人员疏散仿真的国内外研究现状

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人员疏散仿真的国内外研究现状

人员疏散仿真作为对人群疏散研究的一个重要的组成部分,其发展与疏散研究的发展密不可分。只有将其纳入疏散研究这一学科中阐述,才能理解其发展的历程和最新的进展。因此,本节将在简单介绍人员疏散动态学的基础上,说明现在疏散仿真的研究进展。

为了防止在人群中这种潜在的危险以灾难性的方式释放,需要研究人群运动的规律,了解其动态。特别的,在建筑物内的疏散中,尤其要考虑疏散人流的运动。这方面的研究由于其在诸多方面重要的应用价值,而在最近几十年引起了学术界越来越大的兴趣。对聚集在一起的人群的运动规律及建筑物内人员疏散动态特性的了解,可以帮助我们优化建筑物的内部结构,从而加快紧急情况时的疏散速度,减少人员的伤亡。它还可以帮助我们设计出正确的管理措施,从而保证大规模的群众集会时的人员的安全。

虽然到目前为止,这门学科的名称在学术界还没有达成共识。常用的名称有“拥挤动态学”,“行人动态学”, “疏散动态学”及“人员疏散动态学”听然而,其研究的主要内容可以分为三大部分。第一,

对行人、人群及疏散的观察和试验。其主要的目的是得到具体的数据以给建筑设计、疏散方案的制定等提供参考。如像行进速度与人群密度的关系,房门通过速度与门宽度的关系等就是这方面的研究成果。第二,对人群行为的数学模型的建立。这方面的研究主要是将人群比作流体,用流体力学和热力学的公式建立人群行进的模型。第三,对人群行为和疏散过程的计算机仿真。这方面的研究由于功能强大的计算机的普及,在最近十几年成为该学科研究的重点。

在本文中,笔者将以“人员疏散动态学”作为学科的名称。尽管疏散动态学中还包括对其他对象的研究,但人员疏散动态学要么从中得到启发,要么对其他对象的研究是以人员的疏散为最终研究目的。

疏散动态的宏观仿真模型研究

人群运动的研究开始于对人群前进速度的统计。继之后的研究统计了不同的状态下人群的速度。得到了不同宽度及结构的门及走廊等的最大通过能力。有大量,房间在这一基础上,提出了“排队网络”〔'这一建筑物疏散的仿真模型。排队网络仿真模型因为其构造简单,理论难度较小,需要的计算机能力也较少,在上世纪七八十年代成为了疏散仿真模型研究的重点。其中比较著名的模型有澳大利亚国家研究局工开发的模型。