【博士】建筑火災(zāi)疏散三維仿真研究

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　　【博士】建筑火災(zāi)疏散三維仿真研究　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　現(xiàn)代建筑越來越趨于結(jié)構(gòu)大型化和功能復(fù)雜化，進(jìn)行火災(zāi)安全設(shè)計(jì)時(shí)，人員密集，流動性大是設(shè)計(jì)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(zāi)安全研究的重要方向?！　? 從上個(gè)世紀(jì)50年代起，國內(nèi)外學(xué)者對人員疏散就進(jìn)行了大量的研究，提出了許多重要的疏散模型。但火災(zāi)中的人員疏散是一個(gè)同時(shí)具有確定性和隨機(jī)性的復(fù)雜過程，人員、建筑物和火災(zāi)三個(gè)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(shí)，由于現(xiàn)有模型建模方式的內(nèi)在局限，對人員行為這個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容也不能進(jìn)行很好的模擬。有鑒于此，本文對現(xiàn)有疏散模型的特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析，根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn)，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(jìn)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?fù)浞椒ǚ治銎鋬?yōu)缺點(diǎn)，提出了拓?fù)渑c幾何相結(jié)合的子空間網(wǎng)絡(luò)模型。以拓?fù)浞椒ń⒆涌臻g疏散節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，以節(jié)點(diǎn)為單位記錄建筑物幾何信息。　　 2．總結(jié)人員行為的建模方法，采用以基于目標(biāo)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(guān)系，分級確定人員的疏散目標(biāo)。利用予空間節(jié)點(diǎn)記錄的幾何信息，減少運(yùn)算負(fù)擔(dān)，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(yīng)的疏散仿真程序，通過出口人流量實(shí)驗(yàn)，人員速度變化實(shí)驗(yàn)以及疏散路徑和疏散時(shí)間比較實(shí)驗(yàn)，對GAEvac模型的準(zhǔn)確性和適用性進(jìn)行了分析。結(jié)果證明，GAEvac模型能夠較準(zhǔn)確地模擬人員疏散全過程，得到人員安全疏散的必須時(shí)間(RSET)，指導(dǎo)建筑防火安全設(shè)計(jì)?！　? 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(zāi)安全教育和疏散培訓(xùn)中應(yīng)用做了一定的基礎(chǔ)工作?！　? 最后，論文對GAEvac模型需要進(jìn)行的后續(xù)研究做了簡要的論述?！　?

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