的运行量非常大,搭乘人数也非常多。然而,由于地铁站设施相对密闭,一旦发生火灾等紧急情况,容易造成人员拥挤和踩踏等情况,威胁旅客的生命安全。因此,研究地铁站火灾人员疏散仿真分析及应用已经成为了当前比较热门的研究课题之一。
二、研究目的与意义
本研究旨在探究地铁站火灾紧急情况下人员疏散的仿真模拟方法,结合大量的实地调查和实验数据进行疏散效果的分析,找出疏散中存在的问题并提出相应的改进措施,提高地铁站火灾疏散效率,减少人员伤亡,保障人民生命财产安全。
三、研究内容与思路
1. 分析地铁站火灾影响因素及疏散需要注意的问题。
2. 基于事件树分析法和行为生态学原理,建立地铁站火灾人员疏散模型,对模型进行仿真模拟,探讨不同因素对人员疏散的影响。
3. 针对模拟结果中存在的问题提出改进方案,如加强安全建设、完善紧急救援体系、优化站内设施等。
4. 利用仿真工具对改进方案进行验证和优化,提高疏散效率。
四、研究方法与技术路线
1. 理论研究:通过文献资料的整理与分析,学习地铁站火灾疏散的现有理论和方法,深入了解疏散中需要注意的问题。
2. 实地调查:采用问卷调查和访谈等方式,了解地铁站的人员流量、乘客行为、站点地形、疏散区域的设计等情况,为建立疏散模型提供参考。
3. 建立火灾人员疏散模型:基于事件树分析法和行为生态学原理,
建立地铁站火灾人员疏散模型。
4. 仿真模拟与分析:利用疏散模型进行仿真模拟,分析模型中因素
基于社会力模型的地铁车站应急疏散仿真分析
基于社会力模型的地铁车站应急疏散仿真分析
地铁作为城市公共交通的重要组成部分,承载着大量乘客的出行需求。由于种种原因,地铁车站发生紧急情况的可能性并不低,如火灾、恐怖袭击、地震等,这时地铁车站的应
急疏散工作显得尤为重要。为了更好地应对紧急情况,利用仿真技术进行地铁车站应急疏
散分析已经成为一种有效的手段。本文将基于社会力模型对地铁车站应急疏散进行仿真分析,探讨其在实际应用中的作用。
一、社会力模型介绍
社会力模型是一种基于人类社会行为规律的仿真模型,它模拟了人类在面对紧急情况
时的行为特征。社会力模型的核心思想是将人群中每个个体都看作是一个受力的物体,个
体之间相互作用产生的力被建模为社会力。通过对社会力的建模,可以模拟出人群在紧急
情况下的行为规律,包括行人的移动轨迹、避让行为、拥挤状况等。
二、地铁车站应急疏散分析
1. 地铁车站人流特点
地铁车站作为交通枢纽,每天都承载着大量的客流。在高峰时段,地铁车站的客流量
甚至会达到高峰。由于地铁车站空间有限,并且存在着通道、闸机等瓶颈,一旦发生紧急
情况,地铁车站的疏散工作将会面临巨大的挑战。对地铁车站应急疏散进行仿真分析具有
重要的意义。
2. 社会力模型在仿真分析中的应用
基于社会力模型进行地铁车站应急疏散分析,可以对人群的行为特征进行建模,模拟
出紧急情况下人群的移动轨迹、拥挤状况等。通过仿真分析可以得出人群疏散的时间、路径、拥挤程度等关键参数,为地铁车站的疏散工作提供科学依据。
3. 仿真分析的结果
三、实际应用意义
地铁车站应急疏散仿真分析基于社会力模型的实际应用意义十分重大。它可以帮助地
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
1. Revit软件与Pyrosim软件数据交流 Revit软件和Pyrosim软件数据流通的通用文件格式为DXF格 式。将地铁车站BIM模型从Revit中导出为DXF格式,然后将 DXF文件导入进Pyrosim中。
DXF文件导入Pyrosim效果展示
11
3. 基于BIM与Pyrosim的火灾模拟流程
Pyrosim
建立模型
创建网格 创建表面 创建障碍物 创建通风口 创建火源 创建探测设备
设定反应与材料 设置截面
FDS
模拟运算
Smokeview
结果分析
设定模拟参数
火灾模拟运算 烟气蔓延过程 温度分布 CO浓度分布 可见度分布
14
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
➢在50s时烟气通过离火源较近的楼梯口就蔓延到 站厅层,并上升到站厅层顶部并向周边蔓延, 站厅层迅速有烟气存在;
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(b) T=70s
➢在70s时烟气通过离火源较近的楼梯口就蔓延到 站厅层,并上升到站厅层顶部并向周边蔓延, 站厅层迅速有烟气存在;
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
添加地铁车站
站
基础构件时除了
厅
注意尺寸、位置
层
等参数,还应添
防
加相应的材质
火
信息。必要时,
对部分基础构件, 如防火分区墙等, 添加耐火等级等 信息,以供后期 进行火灾模拟使 用。
分 区 墙 基 本 信 息
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
5. 地铁车站火灾模拟网格划分
由于疏散模型都必须对建筑空间进行描述,以模拟人员在建筑内部 的疏散过程。因此,需要对所建的地铁车站BIM模型进行网格细分, 共划分397500个0.5 m×0.5 m×0.5 m立方体小网格。
地铁车站火灾模拟网格划分分布图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(C) T=125s
➢在125s时时,在站台和站台层公共区域已充满 大量的烟气;
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(d) T=157s
➢在157s时站台、站台层公共区域基本充满烟气, 人员已无法疏散逃生。
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
8.地铁车站内火灾温度模拟结果与分析
(a) T=80s (c) T=230s
(b) T=160s
(d) T=420s
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6.火灾模拟热电偶布与切片布置
地铁车站火灾模拟切片布置图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(a) T=50s
(b) T=70s
(c) T=125s
(d) T=157s
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
7. 铁车站内火灾烟气模拟结果与分析
(a) T=50s
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2.地铁车站BIM模型建立
地铁车站BIM模型是对整个地铁车站的3D数字化真实的描述,为火灾 模拟与应急疏散仿真提供基础环境,所建立的地铁车站BIM模型为两 层岛式地下车站,其中地下一层、二层分别为站厅层和站台层。
名称 站台层
站厅层 站台层与站厅层高差
扶梯 出入口 检票口
相邻的闸机
参数 长 宽 长 宽 高差
数量
数量
数量
中心距离 跨度长
数值 118m 12 m 95 m 21.5 m 5.百度文库 m
3部(直梯1,楼梯2)
4个
4个
0.85m 1.2m
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2.地铁车站BIM模型建立
地铁车站站厅层平面
地铁车站站台层平面
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
2. 地铁车站基础设施模型
屏蔽门建模效果展示
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
➢ 将BIM技术与Pyrosim火灾模拟软件结合,利用 BIM技术的优势,优化原有的工作流程,在 Pyrosim中实现基于BIM的火灾模拟。
➢ Pyrosim软件集成了FDS火灾模拟软件中的FDS和 SmokeView两个部分。它能提供一个图形用户界 面,自动完成FDS文件的编写,建模完成后,可调 用FDS计算核心,然后调用SmokeView进行计算 结果后处理并显示。
基础设施模型包括售票机、闸机、扶梯、屏蔽门、疏散标志 等,在Revit平台下,没有某些基础设施没有标准的族样,所 以大部分基础设施模型需要通过搜集相关资料进行单独内建。
扶梯建模效果展示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
2. 地铁车站基础设施模型
闸机及隔离栏杆建模效果展示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
站厅模型剖面图 站台模型剖面图
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
站台层空间展示 站厅 层空 间展 示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
隐藏部分图元后的楼梯展示
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一、地铁车站应急管理BIM模型建模
2. 地铁车站基础设施模型
一、地铁车站应急管理BIM模型建模
1. 地铁车站建筑结构模型
地铁车站建筑结构模型一般包括墙、梁、板、柱、门窗等基 础构件,需要获取的信息主要为相关尺寸、空间位置、材质 信息等。以某地下两层岛式车站为例建立地铁车站建筑结构 模型,该车站地下一层为站厅层,地下二层为站台层。
某地铁车站应急管理BIM模型展示
二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
6.火灾模拟热电偶布与切片布置 为量测对应关键位置点温度、可见度和CO浓度随时间的变化, 本次模拟中将四个出入口与站厅层交接位置分别布置四组热电 偶,分别在站厅层以及站台层距地面高1.5m处布置切片。
地铁车站火灾模拟热电偶布置图
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二、基于BIM的Pyrosim火灾模拟
4. 边界条件与火源参数
序号 1 2 3 4
5
6 7 8
边界条件与火源参数表
类型 火源位置 仿真运行时间 环境初始温度 环境初始相对湿度
应急通风方式
火灾增长类型 火灾热释放速率 火源功率增长系数
参数 站台层中心,且无列车停靠 600s 20℃ 50% 站台主风机和两侧站间辅助 风机同时排风
快速火 5MW 0.0469kW/S2