建筑物內(nèi)行人疏散模型和行為特征編輯推薦

隨著人群安全問題越來越多地引起人們的關注，行人疏散的研究日益成為行人流研究領域的熱點。該研究作為設計建筑物疏散性能、系統(tǒng)規(guī)劃和管理群體活動的理論依據(jù)，能有效維護群體行為秩序、優(yōu)化疏散過程和提高疏散效率。近年來，很多致力于這方面研究的學者已取得了一些重要成果，但由于行人流問題本身的復雜性，尚有很多問題需要被進一步探討。本書從行人對自身的控制能力入手，將反饋和優(yōu)化兩種思想通過建立微觀模型引入建筑物內(nèi)的行人疏散問題的研究中，重點研究行人在疏散過程中的決策機理，揭示產(chǎn)生擁擠的微觀機制，再現(xiàn)現(xiàn)實的疏散場景。

1緒論

11建筑物內(nèi)行人疏散模型和行為特征研究的重要性

12國內(nèi)外關于行人疏散研究的概述

121行人疏散行為研究

122行人疏散模型研究

13主要研究問題和思路

131研究目標

132研究內(nèi)容

2基于規(guī)避擁堵的出口選擇行為模擬

21考慮移動方向行人密度的改進層次域元胞自動機模型

211模型描述

212行人均勻分布的數(shù)值模擬

22考慮方向可視域的改進層次域元胞自動機模型

221問題背景

222模型描述

223行人異質(zhì)分布的數(shù)值模擬

23本章小結

3基于行人流預測的疏散模型

31模型描述

32數(shù)值模擬

321疏散場景

322疏散時空分布圖

323疏散時間

324模型對比

33本章小結

4考慮行人對出口寬度感知能力的疏散模型

41模型描述

42出口寬度分布的不均衡性

43數(shù)值模擬

431不均衡系數(shù)

432疏散時間

44本章小結

5改進靜態(tài)層次域和出口選擇模型

51模型描述

511改進靜態(tài)層次域

512基于Logit離散選擇原則

513模擬流程

52數(shù)值模擬

521疏散場景

522疏散時間

523疏散時空圖

524參數(shù)θ靈敏度分析

53本章小結

6行人疏散模型的帕累托最優(yōu)評估

61問題背景

62模型描述

621出口附近的行人密度

622半動態(tài)層次域

623轉移概率

624單位能量消耗

625帕累托最優(yōu)

63疏散模擬

631出口疏散能力

632單位能量消耗

633疏散時間

634帕累托最優(yōu)

64本章小結

7基于菱形網(wǎng)格的行人疏散元胞自動機模型

71問題背景

72模型描述

73疏散模擬

74本章小結

8結論與展望

81主要研究結論

82未來研究展望

參考文獻

索引

《建筑物內(nèi)行人疏散模型和行為特征》以微觀模型研究為主，綜合運用行為科學、心理學以及交通科學的相關知識詳細刻畫多出口建筑物內(nèi)行人在疏散過程中的出口選擇決策行為。主要內(nèi)容集中在模型的構建和評估上，使模型能夠包含更多的真實要素，以期理論分析結果能更加貼近實際疏散過程中呈現(xiàn)出來的行人行為特征。進而達到維護群體行為秩序、優(yōu)化疏散過程和提高疏散效率的目的，為建筑物疏散性能的設計、人群聚集活動的系統(tǒng)規(guī)劃和管理等提供依據(jù)。

李娟偉，男，1985年6月生，現(xiàn)為陜西師范大學國際商學院理論經(jīng)濟系講師，經(jīng)濟學博士。研究領域為經(jīng)濟增長與文化經(jīng)濟。近年來，圍繞文化與中國經(jīng)濟增長問題撰寫了一系列學術論文，先后在《經(jīng)濟科學》《中國經(jīng)濟問題》《改革》等學術期刊發(fā)表論文十余篇，參與教材及專著編寫十余部，作為課題負責人主持省部級項目5項，作為主要完成人參與國家社科基金重大招標項目、教育部重大招標公關項目多項。2100433B

利用LiDAR和影像提取三維建筑物模型是目前研究的一個熱點問題。如何有效地解決特征約束、篩選、重組、缺失特征彌補等問題是模型重建過程中的核心難題。本項目研究了基于BSP樹模型結合LiDAR和影像數(shù)據(jù)特征的復雜建筑物模型提取方法，利用LiDAR和影像數(shù)據(jù)特征的互補性特點，通過在BSP（binary space partition）樹模型框架下的直線分裂區(qū)域和區(qū)域合并兩個數(shù)據(jù)處理步驟，實現(xiàn)直線特征和區(qū)域特征的相互約束與補充，解決建筑物模型重建過程中的特征篩選與綜合問題。探討了顧及建筑物模型提取應用的LiDAR和影像數(shù)據(jù)特征提取算法，LiDAR和影像融合的建筑物檢測算法，著重研究了基于BSP樹的模型重建特征約束機理和算法原型，基于BSP樹模型的二元分裂、合并過程的控制機制，及三維模型的生成算法。為具有平頂、斜頂、多層等復雜建筑物、大范圍街區(qū)建筑物模型自動重建提供一種有效的解決方法。 2100433B

本項目通過四年的研究，充分調(diào)研了相關文獻，開展了實際火災案例分析和疏散演習，獲得了大量疏散反應時間的視頻監(jiān)控和調(diào)查問卷，采用混合高斯背景建模、特征角點檢測算法，建立了人群聚散行為的檢測模型，從疏散演習和實際火災案例的監(jiān)控視頻中提取疏散反應時間特征參數(shù)，并用調(diào)查問卷的統(tǒng)計結果進行修正完善。通過綜合分析人員疏散反應的特征參數(shù)，結合生存時間的基本函數(shù)，建立了疏散反應時間Cox回歸模型并進行了統(tǒng)計分析，系統(tǒng)地研究了疏散反應時間范圍及其時序特征。分別從社會力模型和高層建筑綜合疏散模型及優(yōu)化出發(fā)，構建了包含火災察覺、火災確認、行動準備、疏散運動等多個特征階段的全過程疏散模型。最后，通過案例分析和模擬計算，具體研究了影響人員疏散反應的典型要素，探索縮短人員反應時間的技術和方法，提高疏散效率。 2100433B

本項目首先通過文獻調(diào)研、疏散實驗和實際火災案例分析，獲得疏散反應時間的監(jiān)控視頻和調(diào)查問卷，采用動態(tài)圖像分析方法從疏散演習和實際火災案例的監(jiān)控視頻中提取疏散反應時間特征參數(shù)（包括察覺、求證、確認、疏散準備等特征時間參數(shù)），并用調(diào)查問卷的統(tǒng)計結果進行修正完善。然后，基于多尺度時間序列分析方法建立火災情況下人員疏散反應時間的時序模型，系統(tǒng)地研究疏散反應時間范圍及其時序特征，并結合申請者開發(fā)的建筑人員疏散模型（CFE），構建包含火災察覺、求證、確認、行動準備、疏散運動等多個特征階段的全過程疏散模型。最后，以公共娛樂場所、辦公樓、住宅建筑三類典型建筑為例進行精細模擬，并通過與實際案例和疏散演習的對比分析，進一步改進和完善模型，具體研究人員疏散反應與火災發(fā)生發(fā)展、建筑結構與環(huán)境、人員特征等典型要素之間的關系，探索縮短人員反應時間的技術和方法，提高疏散效率，實現(xiàn)火災情況下的安全、快速疏散。