人员疏散速度模型综述
人群疏散仿真研究综述
人群疏散仿真研究综述发布时间：2021-07-05T08:10:42.327Z 来源：《科技新时代》2021年2期作者：马佳伟黄锦良[导读] 人群疏散仿真是研究发生突发事件时人群疏散的行为，可以为制定科学、合理的人群疏散方案提供重要的知识，有助于帮助人群快速地疏散到安全区域，减少突发事件中人员伤亡和财产损失。
目前对人群疏散仿真的研究越来越引起研究者的关注。
为了能够深入了解人群疏散仿真的发展，本文研究了目前国内外现有的常用的人群疏散模型，各个模型的优缺点，以及模型未来发展趋势。
马佳伟黄锦良（宁波工程学院电子与信息工程学院，浙江宁波 315211）摘要：人群疏散仿真是研究发生突发事件时人群疏散的行为，可以为制定科学、合理的人群疏散方案提供重要的知识，有助于帮助人群快速地疏散到安全区域，减少突发事件中人员伤亡和财产损失。
目前对人群疏散仿真的研究越来越引起研究者的关注。
为了能够深入了解人群疏散仿真的发展，本文研究了目前国内外现有的常用的人群疏散模型，各个模型的优缺点，以及模型未来发展趋势。
1) 0 前言人群疏散仿真是研究发生突发事件时人群疏散的行为，可以为制定科学合理的疏散方案提供重要的知识，有助于帮助人群快速的疏散到安全区域，以减少突发事件中人员伤亡和财产损失。
随着计算机技术的迭代，计算机技术的高速发展，以及算力的增强，用计算机进行仿真模拟各种紧急疏散的因素和过程已经成为研究人员最常用的方法[1]。
但是，研究人员的侧重点并不相同，因此人群疏散的模型也大有不同。
现在大量的仿真模型大致分为两大类：宏观仿真模型和微观仿真模型。
随着算力的增强，微观仿真模型因为更加精确、拟真等优点逐渐替代了宏观模型。
2) 1 宏观仿真模型宏观模型是早期的一种疏散仿真的计算机工具，有动力学模型、流模型、排队网络模型等。
排队网络模型是将建筑物抽象为一个平面网络，由节点和连线组成。
该模型的优点是构造简单，所需计算能力不高。
但是有一些无法克服的不足[2]，例如大量的空间信息被省略；人群的行为受所处环境的影响很大，无法模拟人与环境的动态交互[3][4]。
建筑物人员疏散逃生速度的数学模型
1 k ) - ρ +α j ρ Mj 2 1
( 4)
在式 ( 8) 中我们要考虑疏散过程中人员前后及 两侧方向的密度 ,但在实际观测过程中人们很难分 别记录前后及两侧方向的人口线密度 ,故一般都是 记录考察单位面积内的人员数量即面密度 ρ ρ=ρ ρ ( 9) 1 ・ 2
P. A. Thompson 假设人群前后及左右方向的密度相
(
d x j d xj - 1 ) / | x j ( t ) - xj - 1 ( t ) | dt dt
( 2) 左右拥挤的影响一般来说在逃生人群较密 时 ,左右方向密度要大于前后方向密度 , 由于左右 方向的挤压造成了对逃生的阻尼作用 ,记第 j 个人
其中 : λ j = A/ M j ; Fj 是 f j 的积分项 , 表示第 j 个逃 生者受到的左右阻尼冲量 ;α j 为积分常数 . 设人在前后 、 左右占位相同 , 记为 L , 第 j 个人
动力学方程 ,并推导出人员在拥挤环境下的移动速度公式 ,得到人员移动速度与人员拥挤密度呈对数的关系 ,与 前人观测数据基本吻合 . 通过拟合分析表明前后人员的影响远大于侧向 .
关键词 : 建筑疏散 ;机理 ;数学模型 ;拟合 中图分类号 : TU 12 , TB 11 文献标识码 :A 随着高层建筑的不断增多以及现有建筑的逐 步老化 ,各种事故隐患也在不断增多 , 特别是建筑 物火灾时有发生 . 火灾中由于人员不能及时疏散被 烟气窒息情况十分突出 ,所造成的生命财产损失十 分巨大 ,如洛阳发生的 11. 25 特大火灾由于疏散通 道的阻塞而导致人员烟气中毒或窒息死亡 . 人们在 对建筑物的火灾安全设计及评估过程中 ,不得不慎 重考虑建筑物的紧急避难问题 . 过去人们对于建筑 物人员疏散主要是进行一些描述及访问性研究 ,随 着现代建筑复杂及智能化程度的提高 ,对于火灾安 全的分析仅停留在定性分析已远不能满足要求 ,特 别是近年来以计算机技术为基础的各种研究手段 如 : 数字摄像 、 计算机仿真 、 虚拟现实技术引入 , 对 于疏散过程的许多特征量的具体量化及各特征量 之间关系的分析越来越引起火灾科学家和有关部 门的重视 [1 ] . 度、 人群拥挤程度等 ; 个人特征主要包括如性别 、 年 龄、 体力 、 反应等 ; 其次个人经历 、 所受教育 、 文化传 统及生活经验等对逃生也具有一定的影响 . 考虑到 人群的一般特性 ,同时在人群中个人因素受周围人 员的制约 ,控制人群中人员移动主要反映在人群拥 挤程度对移动速度的影响 ,其中拥挤程度用人员密 度来量化 ,即单位面积上占据的人数 、 移动速度用 单位时间前进距离来量化 . 此外 ,对于建筑物通道 、 出口等还考虑单位宽度所通过的人数 ( 即人流流 量) . 它们之间存在如下关系 : 人流流量 = 人流速度 × 人流密度 × 通道宽度 通常情况下 , 人流密度越大 , 人与人之间的距 离越小 ,人员移动越缓慢 ; 反之密度越小 ,人员移动 越快 . 过去对于这些参数的研究主要是通过现场观 测和录像记录两种手段进行 . 到目前为止 , 已积累 了大量的观测数据 , 其中 , 比较典型的有前苏联的 Predtechenskii Milinskii [3 ] , 美 国 的 Fruin , Maclennan &Nelson [4 ] ,英国的 Smith [5 ] ,日本的 Ando ,加拿大的 Paul 等人 . P. A. Thompson [6 ] 经过整理得到如图 1 的一组人流密度 - 人流速度关系曲线 . 总体而言 , 人员紧急疏散逃生速度的制约因素很多 ,不同环境 不同的观测结果均存在一定差别 .
单室人员疏散模型及仿真分析
单室人员疏散模型及仿真分析疏散是城市安全管理的重要方面之一，单室是现代城市建筑中常见的建筑形式之一。
在紧急情况下，单室的人员需要迅速有序地疏散，以确保人员的生命安全。
因此，研究单室人员疏散模型和仿真分析，对于加强城市安全管理具有重要意义。
一、研究现状随着社会的进步和科学技术的发展，单室的布局结构和安全管理措施得到了不断的完善和改进。
目前，关于单室人员疏散模型和仿真分析的研究已经成为了学术研究的热点之一。
研究者主要从以下几个方面进行了探讨。
1. 研究单室人员疏散的原理和机理研究单室人员疏散的原理和机理，是认识单室人员疏散规律和特点的重要手段。
研究者使用实验和数学模型等方法，在通道宽度、人群密度、人员行动方式等方面进行了研究，为单室人员疏散提供了可靠的理论基础。
2. 研究单室人员疏散的仿真模型和方法为了更好地研究单室人员疏散，研究者开展了大量的仿真模拟研究。
他们结合实际场景，建立了单室人员疏散的仿真模型和方法，从而可以实现对单室人员疏散过程的全面模拟和分析。
3. 研究单室人员疏散的优化方法针对单室人员疏散中可能存在的问题，研究者提出了一些相应的优化方法。
如增加通道宽度、设置应急出口、优化人员疏散路线等措施，都可以有效地提高单室人员疏散效率和安全性。
二、单室人员疏散模型及仿真分析1. 模型建立单室人员疏散模型是指在特定的场景中，对单室人员疏散过程进行数学模型和仿真模拟。
本模型的主要研究内容包括：单室人员密度、通道宽度、人员行动方式、出口数量、位置和容量等。
该模型可以分为以下几个步骤：（1）建立场景模型在实际场景中，需要细致地测量场景的尺寸和特征，建立起场景模型。
这个过程需要精确的制图技术和准确的测量工具。
（2）添加单室人员将经过人员分类的人群放进场景模型中，同时在该单室内设定几个随机出口。
这个过程需要考虑到单室人员的数量、年龄、性别、行动方式等因素。
（3）设置仿真模型参数本模型根据单室内人员的密度和通道宽度，设置仿真模型参数。
建筑物人员疏散逃生速度的数学模型
建筑物人员疏散逃生速度的数学模型下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!建筑物人员疏散逃生速度的数学模型在建筑物设计和安全评估中，疏散逃生速度是一个关键的参数。
突发事件情景下地铁站人员应急疏散问题综述
突发事件情景下地铁站人员应急疏散问题综述一、本文概述随着城市化进程的加速，地铁作为城市交通的重要组成部分，其安全性和应急疏散能力越来越受到人们的关注。
在突发事件情景下，如何快速、有效地进行地铁站内人员的应急疏散，保障乘客的生命安全，成为了当前研究的热点问题。
本文旨在综述国内外关于突发事件情景下地铁站人员应急疏散问题的研究现状，分析现有研究中存在的问题和不足，并探讨未来的研究方向和发展趋势。
通过对相关文献的梳理和分析，本文期望能够为地铁应急疏散管理提供理论支持和实践指导，推动地铁站应急疏散能力的进一步提升。
二、地铁站突发事件类型及特点地铁站作为城市公共交通的重要组成部分，其安全运营直接关系到广大市民的生命财产安全。
然而，由于地铁站内部空间封闭、人员密集、设备复杂等特点，一旦发生突发事件，往往会造成严重的后果。
根据历史数据和实际案例，地铁站的突发事件主要可以分为以下几类，并具备相应的特点。
火灾事故：火灾是地铁站最常见的突发事件之一。
由于地铁车辆和站内设施使用大量电气设备，一旦发生短路、过载等电气故障，很容易引发火灾。
乘客携带易燃物品、故意纵火等人为因素也是火灾的重要原因。
火灾事故的特点是发展迅速、烟雾弥漫，容易造成恐慌和混乱，给疏散工作带来极大困难。
列车脱轨事故：地铁列车在高速运行过程中，由于轨道故障、驾驶员操作失误等原因，可能导致列车脱轨。
脱轨事故通常伴随着列车损坏、人员伤亡和交通中断，给疏散工作带来极大挑战。
恐怖袭击：恐怖袭击是近年来全球范围内日益严重的安全问题，地铁站作为人流密集区域，也成为潜在的恐怖袭击目标。
恐怖袭击的形式多样，包括爆炸、枪击等，其特点是突然性、破坏性和不可预测性，给地铁站的应急疏散带来极大考验。
自然灾害：地震、洪水等自然灾害虽然相对较少发生在地铁站内，但一旦发生，其后果往往十分严重。
这些灾害可能导致地铁站内部设施损坏、电力中断等，严重影响疏散工作的进行。
地铁站突发事件具有突发性、复杂性和危害性等特点，给应急疏散工作带来了极大的挑战。
人群疏散模型
发生火灾时对人员疏散设计的初步评价模型的分析与建立1号教学楼平面图教学楼模型的简化与计算假设我校1号教学楼为一幢分为A、B两座，中间连接着C座的建筑（如上图），A、B两座为五层，C 座为两层。
A、B座每层有若干教室，除A座四楼和B座五楼，其它每层都有两个大教室。
C座一层即为大厅，C座二层为几个办公室，人员极少故忽略不考虑，只作为一条人员通道。
为了重点分析人员疏散情况，现将A、B座每层楼的10个小教室（40人）、一个中教室（100）和一个大教室（240人）简化为6个教室。
图4 原教室平面简图在走廊通道的1/2处，将1、2、3、4、5号教室简化为13、14号教室，将6、7、8、9、10号教室简化为15、16号教室。
此时，13、14、15、16号教室所容纳的人数均为100人，教室的出口为距走廊通道两边的1/4处，且11、13、15号教室的出口距左楼梯的距离相等，12、14、16号教室的出口距右楼梯的距离相等。
我们设大教室靠近大教室出口的100人走左楼梯，其余的140人从大教室楼外的楼梯疏散，这样让每一个通道的出口都得到了利用。
由于1号教学楼的A、B两座楼的对称性，所以此简图的建立同时适用于1号教学楼A、B两座楼的任意楼层。
图5 简化后教室平面简图经测量，走廊的总长度为44米，走廊宽为1.8米,单级楼梯的宽度为0.3米,每级楼梯共有26级,楼梯口宽2.0米,每间教室的面积为125平方米. 则简化后走廊的1/4处即为教室的出口，距楼梯的距离应为44/4=11米。
对火灾场景做出如下假设:u 火灾发生在第二层的15号教室;u 发生火灾是每个教室都为满人,这样这层楼共有600人;u 教学楼内安装有集中火灾报警系统,但没有应急广播系统;u 从起火时刻起,在10分钟内还没有撤离起火楼层为逃生失败;对于这种场景下的火灾发展与烟气蔓延过程可用一些模拟程序进行计算,并据此确定楼内危险状况到来的时间.但是为了突出重点,这里不详细讨论计算细节.人员的整个疏散时间可分为疏散前的滞后时间,疏散中通过某距离的时间及在某些重要出口的等待时间三部分,根据建筑物的结构特点,可将人们的疏散通道分成若干个小段。
大型公共建筑物人员应急疏散模型
第29卷,第4期 中国铁道科学Vol 129No 14 2008年7月 C HINA RA IL WA Y SCIENCEJ uly ,2008 文章编号:100124632(2008)0420132206大型公共建筑物人员应急疏散模型王富章1,2,王英杰2,李 平2(1.北京交通大学交通运输学院,北京 100044; 2.中国铁道科学研究院电子计算技术研究所,北京 100081) 摘 要:已经完成和正在开发的大型公共建筑物人员应急疏散模型有20多种,基本上可归结为网络节点模型。
不同模型的主要区别在于模型的空间划分、疏散人员特征的处理和疏散人员个体行为特性的处理3个方面。
模型的空间划分大体分为细网格和粗网格2类;疏散人员特征处理方法分为个体或群集2种;疏散人员个体行为特性处理方法分为不考虑人员的行为、方程式行为分析、行为隐含、行为准则、人工智能模拟5大类。
国外比较典型的模型有EXIT T ,EVACN ET ,SIMUL EX ,EXODUS 和BFIRES 。
国内比较典型的模型有疏散时间计算模型、群集疏散模型、地下商业建筑疏散预测模型、网格疏散模型和地下大型商场疏散模型。
铁路大型客运站应研究建立风险评估模型、三维多尺度模型、预警及疏散模型和多维可视化预案。
关键词:应急疏散模型;大型公共建筑物;公共安全 中图分类号:U298:X913 文献标识码:A 收稿日期:2008201215;修订日期:2008205206 基金项目:科技部科研院所专项基金项目(NCSTE2007206) 作者简介:王富章(1962—),男,江苏泰州人,研究员,博士研究生。
城市的交通枢纽、体育场馆、购物中心等大型公共建筑物一旦发生火灾、人员拥挤踩踏、恐怖袭击等突发性公共安全事件,如果处置不当,会给人民生命和财产带来巨大的损失。
国内外专家学者从不同角度对此进行了一系列研究,本文概述大型公共建筑物应急疏散问题研究方法、国内外典型的公共建筑物应急疏散模拟软件及数学模型,以供研究建立我国铁路大型客运站旅客应急疏散模型借鉴。
人员疏散分析模型
_____________________________________________________________________ [5]
——或者疏散到安全地点，或者被火灾所伤害。模型基于行为规则和个体属性， 每一个人的前进和行为由一系列启发性规则决定。行为子模型决定了人员对当 前环境的响应，并将其决定传递给移动子模型。行为子模型在两个层次起作用， 即全局行为和局部行为，全局行为假设人员采用最近的可用疏散出口或者最熟 悉的出口来逃生；局部行为可以模拟以下现象：决定人员对疏散警报的初始响 应、冲突的解决、超越以及选择可能的绕行路径等。这些都取决于人员的个体 属性。毒性子模型决定环境对人员的生理影响，考虑了毒性和物理危险，包括 升高的温度、热辐射、C0、C02 以及 02 含量等因素影响，并且估计了人员失 去行动能力的时间。它采用“毒性比例效果剂量”模型（FED），假设火灾危险 的影响由接受到的剂量而不是暴露的浓度决定，并且累计暴露期间的比例。 EXODUS 建模可以采用实验数据或者从其他模型得到数值数据,允许 CFAST 计算 数据导入到 EXODUS 中。EXODUS 模拟完毕后，可以使用数据分析工具来处理数 据输出文件。另外，提供了基于虚拟现实的后处理图形环境，提供疏散的三维 动画演示。
3.EXIT89 软件 EXIT89 由美国消防协会的 Rita F.Fahy 开发的一个用于大量人员从高层 建筑疏散而设计的疏散模型。该软件可用于模拟高密度人员的建筑的疏散。例 如高层建筑，它可以跟踪个体在建筑物内的行动轨迹。从消防安全的角度来评 估大型建筑设计时，该模型可以处理一些疏散场景中相关的因素，包括： （1）考虑各种不同行动能力的人员。包括限制行动能力的人员和儿童。 （2）延迟时间，既包括可以用来代替移动前的准备活动的时间（由用户 根据每个位置指定），也包括随机的额外时间，可以当作人员疏散开始时间。 （3）提供选择路径功能—使用模型计算出来的最短路径，可以用来模拟 经过良好训练的或者有工作人员协助的疏散过程；或者使用用户指定的路径，
[群体,模型]多出口选择群体疏散模型简析
![[群体,模型]多出口选择群体疏散模型简析](https://img.taocdn.com/s3/m/fb36218c58fafab068dc020f.png)
多岀口选择群体疏散模型简析近年来，全球突发事件频发，如美国9.11、印度洋海啸、奥尔良飓风、汶川地震、2008 年南方雪灾、波士顿马拉松比赛恐怖袭击及上海外滩踩踏事件等，在此背景下，突发事件应对与管理正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，人口越来越多，空间却越来越小.而对如此集中的人口密度，城市大型公共建筑物（购物中心、剧院、体疗中心、地铁车站及候车大厅等）在运营管理中，不得不考虑人员疏散的问题，如果处宜不当，就会给人民生命和财产带来巨大的损失.目前，大多数公共建筑物都是多通道多岀口的，如何在最短的时间内让行人最有效地进行岀口选择和安全疏散，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.人群疏散的水平是衡量公共场所安全性的一个重要指标.目前，对于群体疏散的研究主要集中在数字仿真方法，利用群体疏散模型去描述群体行为特征，并基于现代计算机技术进行仿真模拟•现有的群体疏散模型可以分为2类：离散空间模型和连续空间模型.离散空间模型中个体特性均为离散化，英中元胞自动机模型应用较为广泛.Schadschneider等分别根据具体的研究情境定义了对应的二维元胞自动机模型.Blue等则着重在行人流行进方向上对元胞自动机进行了修正•宋卫国等在考虑行人微观特性的基础上改进了元胞自动机模型•连续空间模型则允许行人在二维或三维空间内连续行进.该模型进一步又可以划分为以下几类：流体动力学模型、成本函数模型以及社会力模型，英中社会力模型应用比较广泛.Helbing等首次在行人群体行为研究中引入社会力和物理力的槪念，并根据牛顿运动立律研究行人运动轨迹，提出了社会力模型•之后，社会力模型被用于恐慌状态下行人行为动力学特性的刻画，并被进一步完善.在现实疏散情境中，行人经常会面临多出口选择的问题，岀口选择是行人运动最复杂的一个方而，但现有疏散模型并没有建立相应的出口选择机制.研究者通常通过构建数学模型对多出口问题进行优化分析，常用的数学模型和算法有遗传算法、分布估讣算法、整数规划模型、博弈论等，但这些模型都仅仅考虑事件的物理因素，忽略了疏散过程中人员的行为，尤苴是行人的心理反应.在恐慌状态下，直觉、认知、周围环境以及他人行为都会对行人的出口选择产生影响，进而影响疏散过程•因此，在多岀口群体疏散过程中，如何考虑行人的心理和行为反应，并将行人的出口选择模型与疏散模型相结合显得尤为重要.Gwynne等考虑行人的行为决策能力，将行人的自适应决策能力与EXODUS模型相结合，研究了行人对出口选择因素中出口结构的熟悉程度、烟尘浓度和人员性别的影响・Lo等将博弈论的方法应用到网格疏散模型中.Yuan等提出了一个基于行人行为的二维元胞自动机模型, 在模型中考虑了2个因素：空间距离和人员密度.Huang等将地板场模型进行改进，根拯出口的宽度、可见度和拥堵程度来建立选择规则进行出口选择.Zheng等将地板场与元胞自动机模型结合，在模拟中考虑了岀口选择和社会力因素，描述了行人的疏散过程和拥堵情况，并对间隔墙的设汁提出了有效建议•刘群等建立了基于演化博弈理论的元胞自动机疏散仿真模型，分析了出口保持率、视野范囤以及初始策略对出口选择的影响.上述研究表明，现有多出口选择与疏散模型的研究主要采用离散模型，如EXODUS模型、网格疏散模型、元胞自动机模型等.但是离散模型强调疏散中的时间离散和位置离散，由于个体的位置是离散的点，并随时间变化成禽散变化，需要制定一系列规则才能够真实地反映行人群体的行为•与离散空间模型相比，在连续模型中，个体位置、时间以及其他影响因子都是连续而非离散的，并且$注于多出口选择与连续模型的研究较少.影响出口选择的因素有很多，例如行人自身特征、心理状态、行人对出口的熟悉程度、岀口客观环境和条件等.Gwynne等着重讨论了行人的自适应决策能力，研究得到了影响岀口选择的三个因素：对出口结构的熟悉程度、烟尘浓度和人员性别;Yuan等和Zheng等则通过空间距离和人员密度两个因素去构建出口选择模型；Huang等分析了出口的宽度、可见度和拥堵程度的影响;刘群等在出口选择中考虑了出口保持率，视野范用以及初始策略•施正威等则将影响出口选择的因素归结为主观因素、客观因素和随机因素，根据随机效用理论，用效用描述了行人出口选择行为.他认为主观因素是由行人自身特性决泄的;客观因素是指行人在决策时已经客观存在并且无法改变的因素；随机因素是疏散过程中行人由于认识上的差异以及不同能力的限制，对不同主客观因素的理解出现偏差而产生的，另外还受到一些不可直接观测因素的影响.纵观目前的出口选择模型，主要偏重于考虑岀口的客观条件，却忽略了行人心理和行为反应对岀口选择的重要影响，缺乏将这些因素进行综合分析的研究.同时，在疏散模拟过程中，动态检査行人与出口、其他行人间的距禽的研究也比较匮乏，而在实际疏散中，出口距离、行人间距离等因素显然会影响对出口的选择行为.本研究在岀口选择模型的构建中，除了综合考虑岀口的客观条件（距离因素和设计因素）以及心理因素（出口堵塞效应对行人心理和行为的影响）之外，还将在模拟中使行人能够动态地进行出口选择•以往学者研究距离效应比较多，但是由于缺乏相关的心理研究，对于出口设计特性效应的分析不多，有的也主要局限在出口宽度上，本研究在此做了拓广，分析了岀口宽度和高度两个特性，以期能更真实地反应行人行为.待疏散人群的行为、心理等特征会对群体疏散的结果有着重要的影响，尤英是在人员比较密集的出口处.在出口处，行人会形成一个半圆区域，当行人极度兴奋时，他们的期望速度会很大，从而导致行人间的距离越来越小，最终形成堵塞效应•出口堵塞效应会对行人群体的出口选择产生重要的影响.在行进过程中，行人的最优路径选择是一个动态过程，当发现前方人群过于拥挤（超过自己的心理承受能力）时，他们可能会放弃当前最优化路线，而选择另外的出口•假设当出口处聚集大量人群时，行人能够识别出拥挤的半圆区域内行人数量的增长速率，并且倾向于选择不拥挤的出口，从而减少等待时间来规避安全风险•根据比例的传递规则，拥挤区域行人数量产生的效用可以用该区域的半径产生的效用来代替.。
奥运会场馆人员疏散的数学模型
奥运会场馆⼈员疏散的数学模型奥运会场馆⼈员疏散的数学模型⼯⾼班姜伟3011141076吴志军3011211085摘要本⽂参阅⼤量具有实际背景的统计数据, 对体育场⼈员组成、交通⼯具使⽤情况做出合理评估. 针对体育场⼈员疏散各环节, 提出了“拥挤状态下的⼈流模型”、“运动场通道设计的最⼤流量原则”、“车辆停放优化模型” 和“地铁-公交车疏散模型”四个⼦模型.对模型进⾏了适⽤范围、边界条件、实测数据拟合等特性的分析, 得到了: “密度-⼈流通量”曲线、体育场疏散时间和通道设计计算公式、最优停车⽅式设计、地铁-公交车疏散时间公式等⼀系列具有实⽤价值的结果. 上述结果与各种参考⽂献中提供的实测数据⾮常吻合.借助所获得的模型和结论, 给出了对运动场疏散全过程的时间、进程模拟, 并利⽤虚拟现实建模技术给出部分疏散场景的实况.根据模拟的结果, 认为100 000⼈规模的体育场可以在45min左右的时间内完成⼈员疏散. 并在此基础上提出体育场及其周边设施建设的若⼲优化⽅案.关键字体育场馆疏散调度⼈流模型问题重述2008年奥运会将在北京举⾏，奥运会期间的交通问题是⾮常重要的问题。
特别是开幕式、闭幕式这样的场合，参与⼈员多，离开时间集中，对交通设施的建设和车辆的安排调度都是⼀个值得探讨的问题。
根据你所了解的往届奥运会举办城市的有关交通⽅⾯的解决⽅案的信息，考虑到北京市的场馆设施和交通状况，请你分析和设计⼀套可以保证在奥运会期间的任何仪式或⽐赛结束后能够在合理的时间内将⼈员疏散的⽅案，⽅案的设计要尽可能的节省投资。
假设场馆坐落在市郊，可容纳10万⼈，附近有⾜够通⾏能⼒的⾼速公路。
要求就场馆的出⼝、通道、停车场的设置、合理的车型、各类参加⼈员的构成估计、车辆的调度、可以接受的等待时间等问题进⾏分析和设计，建⽴适当的数学模型来解决。
给出⼀个模拟疏散实况，计算全部撤离所需的时间。
1．1．相关假设1.1 体育场选址和规模根据北京市对奥运会场馆建设的规划[1] 承担奥运会开、闭幕式的国家体育场(The National Stadium)将位于北京市北部奥林匹克公园的中⼼区域. 这⼀区域周边公路通⾏能⼒较强且处于市郊, 可认为疏散过程不会受到外部交通的影响.题⽬给出的体育场设计规模为10万⼈, 依照参照[2]所给出的建筑标准以及往届奥运会场馆的建设先例, 估算体育场的占地⾯积(不包括停车场等周边设施)约为12万m2.图1-1. 北京2008奥运会⽐赛地点图1-2. 奥林匹克公园平⾯图1.2 出席⼈员组成体育场的⼈员由表演⼈员、观众、贵宾、⼯作⼈员组成, 奥运会在主体育场举⾏的各种仪式或⽐赛, 观众都将占⼈员总数的95%以上. 可以认为体育场疏散的主体为观众, 因此⽂中建⽴的模型除特殊提及外, 均针对普通观众.1.3 交通⼯具选择分配体育场的选址位于市郊, 绝⼤部分观众都将乘坐代步⼯具往返. 届时可以选择的交通⼯具包括: ①通往体育场的地铁和公交车②⼩型私⼈车辆③出租汽车④私⼈团体使⽤的客运车辆.这⾥认为④所占⽐例不⼤, 可以忽略. 下⽂将着重讨论①和②的调度⽅案和疏散能⼒.2． 2．拥挤状态的⼈流模型2.1 个体⽣理尺⼨个体的占地⾯积由其各⽅向上的最⼤⽣理尺⼨决定, 通常使⽤肩宽b p 和⾝体厚度d p 决定. 为了简便计算, 通常将个体抽象成椭圆形, 或矩形区域[3].图2-1. ⼈体的椭圆形模型图2-2. ⼈体的矩形模型此时的个体占地⾯积S p (m 2)可分别表⽰为:p p pE 41d b S π=12- 和p p pS d b S =22- 下⾯给出不同地区⼈群⽣理尺⼨的数据考虑到我国⼈⼝素质未来6年的发展情况, 兼顾计算的简便, 在本⽂中取 b p =0.5m, d p =0.25m, S p =S pS =0.125m 2.2.2 ⼈群密度⼈群中个体的⽣理尺⼨和个体之间的间距共同决定⼈群的密度, 参考资料[4]给出了⼀些典型情况下的空间占⽤(最⼩包络圆的直径).鉴于体育场疏散时观众⼈群密度偏⼤, 可以假设相邻个体的横向间距恒为100mm, 纵向间距随⼈群密度变化.资料[5]进⼀步指出: 出于对安全因素的考虑, 拥挤区域站⽴⼈群的最⼤密度不应超过40⼈/10m 2. 结合上⾯对个体占地⾯积的计算, 可以得到体育场各通道内的⼈群密度的允许区间为(0, 4) ⼈/m 2. (此处尚未考虑速度因素, 下⽂将给出理想值).2.3 拥挤状态下的⼈流模型⼏点假设:1 1 ⼈流限制在单向定宽度⽆限长通道内前进, 且相对饱满, 即速度不⼤于某极限速度V max =3m/sec.2 2 任何个体均遵循普遍原则前进: 不试图超越前⽅个体, 亦不会留出过⼤间距.3 3 ⼈群密度ρ(⼈/m 2)在通道各处相等, 且随速度v (m/sec)的递增⽽递减, 取值范围为(ρmin , ρmax )4 4 定义⼈流通量q (⼈/m ·sec)为单位时间、单位通道截⾯积通过的⼈数, 则有q =ρv模型建⽴:拥挤状态下步幅l (m)等于相邻个体的间距. 参照图2-3, 结合上⽂对个体⽣理尺⼨参数的计算, 可以得到:p p )1.0(1d b l -+=ρ32-图 2-3. ⼈流模型⽰意图利⽤[6]和[7]给出的速度、步幅等数据, 能够确定⼈群密度ρ与⾏⾛频率f 之间存在关系:n K ρ=f 42- 并可以进⼀步验证上式中K=1.36, n ≈0.5.将⼈群速度表⽰为密度的函数:np p K ))1.0(1(ρρ?-+=?=d b f l v 52- 确定⼈流通量:nK d b v q ρρ?-+=?=)1.01(p p 62- 利⽤前述数学模型和相关参数, 并考虑边界条件, 绘制v -ρ曲线和 q -ρ曲线如下:图 2-4. 密度-速度曲线图 2-5. 密度-⼈流通量曲线可以确定当⼈流密度值ρ0=2.22⼈/m 2, 相应的速度为v 0=1.01m/sec.时, 通量q 取得极值q *= 2.25⼈/m ·sec.结论和分析:理论预测所得曲线⾛势与⽇常经验相符, 并且量值上与现有数据相当吻合. 通过对⼈流通量变化趋势的计算, 可以获得满⾜通量最⼤的速度和密度条件.体育场内的各通道均为狭窄路段, 且疏散过程中⼈流密度⾜够⼤, 可以应⽤此模型进⾏疏散分析. 为了获得最⼩的疏散时间, 运动场内各处通道的设计均应满⾜⼈流通量在q *附近. 下⽂中将应⽤此结论探讨实施细节, 并给出预期的疏散时间.3． 3．运动场设计优化和疏散时间计算3.1 通道设计的最⼤流量原则前⾯分析得到: 为使疏散时间最⼩, 需要在设计体育场内通道时保证⼈流通量q 在其极值q *附近, 并且尽量宽阔. 为此参考[2]总结下列设计原则:1. 1. 根据中国⼈的⾝材特点, 座宽设计为0.6m. 每圈平均有50组座椅坐供1 600⼈就座. 相邻两组间距离为 1.0m. 为使流量最⼤,由于座位密度近似为⼈流密度的初始值, 应把座位密度设为2⼈/m 2, 即每⼈占据0.5m 2的空间, 则每前后相邻两排间距设计为0.5/0.6=0.83m. ⼀圈平均周长为50×(30×0.6+1)=950m. 上下层各有31~32排. 总计约有100 000个座位.图 3-1. 座椅排布和通道设置2. 2. 相邻两排座椅之间的通道(称为0级通道)仅需承载单股⼈流, 其设计宽度满⾜⼀⼈通过即可. ⼈流在0级通道⽆法达到理想的通量q *, 因此每段的长度应尽可能短(建议为15倍座位长度). 0级通道的总长度仅与场内座位数⽬有关.3. 3. 其它依次各级内部通道的设计, 应合理控制宽度, 保证前⼀级的⼈流均匀汇⼊, 使稳定状态下整个通道内的平均⼈流通量尽可能⾼.图 3-2. 通道连接部分由此原则可以得到 1n n 2-=D k D 13-k —— n 级通道与n -1级通道的汇合点总数 D i —— i 级通道的宽度4. 4. 外通道(出⼝)的设计, 存在关系式:BC D =23-B —— 疏通⼝(道)设计可通过⼈流股数C —— 单股⼈流宽度. ⼀般地, C =b p +0.1=0.6m.其他设计细节还包括:1 1 采⽤下⾏、⽔平、坡道疏散⽅式以提⾼⼈群移动速度.2 2 楼梯和坡道宽度较⼤(>3m)时, 加设中间分隔栏杆扶⼿, 辅助疏导⼈流. 3.2体育场疏散时间的计算体育场观众数量多, 疏散时间集中, 因此设计应有畅通的交通道和均匀分布的出⼊⼝, 以便在⼀定时间内使全部观众疏散完毕. 给出⼤型体育场疏散时间计算公式[2]:BA N V S T +=s 33- T s —— 疏散时间V —— ⼈流疏散速度(m/min)A —— 单股⼈流通⾏量(⼈/min)B —— 疏散⼝(道)可通过⼈流股数N —— 疏散⼈数S —— 疏散距离(m)就影响体育场疏散时间的⼏个因素分别加以分析:1 1 单股⼈流通⾏量A(⼈/min)ρρVC C V A ==143- C —— 单股⼈流宽度. ⼀般取C =b p +0.1=0.6m.ρ —— ⼈群密度2 2 疏散⼝(道)数量n b疏散⼝(道)数量越多, 则从看台出⼝到外出的加权总距离越⼩, 越有利于缩短疏散时间T s .但外出⼝的数量不应过多, 否则从体育场涌出⼈流过多且过于分散, 不利于控制, 同时加重场外通路的负担, 容易在较狭窄路段形成瓶颈, 不利于安全.考察国外⼤型体育场设计, 把主要外出⼝数n b 定为4. 对称分布. 并可增加备⽤出⼝使总出⼝数达到8个甚⾄更多, 为意外事故发⽣时恐慌⼈流的疏散.3 3 疏散⼝(道)可通过⼈流股数B这是影响疏散时间的最主要因素, 是可以控制的. 参考体育场观众疏散设计标准及其设计规模, 预计外出⼝疏散时间T o 为15min.观众应占总⼈数的95%以上, 认为N =100 000.b o An T N B =53- 4 4 ⼈流疏散速度V (m/min)“拥挤状态下的⼈流模型”定量地给出了⼈群密度和速度之间的关系. 为了获得最⼩的疏散时间, 运动场内各处通道的设计均应满⾜⼈流通量在q *附近. 从⽽速度亦应在v 0附近.⼈流疏散速度V = v 0=60m/min5 5 .疏散距离S (m)由看台上的出⼊⼝⾄外门⼝,经过道、楼梯的实际距离, 计算体育场总距离时则为加权距离, 其计算公式如下:∑∑==?=ni i n i i i bb S S 1163- b 1, b 2, ... 为第⼀、第⼆疏散道⼈流股数S 1, S 2, ... 为第⼀、第⼆疏散道疏散距离疏散距离S 应尽量⼩. 参考现有体育场设计, 观众席分为上下2层. 疏散形式如图3-3[2]:图3-3. 双层的疏散通道体育场设计为对称结构, 为⽅便计算, 只考察取出的扇形部分.图 3-4. 看台的扇形模型由公式3-6, 此处:212211)(s s s S s S S ++?=73- S 1 —— 上层观众平均疏散距离S 2 —— 下层观众平均疏散距离s 1 —— 上层看台扇形⾯积s 2 —— 下层看台扇形⾯积此扇形模型中⽤扇形⾯积代替了⼈流股数. 在这个扇形中, 中间⼀排有1600/8=200个座位. 假设相邻长排相差2个座位, 上下层均有30排左右. 因⽽, 离赛场最近⼀排座位有140个座位, 最远⼀排有260个座位. 计算扇形看台⾯积:排数最远⼀排座位数最近⼀排座位数?+=)(s 83- 则有:172321=s s 83- 每圈距离l c ≈120m. 楼梯及缓台的坡度α=30o. 上下层观众席⾼h =排数×每排⾼(约0.47m)=14.1m. 则上下楼的平均距离为14.1/sin30o=28.2m. 则:m 7421c 1=+=h l S 93-m 88sin 212=+=αh S S 103- 带⼊公式3-7得到:m 05.82=S 113- 计算体育场疏散时间 min 4.16o s =+=T V S T 123-4． 4．停车场规划和疏散时间4.1 停车场规模前⾯1.3中提到疏散车辆以地铁-交车和私⼈车辆为主, 运动场附设的停场为私⼈车辆专有. 下⾯计算乘坐私⼈车辆观众的⽐例.北京市2001年私有车总计为50万辆, 并保持每年15%的增长率[8]. 同期⼈⼝总数为1 380万, 预计年增长率2.4%[9]. 可以推知: 2008年北京市及周边地区车辆占有率约为每百⼈8.16辆. 加之对未来车辆增长的考虑, 停车场设计规模为10 000辆, 按平均每辆车承载3⼈计算, 将可疏散27 000⼈.为减少疏散⼈群的步⾏时间, 建造两个地上停车场, 单个停车场容量约为5 000辆.为了节约成本, 将考虑尽量减⼩停车场尺⼨和提⾼空间利⽤率.4.2 车辆尺⼨数据利⽤从[10]获得的常见车型尺⼨数据, 可以估算出私⼈车辆的平均尺⼨.本⽂中使⽤下述模型及数据计算停车场的相关设计参数.图 4-1. 平均车型尺⼨4.3 车辆停放⽅式优化单车占地⾯积与停车⾓度θ的关系如图4-2所⽰:图4-2 单车占地⾯积设l c 和w c 分别为⼀个停车位的长和宽:θθcos 5.2sin 5c +=l 14- θsin /5.2c =w 24- 则⼀个车位的占地⾯积θθθsin )cos 5.2sin 5(5.2c +=S 34-变化规律如图4-3所⽰图 4-3 Sc-θ的关系曲线 S c 随θ减⼩⽽增⼤, 但θ的减⼩有利于车的开出. 当θ为45o时, 单车占地⾯积变化不⼤, ⽽出车较易. 并且可以选择使车辆交错停放, ⼤⼤节省了空间.图 4-4(a) 45度斜式泊车⽰意图图 4-4 (b) 泊车⾓度⾮45度时存在空间浪费θ=45o时, 单车平均占地为:m 4.4c =l 44- m 5.3c =w 54-4.4 停车场设计和车辆调度优化为进⼀步优化停车场结构, 减少或避免阻塞, 提出下列停车场设计和车辆调度原则:1. 1. 尽量缩短停车场长宽⽐, 以保证观众⾏⾛路线尽可能短, 即尽量缩短⾏⾛的时间.2. 2. ⼈⾏道与出车道交叉处, 设置斑马线, 同时提前设置限速障碍物. 限速障碍物可以保障⾏⼈安全, 并使车辆通过减速带后的车距拉⼤, 便于其它车辆插⼊车流.图4-5 限速障碍物对⾏⼈的保护作⽤图4-6 限速障碍物利于车辆插⼊车流图4-7 设置限速障碍物对相邻车距的影响3. 3.⼊车道为4车道, 其中中间两车道只允许停车位在7⾄12组的车⾏驶, 以避免车⾏⽅向交叉或相互阻碍图4-8. 停车位分组⽰意4. 4.停车场形状设计成狭长有利于出车道与公路的连接.5. 5.疏散⼈流进⼊停车场时, 可利⽤⼊车道将⼈流导⼊停车场, 这时不允许车辆驶⼊.4.5 停车场疏散时间的计算⼏点假设:1. 1.停车场采⽤单⼊多出式, 中部驶⼊车道, 设计为4车道, 宽10m. 共⽤驶出车道的两排车为⼀组, 出车道道宽4m. 每隔固定间隔设置⼈⾏道, 道宽2.5m.2. 2.⼈⾏道数⽬变化较⼩, 为⽅便计算⼜不失⼀般性, 设⼈⾏道共有六条.3. 3.在疏散时, ⼈流可由⼊车道引进, 极⼤避免了⼈流与车流的交叉. 且有限速障碍物限速, 使车在通过⼈⾏道之前速度很慢, 因此先忽略⼈流对车流的影响.4. 4.出车时的平均车速为5m/sec, ⼈⾏⾛的速度为1.3m/sec.变量说明:n——组数w p——⼈⾏道总宽w i——⼊车道宽t1——疏散过程中离出⼝最远车辆的驶出时间t 2 —— 从停车场⼊⼝到某辆车步⾏的最⼤时间计算公式:n w t 25000c 1=64-)225000)42((3.11i p c c 2w w n w n l t ++++=74- 经计算, t 1<< t 2, 因此疏散时间主要取决于t 2. 当n 取19时, t 2的值最⼩. 停车场疏散时间:min 7)min(21p =+=t t T 84- 同时可以进⼀步给出停车场的优化设计参数: 单排车总数132辆, 停车总数为5 016辆. 每隔22辆车设⼀⼈⾏道. 共设四条⼈⾏道. 车场总长为500(487)m, 总宽为250(244)⽶. 占地⾯积为12.5(11.9)万m 2.5． 5．地铁和公交车疏散时间前⾯4.1中计算得出观众中将有27%即27 000⼈使⽤私⼈车辆, 这⾥假设余下观众均按照承载⼈数⽐例选择轨道交通⼯具和公交车. 鉴于这两种交通⼯具的时间规律, 承载能⼒固定, 模型相对简单, 下⾯直接给出假设和结论:地铁和公交车疏散时间:g c t N N N T b ?=15- t g —— 相邻车次的等待间隔时间(min).N —— 选择交通⼯具的⼈数 73 000⼈N l —— 可⽤的线路数⽬.N c —— 每车次的疏散能⼒(⼈/车次)参考[11]给出的量值, 可以测算N c 数量级为103, 这⾥设为2 000⼈/车次. 并设理想等待时间t g =2.5min. 根据[1]的有关新闻, 北京市将为2008年奥运会新建7条地铁线路, 假设其中N l=3条位于主体育场附近. 则带⼊公式 5-1 得到:min 30b =T 25-6． 6．结论和分析根据2.3节拥挤状态下的⼈流模型: 体育场各通道和出⼝的设计均尽量保⾜够⼤的⼈流密度ρ和必要的流动速度v , 从⽽使⼈流通量q 尽可能接近极值q *. 在此前提下, 3.2, 4.5和5节分别针对⼈员疏散的各个阶段, 给出体育场通道、外出⼝、停车场布局等定量结论和车辆调度原则等设施建设的细节. 进⼀步得到各阶段疏散时间的估计. 给出体育场⼈员总体疏散时间T 的表达式:),max (b p i T T T T +=16- T i —— 体育场内疏散时间(公式3-12)T p —— 停车场疏散时间(公式4-8)T b —— 地铁和公交车辆的疏散时间(公式5-2)总结前⽂分析和计算结果, 100 000⼈规模的体育场的全部疏散时间约为46分钟.分析T的各分量不难发现: 地铁和公交车疏散时间T b为影响疏散时间的主要因素, 为尽量减⼩T b, 可以考虑增加可⽤线路数⽬和车次密度. 另⼀⽅⾯, 由于我国私⼈车辆基数处在相当低的⽔平, 停车场规模较⼩使得T p被T b所掩盖. 但是可以预见, 2010年之后的体育场馆疏散将更多⾯对如何协调各种交通⼯具的搭配问题.7．7．参考⽂献[1]. 北京2008奥运会官⽅⽹站, /doc/c0112cbf9a6648d7c1c708a1284ac850ac0204cd.html /[2]. 蔡镇钰主编, 《建筑设计资料集第7册》. 北京: 中国建筑⼯业出版社. 1997[3] J. J. Fruin, Pedestrian Planning and Design. Metropolitan Association of Urban Designers and Environmental Planners, Inc. 1971.[4] Stephen Pheasant, Bodyspace: Anthropometry, Ergonomics and the Design of the Work2nd Ed. USA Taylor & Francis Inc. 2001[5] Department of National Heritage, Guide to Safety at Sports Grounds 4th Ed.H.M.S.O. Publications. 1997[6] 姜启源编, 《数学模型》第2版. 北京: ⾼等教育出版社. 1993[7] G.. Keith Still, Crowd Dynamics. /doc/c0112cbf9a6648d7c1c708a1284ac850ac0204cd.html /[8] 竞车⽹, /doc/c0112cbf9a6648d7c1c708a1284ac850ac0204cd.html /news_3/rushiyiwei.htm[9] 中国⼈⼝信息⽹, /doc/c0112cbf9a6648d7c1c708a1284ac850ac0204cd.html /new0406-6.htm[10] 中国汽车⽹, /doc/c0112cbf9a6648d7c1c708a1284ac850ac0204cd.html /[11] 许燕莉, 《北京轻轨铁路梦圆在即》. 《光明⽇报》1995年11⽉15⽇[12] 刘禹，林威，李德志, 2002年哈尔滨⼯业⼤学数学建模竞赛试题答卷。
高校教学楼内的人员紧急疏散数学模型
1 ( bp + 0. 1) Θ d p
( 2)
对于一个疏散宽度为 1. 5 m 的门, 在拥挤的情况 下, 人员在运动过程中不会与墙壁或门等障碍发生物 理接触, 一般都保持 0. 15 m 的间距, 且中国人标准肩 宽 0. 52 m , 从座位到教室门口通过人流股数B 1 = 1, 走 廊通过人流股数B 2 = 4, 楼梯通过人流股数B 3 = 2, 出口 通过人流股数B 4 = 2, 最终的人流股数B 由出口通过人 流股数决定, 故B = 2。 各个门的宽度、 走廊长度和宽 度、 楼梯宽度等数据, 如表 2 所示。
752
2. 1. 3 模型建立
拥挤状态下步长 l (m ) 等于相邻个体的间距。如图
F ire Sc ience and Technology, O ctober 2008, V o l 27, N o. 10
2 所示, 结合对个体生理尺寸参数的计算, 可得式 ( 2) 。
l=
2. 2 疏散时间的计算
高等院校占地面积大, 建筑物较多且规模大, 人员 众多而相对密集, 资产数量大, 防火要求高, 消防工作 十分繁重。 由于各高等院校不断扩招, 在校人数急剧上 升, 用地十分紧张, 学生集体宿舍、 教室、 食堂等基础设 施不足, 导致人员密集度不断增加, 建筑物使用功能一 再变更, 一旦发生火灾, 极易造成群死群伤和重大财产 损失, 这给消防工作带来了新的挑战。 人员疏散为高校 防火工作的重中之重。 1 问题分析 分析问题包括人在疏散楼梯间内及疏散走道中的 疏散速度; 火灾发生地点、 原因、 大小, 失火后人的第一 反应与第二反应, 等等。 疏散是结合人员行为、 人流、 人 员能力、 具体教学楼的物理环境、 火灾情况的动态变化 的动态系统。 拟建立的紧急疏散模型应包括 4 个子模型: ( 1) 逃 生前期人员行为系统动态模型; ( 2) 逃生中人员行为系 统动态模型; ( 3) 疏散人流系统动态模型; ( 4) 疏散人员 能力系统动态模型。 具体的综合模型如图 1 所示。 全部人员撤离完毕所用的时间T 受到人员从离开 座位到到达教室门口所用时间 T 1、 经过走廊所用时间 经过楼梯所用时间 T 3、 经过出口门所用时间 T 4 共 T 2、 同决定, 即有式 ( 1) 。
大型场馆疏散模型研究
大型场馆疏散模型研究
随着现代建筑的不断发展，大型场馆在人们生活中扮演着越来越重要的角色。
大型场馆一般集中了大量的人员，如演唱会、体育比赛等活动，一旦发生紧急情况，如火灾、突发事件等，场馆内的人员安全疏散成为至关重要的问题。
因此，建立一个合理的场馆疏散模型具有重要的现实意义。
目前，大型场馆疏散模型的研究主要关注以下几个方面：场馆疏散模型分析、消防安全分析、人员行为模拟等等。
场馆疏散模型分析是对场馆疏散过程进行分析和建模。
不同场馆具有不同的特点，如建筑形状、场馆容量以及人员构成等。
因此，对于不同场馆，需要采用不同的疏散模型。
常见的疏散模型有排队理论、蒙特卡洛方法、离散事件仿真等。
在场馆应急疏散中，离散事件仿真是一种比较重要的疏散模型，它能够很好地描述场馆内人员的行为，并较为真实地反映场馆内疏散情况。
消防安全分析是对场馆内消防设施、设备和对应措施进行分析和评估，以提高场馆内消防安全水平。
主要包括疏散路线设计、防火门、消防设施、疏散标志等方面。
在场馆疏散模型的建立过程中，需要考虑到消防安全的因素。
人员行为模拟是对场馆内人员在紧急情况下行为的模拟。
人员在场馆内会受到种种因素的影响，如场馆容量、建筑物结构和疏散路线等。
因此，在场馆疏散模型中，需要考虑到人员的行为模拟的因素，以更好地模拟场馆内疏散情况。
总之，场馆疏散模型的研究具有重要的现实意义，在场馆内紧急情况发生时，利用场馆疏散模型可以有效提高人员疏散效率，减小人员伤亡。
未来，场馆疏散模型的研究需要继续深入，特别是在人员行为模拟方面，进行更加精确、准确的建模，以提高场馆疏散模型的可靠性和精度。
人群疏散文献综述介绍
[1]朱诺.基于视频检测和元胞自动机的人群疏散机理研究[D].导师：贾斌;邵春福.北京交通大学,2012.摘要:在各种交通方式中,步行可以独立的成为一种交通方式,并且构成各类交通出行两端的环节。
在大型活动的场所里,人们采用步行的方式参与活动,各类设施都需要满足行走的需要,行走的服务水平直接关系到了活动的质量。
因此,通过基于行人微观特征的宏观疏散行人流的研究,建立微观特征与宏观特征之间的联系,探索不同环境下不同宏观行人流特征和现象,是行人疏散研究的重点和热点,同时具有重要的理论意义,为行人的安全疏散和建筑物的整体结构合理化设计提出宝贵的方案。
因此,本文从行人视频检测方法的研究、正常情况下的人群疏散模型研究和紧急情况下的人群疏散模型研究三个方面进行阐述：(1)根据不同的交通状态,提出了低密度情况下基于运动的行人检测方法和高密度情况下基于人头的行人检测方法。
在低密度状态下提出了基于行人运动的检测方法：从改进权值参数和控制方差两个方面对传统的高斯模型(GMM)进行了改进,有效的减少了由于交通冲突使得运动前景融入背景模型的可能；建立了基于Kalman滤波和Mean-Shift算法的目标跟踪方法,改进了多个运动目标相互合并或分离时的处理方法；通过BP神经网络对运动个体进行分类,进而得到行人的运动信息；在高密度状态下提出了基于人头的改进的行人检测方法：提出了基于头发颜色在RGB和HSV颜色空间、脸部颜色在YUV颜色空间的混合颜色模型进行头部区域检测；建立了基于Canny算法与小波变换的人头轮廓提耳取方法,实现对人头轮廓的提取；根据Hough变换提出了基于人头图像的圆环检测方法,对人头进行精确定位并统计行人流量。
最后,通过实际的实验分析,验证了所提出的高、低密度状态下行人视频的检测方法有效性和先进性。
(2)在正正常情况下的人群疏散模型研究中,本文建立了基于元胞自动机的动态参数模型,在传统的动态参数模型的基础上引入了感知参数,用以描述出口附近的行人密度对行人疏散路径和出口选择的影响,通过不同的行人分布状态来与以往模型比较,模拟结果证明这种改进是有效的,因为在对于门的选择上,除了对空间距离的要求以外,密度也是一个很重要的影响因素；分别对无阻碍和有阻碍情况下的人群疏散进行了研究：对于无阻碍情况下的人群疏散,本文分别研究了安全出口的最佳位置,以及单个门和多个门的布局对疏散时间的影响,并对模型参数进行了最优的选取,描述了疏散时间、系统规模、行人密度、出口宽度之间的关系；对于有阻碍的人群疏散,本文考虑了障碍物布局对疏散时间的影响,同时考虑当障碍物发生位置移动时对疏散时间的影响,刻画了障碍物移动时间、疏散时间、行人密度之间的相互关系。
数学建模人员疏散
数学建模人员疏散本题是由我和我的好哥们张勇还有我们区队的学委谢菲菲经过数个日夜的精心准备而完成的,指导老师沈聪.摘要文章分析了大型建筑物内人员疏散的特点，结合我校1号教学楼的设定火灾场景人员的安全疏散，对该建筑物火灾中人员疏散的设计方案做出了初步评价，得出了一种在人流密度较大的建筑物内，火灾中人员疏散时间的计算方法和疏散过程中瓶颈现象的处理方法，并提出了采用距离控制疏散过程和瓶颈控制疏散过程来分析和计算建筑物的人员疏散。
关键字人员疏散流体模型距离控制疏散过程问题的提出教学楼人员疏散时间预测学校的教学楼是一种人员非常集中的场所，而且具有较大的火灾荷载和较多的起火因素，一旦发生火灾，火灾及其烟气蔓延很快，容易造成严重的人员伤亡。
对于不同类型的建筑物，人员疏散问题的处理办法有较大的区别，结合1号教学楼的结构形式，对教学楼的典型的火灾场景作了分析，分析该建筑物中人员疏散设计的现状，提出一种人员疏散的基础，并对学校领导提出有益的见解建议。
前言建筑物发生火灾后，人员安全疏散与人员的生命安全直接相关，疏散保证其中的人员及时疏散到安全地带具有重要意义。
火灾中人员能否安全疏散主要取决于疏散到安全区域所用时间的长短，火灾中的人员安全疏散指的是在火灾烟气尚未达到对人员构成危险的状态之前,将建筑物内的所有人员安全地疏散到安全区域的行动。
人员疏散时间在考虑建筑物结构和人员距离安全区域的远近等环境因素的同时，还必须综合考虑处于火灾的紧急情况下，人员自然状况和人员心理这是一个涉及建筑物结构、火灾发展过程和人员行为三种基本因素的复杂问题。
随着性能化安全疏散设计技术的发展，世界各国都相继开展了疏散安全评估技术的开发及研究工作，并取得了一定的成果(模型和程序)，如英国的CRISP、EXODUS、STEPS、Simulex，美国的ELVAC、EVACNET4、EXIT89，HAZARDI，澳大利亚的EGRESSPRO、FIREWIND，加拿大的FIERA system 和日本的EVACS等，我国建筑、消防科研及教学单位也已开展了此项研究工作，并且相关的研究列入了国家“九五”及“十五”科技攻关课题。
人员疏散模型
人员疏散方案摘要在紧急情况下，一个合理的人员疏散方案对于保障有关人员的人身安全具有非常重要的作用。
本文讨论了某教学楼在紧急情况下的人员疏散方案问题，运用MATLAB编程软件，建立了人员疏散模型，得到了人员最短疏散方案为按顺序疏散。
人员的疏散时间包括排队时间及安全撤离所用的时间，首先是排队时间，本文根据2000年日本颁布的最新疏散评估计算方法，疏散准备时间的计算公式为：030,t A为教室面积来确定排队时间。
下面分析安全撤离时间。
问题1是研究人员在单队疏散的情况下，疏散时间最短的方案。
人员疏散有两种方案，一种是按教室先后顺序疏散；另一种为奇偶顺序疏散方案（此方案是考虑扩大两队之间的距离，节约等待时间），即教室序号为偶数的第二第四间教室人员先疏散，再接着是第三、第一教室的人员，直至最后一人疏散完毕。
本文考虑在发生意外时，教室里面的人员在听到警报声后，第一时间排好队，有序撤离，后面教室的人员只有等前一个教室的最后一个人跑出教室后才紧跟着疏散。
通过比较两种方案的疏散时间，我们得出单队疏散的最短时间方案为按顺序疏散。
问题2是在得到问题1单队疏散最佳方案为顺序疏散的情况下，研究人员双队疏散的情况。
考虑每一个教室的相关人员大致分成相同人数的两队，都同时在听到警报后开始疏散，这时也可能出现等待与不等待两种情况。
不等待时最短时间就是最后一个人员疏散所走的距离比上平均速度，在等待情况下，后一个教室的两队人员必须等到前一个教室的最后一个人员离开教室才开始疏散，相对于问题1，第i间教室人员走至第1i-间教室门口的实际距离iS减少了一半。
问题1，2模型的建立都是基于人员逃生速度均匀的假设下，而事实上，相关人员在紧急情况下，逃生速度会受很多因素的影响，包括人员密度、所处环境、心理因素等。
因此，在模型改进中，我们根据查阅到的资料，综合考虑各种因素，确定人员疏散速度与人员密度的函数，并给出相应的具体数据，利用MATLAB软件求得最短的疏散时间。
人员疏散的数学模型
人员疏散的数学模型摘要本文通过数学建模对人员疏散进行探讨，人员疏散包括为疏散时间的计算方法和疏散过程中瓶颈现象的处理方法。
建模的过程本着便于管理，路径精短，时间最短等目的，充分发挥人力，物力的优势，最终制定了一套完整的疏散方案。
整个建模的总体思想是：先估测出有多少人数，结合数学操作软件优化出一套人员疏散的初步实施计划，其中着重于对路线调配，人员管理和人员通过速率的整合筛选，订制出一套完整的疏散方案，充分合理化人员疏散之间的人数，通过的速率。
经过对题目中衡量体系的把握，我们集中精简了对k间教室，走道只有一个出口。
人员撤离时，有序、单行、（间隔）均匀、匀速。
室内人员排成一队列的时间不计，第一个人到达教室门口的时间不计的需求，包括了对疏散速度的时间提高的依赖关系。
关键词：人员疏散建模模型距离控制疏散过程一、问题背景1. 有一排k间教室，走道只有一个出口。
2 .人员撤离时，有序、单行、（间隔）均匀、匀速。
3. 室内人员排成一队列的时间不计，第一个人到达教室门口的时间不计(t0=0)。
教学楼人员疏散时间预测学校的教学楼是一种人员非常集中的场所，而且具有较大的火灾荷载和较多的起火因素，一旦发生火灾，火灾及其烟气蔓延很快，容易造成严重的人员伤亡。
对于不同类型的建筑物，人员疏散问题的处理办法有较大的区别，结合教学楼的结构形式，对教学楼的典型的火灾场景作了分析，分析该建筑物中人员疏散设计的现状，提出一种人员疏散的基础，并对学校领导提出有益的见解建议。
二、模型的假设与分析假设：我们将人群在教学楼内的走动模拟成水在管道内的流动，对人员的个体特性没有考虑，而是将人群的疏散作为一个整体运动处理，并对人员疏散过程作了如下保守假设：1.疏散人员具有相同的特征，且均具有足够的身体条件疏散到安全地点；2.疏散人员是清醒状态，在疏散开始的时刻同时井然有序地进行疏散，且在疏散过程中不会出现中途返回选择其它疏散路径；3.在疏散过程中，人流的流量与疏散通道的宽度成正比分配，即从某一个出口疏散的人数按其宽度占出口的总宽度的比例进行分配4.人员从每个可用出口疏散且所有人的疏散速度一致并保持不变。
[精品]人员疏散速度模型综述47862
![[精品]人员疏散速度模型综述47862](https://img.taocdn.com/s3/m/a1c303d109a1284ac850ad02de80d4d8d15a017a.png)
人员疏散速度模型综述陈曦中国人民武装警察部队学院，河北廊坊，０６５０００【摘要】【关键词】基于人员疏散速度的影响因素，对典型的疏散速度模型进行了比较分析，并对特殊人群的疏散速度进行阐述，得出人员疏散速度的总体规律。
为进一步研究人群疏散问题提供科学依据。
人员疏散疏散速度疏散模型一、前言人员密集的公共场所具有极大的危险性，容易造成重大的群死群伤事故。
例如：２０００年１２月２５日发生在洛阳市东都大厦的火灾事故，造成３０９人死亡；２００１年，美国“９１１”事件发生在人群聚集的高层建筑内，造成２．５万人紧急疏散，死亡２０００多人，失踪６３４７人；２００３年，韩国大丘地铁纵火案发生在人群积聚的地铁内，至少造成１３４人死亡，１３６人受伤；２００４年元宵演出期间发生在北京密云的人群拥挤事故，造成１７人死亡。
所以，研究公共场所的安全疏散具有极大的现实意义和社会安全价值，而疏散速度是影响人群疏散的一个重要因素。
目前，对疏散速度模型的研究比较典型的有：前苏联的Ｐｒｅｄｔｅｃｈｅｎｓｋｉ和Ｍｉｌｉｎｓｋｉｉ，日本的Ｔｏｇａｗａ，Ａｎｄｏ等，武汉大学与中国香港城市大学发展的空间网格疏散模型ＳＧＭ，以及武汉大学的建筑物人员疏散逃生速度的数学模型。
比较以上人群的疏散速度模型，可以对不同情况针对性的做好安全措施，改善防火设计，对人群疏散问题的研究具有指导意义。
［１］［２－６］二、影响人员疏散速度的因素１、人群密度对速度的影响２、人与人之间的距离对速度的影响人群密度反映了一个空间内人员的稠密程度，通常用单位面积上分布的人员的数目表示，即：人群密度＝全部人数／全部面积（人／ｍ）或者用人均占有面积表示（ｍ／人）。
由于建筑物各空间的功能不同，所以其人群密度也不相同，而各空间的人群密度，决定了每层楼所需安全疏散的人数、人员移动速度等。
在通常情况下，当疏散通道空间中人均占有面积Ｓ＝０．２８ｍ／人时，则该通道空间就可能出现人流迁移流动的危险事故：当人均占有面积Ｓ＝０．２５ｍ／人时，则会出现人体前后紧贴相互推挤。
行人疏散的格子气模型1
摘要
近几十年来，随着全球经济的快速发展，城市的现 代化建设步伐加快，人们的生活节奏越来越快，行人交 通越来越引起人们的关注，特别是行人踩踏事故的频繁 发生和节假日的大量客流拥堵现象，引起了全社会的高 度警惕。研究行人交通，解决行人交通问题刻不容缓。 近本世纪以来各国政府在行人交通理论领域投入不少的 人力与物力，及科学家们的专研下，取得了一些成果， 形成了一些行人交通流理论和模型。本文用格子气模型 研究了行人通道的交通一些交通现象。概括本文的主要 工作为：运用格子气模型研究通道中行人流动的过程。 得到了在不同的宽度通道中相变点与宽度的关系。
行人运动特征
正常情况（Normal situations）
①追求快捷 ②希望舒适 ③保持私密 恐慌情况（Panic Situations） ①由于紧张而行动盲目。 ②行动速度比正常情况要快得多。 ③经常互相推挤，不忌讳相互间的身体接触。 ④通过瓶颈时常常没有秩序。 ⑤在出口处会产生拥堵，甚至出现“成拱现象”。 ⑥在拥堵的人群中，身体接触产生的压力可以达到 4500N/m2，足以推倒一堵墙壁。 ⑦摔倒的人可能成为障碍物从而影响其余人的出逃。 ⑧人们开始盲从他人的行为。 ⑨除了主要的出口外，其余出口通常得不到充分利用。
行人疏散的格子气模型行人疏散的格子气模型近几十年来随着全球经济的快速发展城市的现近几十年来随着全球经济的快速发展城市的现代化建设步伐加快人们的生活节奏越来越快行人交代化建设步伐加快人们的生活节奏越来越快行人交通越来越引起人们的关注特别是行人踩踏事故的频繁通越来越引起人们的关注特别是行人踩踏事故的频繁发生和节假日的大量客流拥堵现象引起了全社会的高发生和节假日的大量客流拥堵现象引起了全社会的高度警惕
行人交通研究背景及现实意义
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
人员疏散速度模型综述陈曦中国人民武装警察部队学院，河北廊坊，０６５０００【摘要】基于人员疏散速度的影响因素，对典型的疏散速度模型进行了比较分析，并对特殊人群的疏散速度进行阐述，得出人员疏散速度的总体规律。
为进一步研究人群疏散问题提供科学依据。
【关键词】人员疏散疏散速度疏散模型一、前言人员密集的公共场所具有极大的危险性，容易造成重大的群死群伤事故。
例如：２０００年１２月２５日发生在洛阳市东都大厦的火灾事故，造成３０９人死亡；２００１年，美国“９１ｌ’：事件发生在人群聚集的高层建筑内，造成２．５万人紧急疏散，死亡２０００多人，失踪６３４７人；２００３年，韩国大丘地铁纵火案发生在人群积聚的地铁内，至少造成１３４人死亡，１３６人受伤；２００４年元宵演出期间发生在北京密云的人群拥挤事故，造成１７人死亡…。
所以，研究公共场所的安全疏散具有极大的现实意义和社会安全价值，而疏散速度是影响人群疏散的一个重要因素。
目前，对疏散速度模型的研究比较典型的有㈣：前苏联的Ｐｒｅｄｔｅｃｈｅｎｓｋｉ和Ｍｉｌｉｎｓｋｉｉ，日本的Ｔｏｇａｗａ，Ａｎｄｏ等，武汉大学与中国香港城市大学发展的空间网格疏散模型ＳＧＭ，以及武汉大学的建筑物人员疏散逃生速度的数学模型。
比较以上人群的疏散速度模型，可以对不同情况针对性的做好安全措施，改善防火设计，对人群疏散问题的研究具有指导意义。
．．４６．．二、影响人员疏散速度的因素１、人群密度对速度的影响人群密度反映了一个空间内人员的稠密程度，通常用单位面积上分布的人员的数目表示，即：人群密度＝全部人数／全部面积（人／ｍ２）或者用人均占有面积表示（ｍ２／人）。
由于建筑物各空间的功能不同，所以其人群密度也不相同，而各空间的人群密度，决定了每层楼所需安全疏散的人数、人员移动速度等。
在通常情况下，当疏散通道空间中人均占有面积Ｓ＝Ｏ．２８ｍ２／ＪＬ时，则该通道空间就可能出现人流迁移流动的危险事故：当人均占有面积Ｓ－－Ｏ．２５ｍ２／人时，则会出现人体前后紧贴相互推挤。
如果此时发生突发事件，极有可能由于室内人员相互阻塞、践踏、堆叠而迁导致伤亡。
因此，在安全疏散通道中，为确保疏散人流移流动的安全性，则必须控制人均占有最小面积应为Ｓ－－Ｏ．２８ｍ２／ｊｋ．。
即相应的最大人流密度则为ｐ＝３．５７人／Ｉ一７１。
２、人与人之间的距离对速度的影响人与人之间的距离是指一个人的中心到前面一个人的中心距离，从侧而看和正面看都是这个定义。
在疏散过程中，当人群拥挤时，每一个人的疏散速度通万方数据过人员之间的距离与行走速度之间的关系来取值。
在人与人之间的距离大于１．６ｍ左右时，行人运动速度不受行人间距离的影响。
但间距小于１．６ｍ后，行人的行走速度迅速下降，人与人之间的相互影响也随人与人之间的距离减小而增强。
直到为０．３ｍ时，行走速度降低为０，此时对应的人群密度约在５—６人，ｍ２左铲。
三、典型的人员疏散速度模型１、速度模型１Ｐｒｅｄｔｅｃｈｅｎｓｋｉ和Ｍｉｌｉｎｓｋｉｉ的研究成果为ｐ１：（１）正常情况下的速度①在水平通道上，水平通道的平均疏散速度是人流密度的函数：ｙ＝１１２Ｄ４—３８０Ｄ３＋４３４Ｄ２—２１７Ｄ＋５７（ｍ／ｍｉｎ）（１）其中０＜Ｄ≤０．９２②经过门的移动：Ｖｏ＝ｚ［１．１７＋０．１３ｓｉｎ（６．０３Ｄ－０．１２）］（ｍ／ｍｉｎ）（２）③下楼梯的移动：圪＝ｖ［ｏ．７７５＋０．４４ｅ一０．３９Ｄｘｓｉｎ（５．１６Ｄ－０．２２４）］（ｍ／ｒａｉｎ）（３）其中人流密度Ｄ是指人群中人体的实际面积与人流总体面积即外轮廓面积的比值，它反映人群的拥挤程度。
可用下式表示：Ｄ＝Ｎｆ／Ｗ，．（ｍ２／ｍ２）（４）式中：Ｎ为人流中的人数；伪个人水平投影面积；Ｗ为人流宽度；Ｌ为人流长度。
（２）火灾情况下在火灾紧急情况下，人员有恐惧感，相同密度下的移动速度增大。
Ｐｒｅｄｔｅｃｈｅｎｓｋｉｉ和Ｍｉｌｉｎｓｋｉｉ发现两个速度间的关系如下：圪＝Ｖ．以（５）对于水平通道和通过敞开的门时：以＝１．４９—０．３６Ｄ；下楼时：以＝１．２１２、速度模型２在这个模型中，单位个人运动速度的不规则变动是由人群密度来决定的。
疏散速度与人群密度的关系公式同样参考了Ｐｒｅｄｔｅｃｈｅｎｓｋｉｉ和Ｍｉｌｉｎｓｋｉｉ研究的结果：当Ｐ≥１．０人／ｍ２时，圪＝‰／ｐ（６）当Ｐ＜１．０人／ｍ２时，圪＝吒。
（７）其中：Ｖ。
是水平行进速度，Ｖ一是最大水平行进速度，Ｖ一根据出口容量在０．５ｍ／ｓ至１］１．５ｍ／ｓ之间变动。
Ｐ是人群密度，是以一个逃离者四周３０米为半径的半圆的空间来计算的。
当Ｐ＜１人／ｒｌｌ２时，圪＝‰不变。
３、速度模型３Ｔｏｇａｗａ，Ａｎｄｏ，和Ａｏｋｉ等人研究结果表明疏散速度与人群密度变化之间的关系为州：Ｖ＝Ｚ０ｐｍ８（８）这里的Ｐ是人群密度，ｖ０是常量，数值为１．３４ｍ／ｓ。
４、速度模型４根据武汉大学与中国香港城市大学发展的ＳＧＥＭ模型，人群的疏散速度与人群密度的关系可以表示嗍：ｆ，１．４ｐ＜Ｏ·７５鸬＝｛０．０４１２，０２一ｏ．５９ｐ＋１．８６７ｏ．７５＜Ｐ≤４．２（９）１０．１（ｚ０）Ｐ＞４．２式中：斗ｉ表示人群中第ｉ个人的速度（ｍ／ｓ）；Ｐ表示人群密度（Ｌ／ｍ２）。
５、速度模型５在Ｍ．Ｙ．Ｒｏｙｔｍａｎ编译的前苏联建筑火灾安全原理统计资料的基础上，分析各研究人员的观测数据得到人员疏散的移动速度公式为同：ｕｊ（ｐ）＝Ｕｍ（ａＡ＋局Ｂ＋，）（１０）Ａ＝１．３２—０．８２Ｌｎ（ｐ）（１１）Ｂ＝３．０—０．７６ｐ（１２）其中：仅取值范围为０．２５～０．４４，Ｂ取０．０１４～０．０８８，＾ｙ取０．１５～０．２６。
四、各种疏散速度模型的比较模型１考虑了疏散速度与人流密度的关系，对正常及火灾两种情况进行分析，比较具有针对性。
模型２和模型３考虑的是疏散速度与人群密度的关系，应注意的是在模型２中，如果门附近的人群密度较高，人群不能一起通过，可能会发生排队现象。
模型４以一个网格内的人员为核心，考虑周围网格的人前后拥挤和左右拥挤对他的疏散速度的影响。
能够动态演示人员疏散分布情况。
模型５考虑了疏散时人员的左右、前后拥挤及其他因素对疏散速度产生的综合效应。
上述速度模型虽然各不相同，但是总体规律是一致的。
通过分析可以得出：当人群密度Ｐ＝１．０人／ｍ２左右时。
人流迁移流动呈自由流动状态，相应的迁移流动的水平速度为Ｖ＝Ｉ．３ｎｏｔｓ；当人群密度Ｐ＝２．０人／ｍ２左右时，则人流迁移流动开始呈现滞留流动状态。
相应一４７—万方数据的迁移流动的水平速度为Ｖ＝０．７ｍ／ｓ；当人群密度ｐ＝５．３８人／ｍ２左右时，则人流迁移流动完全处于停滞状态。
相应的迁移流动的水平速度为Ｖ＝０．０ｍ／ｓ。
上面的疏散速度模型针对一般人群是适用的，但是对于特殊人群，例如残疾人、老人和小孩等，由于可移动性不同程度的下降，疏散速度相应要下降。
所以对于特殊人群的疏散速度要单独进行分析。
国外资料表明”１：在水平路上，不需要帮助的残疾人的速度为０．８０ｍ／ｓ，而正常人的速度为１．２５ｍ／ｓ；需要帮助的残疾人的平均行走速度为０．５７ｍ／ｓ；使用电动轮椅的平均速度０．８９ｍ／ｓ；使用手动轮椅的平均速度为０．６９ｍ／ｓ。
残疾人不能通过具有闭门力的各种门，都需要帮助。
在预测残疾人的行走时间时，必须包括通过门的时间。
五、结束语上述几种模型仅以人群密度或人流密度作为疏散速度的判据，而实际的疏散过程中会受到很多因素的影响，如人对建筑物通道、出口的熟悉程度；人的年龄、健康状况、人的心理状态等因素都会对速度有影响。
因此要进行进一步的研究，为人群安全疏散问题提供更多的科学依据。
（上接６０页）４、居住三层以下的人如果无自救办法而时间又十分紧迫，受烟火胁严重，被迫跳楼时，可先向地面抛棉被等物，然后采用双手攀着窗台往下滑，以缩小跳楼高度，并尽量做到双脚先落地，减法轻受伤程度。
５、外出住宿时最好住在低层，当住在高层时，应先查看出口、楼内通道、安全指示标志、水源、灭火器材等情况，并仔细阅读旅馆提供的住宿指南，一旦遇到火灾，稍作冷静考虑后，再决定逃生行动。
逃生时，要尽力逃离“火海”，而不能贪恋一时安然无恙全。
蹲在或钻在床下，或在衣柜里，以防因烟气中毒而死亡；不要目跟着大家一起．．４８．．【参考文献】【１】袁建平，方正，卢兆明等．车站客流观测及其对人群疏散动力学模型的验证［７】．西安建筑科技大学学报。
２００８，４０（１）：１０８—１１２．【２】吕雷，程远平，王婕等．对学校教学楼疏散人数及疏散速度的调查研究Ⅱ】．安全，２００６：１０－１３．【３】ＰＲＥＤＴＥＣＨＥＮＳＫＩＩＶＭ，ＭＩＬＩＮＳＫＩＡＩ．Ｐｈｎｎｉｎｇｆｏｒｆｏｏｔｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗｉｎｂｕｆｌｄｉｎｇ［Ｍ］．ＳｔｒｏｉｉｚｄａｔＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｍｏｓｃｏｗ，１９６９．【４】Ｋ．Ｔｏｇａｗａ．Ｓｔｕｄｙｏｎｆｉｒｅｅｓｃａｐｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｏｆｍｕｌｔｉｔｕｄｅｃｕｒｒｅｎｔｓ，ＲｅｐｏｒｔＮｏ．４，ＢｕｉｌｄｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｊａｐａｎ，１９５５．【５】ＬｏＳＭ，Ｆａｎｇｚ，Ｌ证Ｐ，ｅｔａｌ．ＡｎＥｖａｃｕａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ：ｔｈｅＳＧＥＭＰａｃｋａｇｅＩＪ］．ＦｉｒｅＳａｆｅｔｙＪｏｕｒｎａｌ，２００４（３９）：１６９－１９０．【６】陆君安，方正，卢兆明等．建筑物人员疏散逃生速度的数学模型Ｕ】．武汉大学学报，２００２，３５（２）：６６－６９．【７】马莉莉．建筑消防过程中人员安全疏散问题的计算机模拟研究【Ｄ】．武汉：武汉大学环境工程学院，２００４．【８】Ｈｅｌｂｉｎｇ．Ｄ．ｒｅｌａｔｅｄｓｅｌｆ－ｄｒｉｖｅｎｍａｎｙｐａｒｔｉｃｌｅｓｙｓｔｅｍｓ．Ｒ．ｅｖ．Ｍｏｄ．Ｐｈｙｓ．２００１，７３（４），１０６７—１１４１．跑，人多拥挤，往往会发生伤事故；在高层建筑火灾中，不到万不得已时，不要向楼上跑，以防走上绝路，因为火主要是向上蔓延，且速度很快，烟气向上扩散的速度也比水平流动的速度快好几倍；火灾发生后，不能使用普通电梯逃生，因为电梯的电源随时可能因燃烧而中断或被切断电源。
身上的衣服一旦被引燃，应当迅速脱掉，或在地上打滚把火压灭，不能带火奔跑；逃出火场后，切不可再顾及遗留在室内的物品返回火场，如确有ｊ＃救不可的人或物品，应请消防队员帮助处理。
【参考文献】《高层民用建筑设计防火规范》万方数据人员疏散速度模型综述作者：陈曦作者单位：中国人民武装警察部队学院,河北廊坊,065000刊名：安防科技英文刊名：SAFETY & SECURITY TECHNOLOGY年，卷(期)：2010，""(3)引用次数：0次1.袁建平,方正,卢兆明等.车站客流观测及其对人群疏散动力学模型的验证[J].西安建筑科技大学学报,2008,40(1):108-112.2.吕雷,程远平,王婕等.对学校教学楼疏散人数及疏散速度的调查研究[J].安全,2006:10-13.3.PREDTECHENSKII V M,MILINSKI A I.Planning for foot traffic flow in building[M].Stroiizclat Publishers,Moscow,1969.4.K.Togawa.Study on fire escape based on the observations of multitude current s,ReportNo.4,Building Research Institute,Ministry of Construction,Japan,1955.5.Lo S M,Fang Z,Lin P,etal.An Evacuation Model:the SGEM Package[J].Fire Safety Journal,2004(39):169-190.6.陆君安,方正,卢兆明等.建筑物人员疏散逃生速度的数学模型[J].武汉大学学报,2002,35(2):66-69.7.马莉莉.建筑消防过程中人员安全疏散问题的计算机模拟研究[D].武汉:武汉大学环境工程学院,2004.8.Helbing.D.related self-driven many particle systems.Rev.Mod.Phys.2001,73(4),1067-1141.1.期刊论文孔留安.周爱桃.景国勋.刘冬华.KONG Liu-an.ZHOU Ai-tao.JING Guo-xun.LIU Dong-hua人员疏散时间预测与分析-中国安全科学学报2005,15(11)由于大量火灾事故的不断发生,火灾防范和安全疏散成为一个重要的研究课题.为了探讨人员疏散规律,笔者应用排队论知识及结合"社会力 "模型,并综合考虑到建筑结构特征、人员密度及个体的作用和差异,建立了人员疏散模型 .通过计算机模拟确定人员疏散时间,结合实例阐述了出口宽度等建筑结构特征、人员密度与疏散时间的关系,结果表明,该模型得到的结果与实际基本相符.通过对人员疏散规律的研究,可以帮助人们优化建筑物的内部结构,特别是门宽,疏散通道的个数,从而加快紧急情况时的疏散速度,减少人员的伤亡;还可以帮助人们设计出正确的管理措施,保证大规模的群众集会时的人员的安全.2.期刊论文宋卫国.于彦飞.范维澄.张和平一种考虑摩擦与排斥的人员疏散元胞自动机模行-中国科学E辑2005,35(7)在人员疏散过程中, 人与人之间、人与环境(如建筑物)之间存在相互作用力, 包括吸引力、排斥力和摩擦力. 3种力对人员疏散的行为、速度和效率起着关键作用. 在以往的模型中, 吸引力可以得到较好地描述, 但对排斥力和摩擦力的定量描述还不完善. 近年来提出的多粒子自驱动模型(社会力模型)可以较好地体现3种力的作用, 但由于它是一种连续型模型, 运算的速度较慢并很难得到改善. 目前研究较多的离散型模型, 如元胞自动机模型和格子气模型等, 可以达到较高的运算速度, 但很难考虑到摩擦力与排斥力的作用, 造成运算结果误差较大. 针对这种情况, 本文在经典元胞自动机模型的基础上, 量化确定了摩擦力和排斥力的运算规则, 提出了一种新的元胞自动机模型. 通过将模型的运算结果与多粒子自驱动模型进行比较表明, 新模型在人员行为、疏散速度以及"快即是慢"效应等方面都可以得到与后者相同的结果, 而运算速度则与普通的元胞自动机及格子气模型相当, 比社会力模型大为提高.3.期刊论文曾胜.马晓茜.廖艳芬.ZENG Sheng.MA Xiao-qian.LIAO Yan-fen城市地下商业建筑中人员疏散模型的研究-建筑科学2008,24(5)在元胞自动机基本模型基础上,引入了社会力模型中的思想,开发了一种扩展元胞自动机新模型.新模型中引入了"危险度"和"视野"的概念,综合考虑了火源对人的行为的影响、人与人之间的摩擦力、墙和障碍物对人的排斥力,并且根据实际测量结果,对门和楼梯等主要疏散通道处,按人员密度的不同来确定疏散速度.新模型可以直观地看到人员的整个疏散过程.得到每个时刻的人员分布状况,从而找出逃生过程中不利于人员疏散的"瓶颈"位置.与基本元胞自动机模型比较,单房间内的仿真结果表明本模型具有较强的实用性.用新模型对某地下商业街内人员的疏散过程进行了模拟,分析了疏散过程的瓶颈和阻塞原因,并提出了相应的改进措施.4.期刊论文廖曙江.刘方.LIAO Shu-jiang.LIU Fang基于功能单元的人员疏散区域网格模型的建立-消防科学与技术2009,28(8)介绍了疏散模型的分类,并考虑建筑模型、人的运动和基本参数建立了区域网格疏散模型.考虑人的行为的趋向性和人员密度对疏散速度的影响,给出人员移动速度的计算公式.以MATLAB为工具开发了ZGESS计算程序.程序的图像显示区域可根据选择显示各楼层不同时刻下人员分布情况;模型参数、模型计算、模型显示三个按钮分别用来打开模型参数设置窗口、启动疏散处理运算、打开图像显示窗口;静态文本区域显示完成整个过程所用的总时间.5.期刊论文徐瞻.石龙某大型医院人员疏散计算模拟-消防科学与技术2008,27(7)大型医院内人员组成较为复杂,分析了不同区域的疏散人数以及不同人员种类的疏散速度,利用商业软件SIMULEX对不同速度以及人员速度分配情景下的疏散情况进行计算机模拟,为类似的计算模拟提供了方法.6.期刊论文方正.卢兆明试论建筑物人员疏散的量化研究-武汉大学学报(工学版)2002,35(2)阐述了建筑物人员疏散的重要性,从人员疏散的基本物理量出发,总结了人员逃生疏散速度与人员密度的关系以及国内外关于建筑物人员疏散时间的常用计算方法.同时对近年来兴起计算机模拟方法、模拟模型构造、个体人员素质、行为特征等进行了较为详细的综述和展望.7.期刊论文吕春杉.翁文国.杨锐.申世飞.袁宏永.L(U) Chunshan.WENG Wenguo.YANG Rui.SHEN Shifei.YUANHongyong基于运动模式和元胞自动机的火灾环境下人员疏散模型-清华大学学报(自然科学版)2007,47(12)为模拟建筑物内火灾情况下人员安全疏散,提出了一种基于运动模式和元胞自动机的人员疏散模型.该模型借助智能移动机器人的运动模式,并考虑了火灾环境对人员的疏散行为的影响,即火灾环境对人员造成的生理心理影响从而导致低效的疏散行为.引入一个健康度的概念,在疏散过程中,人员的健康度会受到其周围的烟气浓度、温度,氧气、二氧化碳和一氧化碳浓度的影响而不断下降,从而导致人员的疏散方向的错位和疏散速度的下降.模拟了不同期望速度的人员从发生火灾的建筑物中疏散的典型过程.模拟结果与实际情况相符,模型为考虑火灾环境的人员疏散提供了一个可行的框架.8.学位论文张云明大型商业建筑火灾疏散性能化分析方法研究2006我国长期以来遵从的处方式防火分析方法存在着种种制约，安全性也有较大争议，近年来国内多次发生群死群伤的重特大火灾事故，其中大型商业建筑火灾尤为突出。