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《首都经济贸易大学》 2016年
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基于多主体的城市轨道交通车站应急疏散引导研究

赵薇  
【摘要】:城市轨道交通运营因其高效、准时以及便捷等优点,日益成为当今城市中主要的公共交通工具之一。轨道交通车站的安全问题需要引起极大的关注,一旦发生火灾、恐怖袭击等灾害性事件,如不能快速、有序的引导人员撤离到安全区域,会造成不可估量的严重后果。突发事件下的人员应急疏散这一课题关联多方复杂因素,本论文结合轨道交通的特点,通过对地铁车站的站内结构、行人特征等方面的分析,建立基于多方复杂因素的人员应急疏散仿真模型,深入探讨引导者和指示标志在疏散管控中的设置方式和有效性。以得到相对合理的应急管理措施,为轨道交通车站应急疏散预案提供优化的方案和建议。研究工作主要从以下几个方面展开:(1)在精细网格划分的元胞自动机建模的基础上,引入多主体理论来刻画和展现人的行为,建立了人员应急疏散行为模型。模型中对元胞自动机微观离散建模技术进行改进,引入出口宽度、过道吸引因素、温度场等相关参数,从而解决人员疏散路径的选择问题。通过个体微观行为特征及相互间的作用来反映群体的疏散特征,分别描述个体与建筑或其他行人的吸引、排斥和追随作用,具有较强的描述能力和扩展能力。(2)建立引导人应急疏散客流交互模型,依据实地调研,将地铁中疏散人员进行分类,并将乘客的心理承受值进行量化,对压力状态下的速度进行调整。利用动态场的传递原理,提出引导者的信息传递模式。在应急疏散过程中设定引导者进行疏散引导管控,确定路径决策和期望速度决策模型,对引导者对疏散过程中的密度控制、恐慌人数控制进行讨论。研究得出将路线信息准确、及时的传递给逃生人员,能够有效提高疏散效率。仿真得出引导者在固定疏散场景、固定疏散人数及固定安全出口个数及疏散人数等设置下的最优值,为应急疏散管理中设置引导人数量提供理论依据。(3)综合考虑建筑物内部结构、人员密集程度、逃生人员心理、人流控制等因素,对智能疏散指示标志的安装位置、逃生线路指向、开启状态等设置进行优化改进。将指示标志的控制作用引入人群分布预测模型中,使得逃生路径优化、人群分布、和疏散控制决策纳入到一个模型框架下。通过模拟紧急情况下不同比例对流人群的疏散场景,得到一定场景下疏散指示标志指向的设置原则。(4)以北京宋家庄地铁站为例,出于对地铁运营特征的考量,进行了疏散分析主要方式的确立。实地调研站内各设施设备,确定各设施设备有效宽度及人流量,通过对站内的人流和结构进行分析确定高峰客流时期各区域疏散人员数量。深入分析了当前宋家庄地铁站应急疏散指示系统存在的不足及安全隐患问题,建立宋家庄地铁站三维仿真模型,针对不同线路特点、火源位置、火灾发展情况及客流分布等影响因素提出了一整套疏散引导优化设计方案,并对疏散策略进行验证分析。
【学位授予单位】:首都经济贸易大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U298

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