体育馆紧急疏散模拟仿真研究任务书

 2022-08-30 09:08

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

随着城市化进程的加速,大城市的建筑密集程度和人口密度迅速增加,空间日渐狭小,而流动人口不断增加,使得应急疏散问题更加突出。如果城市的购物中心、影院、俱乐部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,往往会导致人群拥堵现象。如果处置不当,会给人民生命和财产带来巨大的损失.因此如何进行及时有效的应急疏散是减少生命财产损失,特别是减少群死群伤事故发生的重要手段。

应急疏散是指面对洪水、飓风等自然灾害以及建筑物火灾、毒气泄漏等突发事故,都需要将处于危险地带的人群快速疏散至安全地带。对应急疏散的研究以减轻灾害或事故损失,保证人民生命财产安全具有重要意义。国内外诸多学者基于不同的实际背景采用不同方法对该问题进行研究,主要采取计算机仿真和数学分析方法。仿真模型一般是从微观或宏观的层次对疏散过程中人员流动或交通状况进行模拟,可用于预测出疏散时间,评估疏散方案。数学分析的方法主要以网络流优化为基础,无论是建筑物内疏散或大范围疏散都可以转化为疏散网络的问题。Hamache等对疏散间题的宏观模型进行综述,所列出的模型主要应用于建筑物火灾事故的疏散,也可以用于区域疏散,将时间作为主要考虑因素,给出了多个基于动态网络流的数学模型。Gupta等不考虑出口容量限制的情况下,设计了基于网络优化理论的SAFE-R算法,该算法应用图论的方法确定用于疏散的线路,动态地计算每条弧的实时流量。高明霞等将交叉口分方向延误和通行能力作为节点权重,建立了点权交通网络,设计了一种最小费用路算法来求解该点权网络中的最小费用流。Hamza-Lup等借助于电子技术,通过网络传感器的可利用数据获得实时交通信息,采用动态生成疏散计划来进一步改善智能交通疏散管理系统。袁媛等人考虑了灾害扩散的实时影响,以疏散路径所需的总疏散时间最短作为优化目标,将疏散网络中各弧段上的通行速度表示为随时间的连续递减函数,建立了应急疏散路径选择问题的数学模型。张江华等利用图论中网络优化思想的启发式算法考虑存在优先顺序的多源点和容量限制情形下的应急疏散。Zheng考虑每条路径上疏散人员的数量具有随机性、不确定性,基于高斯贝叶斯网络预测模型,结合人流特点、最优疏散路径以及疏散决策,利用最小疏散时间获得路径选择的概率来验证高斯贝叶斯网络预测模型回归系数。Chen等人考虑了大型室内场所(如商场、地铁站)的实时应急疏散,利用快速流的控制算法来计算疏散路径和撤离人数,确定最小的总疏散时间和每条路径上的最优疏散人数。该文中假设在疏散过程中路径容量不加限制,计算受灾点到各个出口的最短路,然后根据最短路及各个出口通行时间来选择路径,但实际上路径容量往往是受限制的,每条路上的疏散速度会随着路径拥堵程度发生改变,使得受灾点到各个出口的实际流量随着决策的不同而发生改变。

上述研究在模型的建立和算法上尽管从一定程度上考虑了应急疏散的动态性和不确定性,但是基于不同实际背景往往需要建立具体不同的模型。

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2. 参考文献(不低于12篇)

[1] 袁媛,汪定伟. 灾害扩散实时影响下的应急疏散路径选择模型[J]. 系统仿真学报,2008,20(6):1563-1566

[2] 袁建平,方正,卢兆明,等. 城市灾时大范围人员应急疏散探讨[J]. 自然灾害学报,2005,14(6):116-119

[3] 高明霞,贺国光. 考虑交叉口特性的疏散交通路线研究[J]. 土木工程学报,2007,40(6):80-83

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