【博士】建筑火災疏散三維仿真研究

內(nèi)容簡介

　　【博士】建筑火災疏散三維仿真研究　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學　　學位年度：2007　　現(xiàn)代建筑越來越趨于結構大型化和功能復雜化，進行火災安全設計時，人員密集，流動性大是設計者面對的主要問題，如何保證人員能夠安全、快速地疏散已成為火災安全研究的重要方向?！　? 從上個世紀50年代起，國內(nèi)外學者對人員疏散就進行了大量的研究，提出了許多重要的疏散模型。但火災中的人員疏散是一個同時具有確定性和隨機性的復雜過程，人員、建筑物和火災三個因素相互影響，因此，對于疏散模型的研究尚不能做到完善。同時，由于現(xiàn)有模型建模方式的內(nèi)在局限，對人員行為這個重點內(nèi)容也不能進行很好的模擬。有鑒于此，本文對現(xiàn)有疏散模型的特點進行了詳細分析，根據(jù)其優(yōu)缺點，提出了基于幾何智能體的人員疏散模型GAEvac，并圍繞該模型進行了以下的研究工作：　　 1．分析了已有疏散模型的物理空間建模方法，對兩種常用的方法：網(wǎng)格方法和拓撲方法分析其優(yōu)缺點，提出了拓撲與幾何相結合的子空間網(wǎng)絡模型。以拓撲方法建立子空間疏散節(jié)點網(wǎng)絡，以節(jié)點為單位記錄建筑物幾何信息。　　 2．總結人員行為的建模方法，采用以基于目標的Agent模擬人員疏散行為，根據(jù)疏散的過程中人員與建筑物、人員與障礙物，以及人員之間的相互影響，分析其碰撞關系，分級確定人員的疏散目標。利用予空間節(jié)點記錄的幾何信息，減少運算負擔，很好地模擬了人員疏散心理和行為?！　? 3．根據(jù)GAEvac模型開發(fā)了相應的疏散仿真程序，通過出口人流量實驗，人員速度變化實驗以及疏散路徑和疏散時間比較實驗，對GAEvac模型的準確性和適用性進行了分析。結果證明，GAEvac模型能夠較準確地模擬人員疏散全過程，得到人員安全疏散的必須時間(RSET)，指導建筑防火安全設計?！　? 4．根據(jù)疏散仿真系統(tǒng)研究的最新發(fā)展，開發(fā)了GAEvac3D三維疏散仿真系統(tǒng)，為GAEvac模型在火災安全教育和疏散培訓中應用做了一定的基礎工作。　　最后，論文對GAEvac模型需要進行的后續(xù)研究做了簡要的論述?！　?

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