基于Pathfinder的地铁盾构隧道疏散平台优化研究

为探究地铁盾构隧道疏散平台应对火灾、水灾以及列车区间故障等不同场景人员疏散的合理方案,以疏散地铁6辆B型车定员1460人为目标,建立Pathfinder疏散仿真模型开展研究。先对4种不同疏散平台布置方案的最快疏散时间、疏散完成时间和车厢内人员撤离规律进行研究;再以最优的“四向通行”方案为例,对7种疏散平台宽度的最快疏散时间、疏散完成时间和车厢内人员撤离规律进行研究。研究结果表明:1)车厢内人员撤离分为快速撤离、缓慢撤离和人员清空3个不同特征阶段。从车厢撤离乘客是脱困最重要的环节,时间占整个疏散时间的比例大,需做好乘客撤离车厢的组织引导工作。2)在联络通道处采用“四向通行”结构,可实现疏散平台与道床连通且不中断疏散平台的最优方案。该方案可实现利用道床面在烟气底层疏散以应对火灾工况、疏散平台纵向连通并在高处疏散以应对水灾工况的双重功能。3)疏散平台宽度增加会大幅缩短乘客撤离车厢的时间,对最快疏散的时间影响小,宽度未加宽到1100 mm时对疏散时间无显著影响。4)需做好在联络通道、道床、人防门、防淹门、道岔区疏散平台的顺畅性设计。

基于Pathfinder的食堂火灾疏散仿真模拟研究

针对高等院校食堂在就餐高峰期发生火灾时的人员疏散问题,本文选取河北省唐山市某高校二层食堂作为案例进行分析,通过运用Pathfinder软件构建了该食堂等比例模型,并分别从出口门的宽度、楼梯的宽度和楼梯的数量三个方面对疏散模型进行了优化,从而确定出一套有效的疏散方案。模拟实验结果显示,所提出的三种方案均能有效减少疏散所需时间。其中,增加出口门宽度对疏散时间的影响不大,而增加楼梯宽度和增加楼梯数量对缩短疏散时间有显著影响。

基于经验公式和Pathfinder模拟的教学楼疏散时间计算

选取某栋5层教学楼作为研究对象,使用Pathfinder软件来模拟教学楼师生疏散的过程。在楼梯均处于正常工作状态下,讨论四个场景下人员疏散的情况,对楼梯宽度、安全出口宽度、人员数量这些因素进行分析。结果表明,教学楼疏散楼梯越宽,人员疏散时间越短。仅增加安全出口的宽度或者减少密度较低场所的人员数量,对人员的疏散时间影响较小。同时,将经验公式计算的结果与Pathfinder模拟的结果进行对比,两种方法得出的结果都较为精准、可靠。

疏散模拟软件STEPS与Pathfinder对比研究

为了了解两款疏散模拟软件STEPS与Pathfinder的功能差异及适用范围,采用理论研究与实际模拟相结合的方法进行对比分析。研究发现:STEPS软件采用元胞自动机(CA)模型,疏散规则简单,人员智能化程度低,疏散时人员行为特征与现实情况不完全相符,但路径决策系统很好地解决了上述问题,可以真实地模拟常态下人员疏散;Pathfinder软件采用Agent-based模型,人员智能化程度高,个体可以回应环境刺激,人员可以轻松规避障碍物,人群中的个体行为特征丰富且与现实情况十分相符,但在出口选择上存在缺陷,人员只能选择前方的出口而忽略后方的出口,不能模拟常态下的人员疏散。分析得出,Pathfinder模拟结果与真实情况相符程度更高,STEPS更适合模拟常态下人员疏散。

基于火灾模拟器和Pathfinder的地铁车站人员疏散

为减小地铁火灾对人员生命财产所造成的损失,基于对地铁火灾的特点和危险因素,以及人员疏散仿真中主观和客观影响因素的分析结果,提出基于火灾模拟器(fire dynamics simulator,FDS)和Pathfinder的地铁车站人员疏散决策分析方法,并以武汉市轨道交通五号线司门口地铁车站为研究背景,建立了FDS火灾仿真模型和Pathfinder人员疏散仿真模型。在FDS火灾仿真中,分别从烟气温度、CO浓度和能见度三个方面确定了各危险位置的可用安全疏散时间。在此基础上基于Pathfinder进行人员疏散仿真。主要从人员逃生率、可用安全疏散时间利用率等方面对其结果进行分析。通过改变仿真中的待疏散人员数量和火源功率,探究了该车站的人流量容纳能力和火源功率容纳能力,对地铁火灾疏散具有一定的参考价值。

基于Pathfinder的公众聚集场所的应急诱导疏散

以广州天河商业中心的地标性建筑为例,分别运用FDS+Evac模型和Pathfinder模拟器,建立了高层建筑的人员疏散模型。结合室内人员疏散行为和烟气蔓延速度、温度、CO浓度以及能见度的变化规律可知:(1)疏散过程明显分为开始阶段和中间过程两个阶段。高层建筑中起决定性作用的是第二个阶段。在中间过程阶段,适当地进行诱导,避免人员拥堵或再次选择移动空间大而背离出口方向移动,有利于人员的疏散;(2)FDS+Evac模型中人员之间的距离较大,疏散速度较快,但并不符合实际情况;(3)虽然在疏散初期Steering模型疏散的人员较少,但随着时间的推移,Steering模型因合理的路径规划、搜索运动和躲避原则,最大可能地减少了拥塞,疏散效率更高。因此,Steering模型更适合于公众聚集场所的应急诱导疏散。

基于Pathfinder的高校教学楼出口人员疏散仿真研究

针对高校教学楼出口人员疏散问题,基于现场观测数据,运用Pathfinder2015软件平台设置建筑物和人员运动参数,对某高校教学楼进行人员疏散模拟仿真。通过设计调整教室排课疏散场景,仿真不同场景下各楼梯出口的疏散时间、累计疏散人数和平均人流量变化情况,利用Origin9.1数据图形可视化对比分析教室排课调整使用前后教学楼的人员疏散情况。结果表明:充分利用低楼层教室排课,适当将人数较多班级分散安排至靠近楼梯出口教室,疏散时间从609.3 s缩短至591.6 s;5楼可疏散人数由410人减至187人,且部分楼层楼梯出口人群分布均匀;4、5楼楼梯出口平均人流量降低且小于1人/s。因此高校应该对各班级合理安排课程,适当控制学生人数,调整教学楼的人群分布,提高低楼层教室使用率,且充分利用各楼梯出口,缩短较高楼层人员疏散时间,提高疏散效率。

基于Pathfinder的特殊地铁站点人群紧急疏散模拟

为了保障地铁安全运营,提高突发事件发生后人员疏散的效率,基于实际地铁站的尺寸和载客量,利用Pathfinder软件对北京市某特殊地铁站进行建模;结合站点内不同时间段的人流特征,分析站点内可能存在的不利工况,并对各类工况进行仿真模拟。结果表明:地铁站点内疏散的瓶颈区域为站台和站厅连接处的楼梯口;早高峰时期列车满员时,候车人数超过200需要采取限流措施;晚高峰时期列车人数在1056左右时,候车人数超过576需增加引导人员限制人员流动。研究成果可为特殊地铁站点的疏散通道设计和日常的人流安全管理提供理论依据。

基于Pathfinder软件的飞机人员疏散模拟

为弥补飞机适航审定过程中难以大量开展人员疏散演习的缺陷,使用Pathfinder软件对飞机人员疏散模拟开展了研究。根据波音777-200飞机的疏散设施结构,按CCAR-121-R4部要求的标准人员组成,以及实际中的可信不利的人员组成,分5个场景分别进行疏散模拟。根据模拟结果,对影响飞机人员疏散的疏散出口使用率和人员组成进行了分析。结果表明,标准人员组成的疏散模拟结果超过90 s,对疏散出口使用率进行优化后,疏散时间才满足90 s的要求。合理的疏散出口使用比例能够减少11%疏散时间。相同人员数量不同人员组成时,疏散时间变化较大。在老年人占80%的疏散场景2中,疏散时间达到107 s;在青少年占50%的疏散场景5中,疏散时间达到96.52 s。通过设置不同人数的疏散场景,并对结果进行曲线拟合,确定了不同人员组成时满足90 s要求的最大允许容纳的人员数量。疏散场景2、3、4和5在满足疏散时间为90 s时飞机所能承载的最大人数分别为310、316、321和329。

基于Pyrosim和Pathfinder的高校实验楼火灾疏散安全性分析与优化

高校实验楼人员密集,电气设备较多,火灾风险性较高。为分析并优化高校实验楼火灾疏散安全性,以某高校实验楼为研究背景,建立建筑信息模型(BIM),导入Pyrosim与Pathfinder软件,建立火灾仿真模型与人员疏散仿真模型,分析火灾场景下烟气温度、CO浓度、能见度对人员疏散的影响,通过对比人员可用安全疏散时间与所需安全疏散时间,计算安全裕度,用于判断火灾疏散安全性是否合格,并根据火灾烟气变化与疏散人员拥堵数据,制定高校实验楼防火设计优化方案,对比防火设计优化前后火灾疏散仿真模拟结果。结果表明:实验楼第2层B楼梯口的安全裕度为25.7 s,存在安全风险,防火设计优化后该处的安全裕度提高至76.7 s,脱离了安全风险,且实验楼第1层、第3层、第4层、第5层的安全裕度比防火设计优化前分别提高了57.5、69.0、122.3、45.5 s,实验楼各楼层重点危险区域火灾疏散安全性均得到提升。该研究结果可为我国高校实验楼防火设计优化提供理论依据与参考。

基于Pathfinder的商场建筑防火疏散研究

目的了解商场人员安全疏散状况,并提出商场疏散的优化方案.方法利用Pathfinder软件对沈阳市某大型商场建筑人员防火疏散进行仿真模拟研究,模拟商场人员安全疏散情况,确定商场建筑各层人员疏散所需时间以及疏散过程中主要拥堵位置.结果当火灾发生时,所研究商场内部人员疏散所需时间大于安全疏散时间;疏散过程中,商场二至五层东北角处、南侧以及西侧的楼梯间附近出现拥堵现象;商场的防火疏散设计存在一定的隐患.结论对商场安全疏散进行优化设计时,通过减少疏散距离和增加疏散宽度等措施,减少疏散时间,确保人员的生命安全,为商场建筑防火疏散设计提供参考意见.

FDS与Pathfinder在建筑火灾与人员疏散中的应用

对FDS(Fire Dynamics Simulator)在建筑火灾中的应用进行分析和探讨,结合在高校宿舍火灾模拟计算中的经验,给出FDS应用中的建模、模拟计算、数据分析的一些方法和技巧。结合Pathfinder对人员疏散的模拟,给出了人员疏散对应的时间,并对FDS与Pathfinder在现代建筑火灾模拟与人员疏散方面的应用作了相关阐述。

基于Pathfinder和FDS的火场下人员疏散研究

为了探究高层建筑发生火灾时人员行为对疏散的影响,以上海静安区失火大楼为背景,运用试用版灾难逃生软件Pathfinder,对人员行为进行模拟。实验得到了人员在不同行为模式下逃生时所用的时间和楼梯间内拥挤情况,并探究家庭成员的行为对逃生的影响。利用Pathfinder进行SFPE模式和指导模式模拟以确定哪种模式中的行为属于安全的疏散行为。以《建筑防火规范》规定的允许疏散时间为标准计算出规定时间内的疏散的人数,从而确定处于危险状态下的人员数量和时间。建立了一个简化的高层建筑模型,采用FDS模拟软件对高层建筑火灾进行了火灾模拟,得出了烟气蔓延速度、温度、CO浓度以及能见度的变化规律,为高层建筑火灾烟气的有效控制、人员疏散、火灾扑救提供了一定的理论依据。

基于Pathfinder算法的领域知识交流主路径发现研究

在重新界定主路径概念的基础上,针对概念中三大核心要素——重要节点、最大信息承载量和关键关系,构建了基于Pathfinder算法的领域知识交流主路径发现的技术路线。比较了与其它两种主流主路径发现方法——SPC和GK-R的区别。结果证明,Pathfinder相较其它发现方法具有一定的优越性——更具综合性和包含性,是一种探测领域知识交流主路径有效方法。

基于Pathfinder的突发事件下车间工人行为特征研究

利用Pathfinder仿真软件,模拟车间三层中心位置发生金属粉尘爆炸事故时工人的疏散情况,探讨突发事件下工人的疏散行为及心理特征。结果表明,二、三层人员疏散缓慢,楼梯处出现拥堵,这与工人的文化教育水平及恐慌心理有关。在此基础上提出对策建议,为改善制造车间安全管理水平、保障工人的工作环境安全提供参考。

基于PATHFINDER的公共场所人员疏散行为规律及仿真模拟

研究人员疏散问题对于有效减少踩踏事故发生有着重要意义。为了揭示大型公共场所人员密集区域人员疏散行为规律特征,降低聚集人群风险,文中首先研究了公共场所拥挤人群行为特点,包括行人运动特征、聚集人群心理特征;探讨了恐慌状态下人的行为表现,进而分析踩踏行为的影响因素;使用Pathfinder疏散软件模拟出A植物园某场馆高峰期、低峰期以及场馆内设置复杂环境情况下人员的疏散过程,结果证实人群有明显的从众行为,人数越多出口处堵塞越严重,建筑物内部结构越复杂,疏散效率越低,建筑物内墙体方向设置与疏散效率有关,设置安保人员亦能提高疏散效率。本研究可为大型公共场所人员密集区域人员疏散问题的优化及安全管理提供参考。

基于Pathfinder的地铁乘客疏散风险量化与分级研究

为合理控制人员数量,避免地铁在紧急状态下发生拥挤踩踏事故,根据相关标准对疏散时间的要求,将地铁人群疏散风险等级设定为4级;应用Pathfinder仿真软件建立仿真模型,针对不同地铁乘载率,模拟疏散过程,获取与4个风险等级对应的地铁站台可疏散人员数量及人群密度,并将地铁疏散风险量化分级;结合北京地铁实际情况,分析不同风险等级下地铁承载率与地铁站台人群密度间的函数关系。结果表明:随着站台人群密度及地铁承载率的增加,疏散风险等级提高;在疏散时间一定时,人群密度与地铁承载率有二次多项式关系。

基于pathfinder的地下公共空间出入口疏散设计研究

由于地下公共空间较为封闭,人员较为密集,其安全疏散是不可回避的重要问题。地下空间出入口作为安全疏散的关键节点,其设置方式直接影响地下空间人员的疏散效率。采用防火疏散模拟软件pathfinder对3种常见的出入口布置方式的疏散效果进行模拟比较,量化其疏散作用,分析其疏散效率,并结合地下空间的商业价值总结出不同出入口布置方式的优缺点,以期为地下公共空间的安全疏散设计提供参考。

Pathfinder算法优化研究

Pathfinder算法是复杂网络分析及可视化的重要方法,但现有算法时间复杂度大,难以在大数据环境下广泛应用。提出一种基于Prim算法的Pathfinder优化算法,在求解复杂网络图的最小生成树的过程中,通过距离矩阵计算得到Pathfinder算法的结果图。算法时间复杂度可稳定为O(n2)。实验结果表明,在顶点数为500的稠密网络上,该算法的运行时间有较大的优势。

基于Pathfinder的地铁车站行人疏散仿真研究

快速有效地对突发事件下地铁车站的行人进行疏散具有重要现实意义。随着计算机技术的发展,计算机仿真、多智能体技术已越来越多地被应用到行人疏散研究中。以北京市地铁4号线西单站为实例,使用基于agent技术的Pathfinder仿真软件对行人应急疏散过程进行仿真分析研究。研究和计算结果表明:站内站台层的楼扶梯是站内疏散的瓶颈部位,提出改善扶梯运行方式的方法,并在此基础上进行对比分析,该方法对地铁车站行人疏散过程产生影响。