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大型公共场所是广大人民群众日常生活中不可或缺的组成部分,它独特的使用功能使人员和物质财富都高度集中,一旦遭受自然灾害、事故灾难和社会安全等方面的突发事件,将造成大量人员伤亡。另一方面,大型公共场所具有人员众多、建筑结构复杂等特点,增加了人员在疏散过程中的难度,因此,如何得到科学合理的疏散策略,减少人员伤亡损失是大型公共场所人员疏散管理中迫切需要解决的问题。
观察大型公共场所建筑内部的人员活动形式可以发现,有些场所中的人员处于不断运动的状态,他们的位置并不确定,如车站、超市、商场等;有些场所中的人员大部分时间处于静止的状态,位置基本上是固定的,如影剧院、体育馆等。所以,可以根据建筑物内部人员活动形式的不同,将大型公共场所分为两类:一种是如车站、超市、商场等人员可以自由移动的场所,另一种是如影剧院、体育场馆这样的人员位置固定的场所。根据公共场所自身的特点,有的放矢地探索其人员疏散管理模式,将有助于提高人员疏散的效率。
本文主要研究的是当大型公共场所中发生诸如火灾、地震、恐怖袭击等突发事件时,如何确定能够使人员快速地从受灾场所中逃离出去的疏散策略。首先,分析公共场所建筑内部人员的活动形式,确定研究对象的公共场所类型。其次,根据每类公共场所的特点,依据相应的人员疏散模型,结合最优化等方法,确定优化的人员疏散策略方案,加速人员的疏散速度,进而降低人员的伤亡损失,为人员的疏散过程提供参考。最后,通过采用不同的疏散策略进行现场模拟,对疏散方案的有效性进行验证。
在人员自由移动类公共场所中,人员疏散更多地表现出群集流动的特点,在人员疏散策略的研究过程中,采用群集流动模型来实现会更加合理,符合实际情况。文中以某个现实中的火车站候车大楼为例,采用系统动力学的方法进行人员疏散策略研究,由STELLA软件建立模型,并提出“以人员自由疏散策略为基础,发现问题,解决问题”的方法,快速得到优化的疏散策略。
在人员位置固定类场所中,个体行为模型能够更真实的反映紧急状态下的人员疏散状况,采用考虑单个避难人员的自身特性及其与周围环境之间的相互作用的个体行为模型来实现。文中以一个实际的影剧院为例,利用基于多智能体技术的人员疏散模型MA-ESM建立划分疏散分区的模型,并以启发式的A*优化算法进行求解,确定量化的疏散策略。