坡度、疲劳和能见度对隧道火灾人员疏散速度耦合影响研究

为探究隧道火灾复杂环境对人员疏散速度的耦合影响规律,首先对坡度、人体疲劳及能见度3种因素开展疏散试验,获得各单因素对疏散速度的影响规律,并拟合出疏散速度变化公式;其次基于各单因素下速度变化公式,提出多因素耦合影响下隧道火灾人员疏散速度计算方法。研究结果表明:人员上坡疏散速度与坡度线性负相关,下坡疏散速度规律性较弱;长距离疏散时因疲劳导致速度逐渐衰减,在2 km疏散过程中速度衰减峰值达47%,疲劳导致的速度衰减比例与疏散距离线性正相关;能见度较高时其对疏散速度的影响效果不显著,能见度降低至10 m内后开始对疏散速度产生负面作用。研究结果可为隧道疏散设施设计、相关标准规范制定等提供参考,同时为传统疏散速度取值方法提供1个新思路。

基于多传感器耦合的客船应急疏散系统研究

针对客船发生突发状况时船上人员应急疏散秩序混乱、效率低下,且极易引发二次事故的问题,结合图论思想,设计出基于多传感器耦合的客船应急疏散系统。该应急疏散系统基于多传感器耦合实时监测通道内部通行状态,并引入视频监控进行信息反馈;自主设计应急疏散单元拟合客船通道结构,实时显示通道内通行状态并指示当前推荐路线;以通道节点为基本单元将疏散网络模块化,对人员进行逐步疏散引导。仿真试验证明,该应急疏散系统可有效提高客船人员应急疏散的效率,并在一定程度上优化疏散资源分配。

增压排空阴离子交换法分离-ICP-MS测定铀基体中痕量稀土

采用增压排空的阴离子交换柱实现了铀基体与痕量稀土元素的分离。结果表明,全流程对稀土的回收率在96%～106%之间,整个分离过程可在20min内完成。用ICP MS测量铀基体中痕量稀土的检测限为1×10-12g/mL。用该方法分析U3O8成分分析标准参考物质GBW04207中的痕量稀土含量,测量结果与参考值符合良好。

基于FDS和元胞自动机动态耦合的火灾疏散模型

为研究火灾场景下温度、烟气和CO浓度等灾害因子对疏散的影响,建立基于FDS和元胞自动机动态耦合的火灾疏散模型。将FDS的网格和元胞自动机的元胞一一对应,将由FDS运行得到的灾害数据通过Python等技术手段实时加载到元胞中,使灾害数据持续影响行人转移概率,从而实现灾害和疏散的动态耦合。以单层教学楼作为仿真场景进行模拟分析,对火源位置和热释放速率等因素进行讨论,得出这些因素对行人疏散进程的影响规律;将模型与传统软件和同类方案进行对比。研究表明,火灾导致的高温和烟气会影响行人对疏散路径和安全出口的选择;热释放速率越大,行人越早处于危险状态,同时处于危险状态的行人也越多。该模型相比传统疏散软件不仅能考虑火灾产生的致灾因子对行人疏散的动态影响,还能确定行人最早处于危险状态的位置和时间,并用可视化的方式表现出来。

商业综合体中楼梯、自动扶梯和电梯多通道耦合疏散策略研究

为选择最优疏散模式,提高商业综合体应急疏散效率,运用Pathfinder仿真软件,求解最优自动扶梯与楼梯双通道耦合模式,并探讨自动扶梯、楼梯与电梯多通道耦合疏散模式实效性。结果表明:自动扶梯与楼梯双通道耦合疏散模式中,自动扶梯双下行与楼梯耦合疏散模式疏散效果最好,疏散时间最短,总疏散时间465.95 s,比单一楼梯疏散模式缩短16.24%;自动扶梯、疏散楼梯与电梯多通道3重耦合疏散模式,比自动扶梯与楼梯双通道耦合疏散模式中最优组合方式疏散时间减少10.45 s,减少了2.24%;通过电梯疏散人数86人,占总疏散人数1.30%,表明电梯疏散效果提升不明显。研究结果可为紧急情况下自动扶梯反转时间确定以及密集场所应急预案编制提供理论参考。

真空管道车辆、管道与支撑梁垂向动力学性能研究

为了研究真空管道车辆与管道-支撑梁之间的垂向耦合动力学性能,文章建立了带二系悬挂的十自由度管道车辆模型和车辆与管道-支撑梁之间的垂向运动平衡方程;采用Newmark法对运动方程进行分离迭代,求解出车辆与管道-支撑梁的垂向动力学参数,并与德国ICE高速车辆进行对比分析。分析结果表明,真空管道车辆和管道-支撑梁的垂向动力响应满足要求,其结果满足德国ICE高速车辆舒适度要求并小于管道-支撑梁垂向参数限制;在车速大于500 km/h的超高速运行条件下,真空管道车辆比磁悬浮列车的垂直动力响应更小,系统更为平稳。该文研究结果为优化配置车辆和管道的动力学参数、降低线路成本以及提高真空管道车辆安全性和舒适性提供了一定的参考。

软悬挂撤离工况深水隔水管动力学特性分析

针对软悬挂紧急撤离工况下深水隔水管振动失效问题,采用有限元法并结合哈密顿变分和虚功原理,建立了软悬挂钻井隔水管三维非线性动力学模型,考虑了纵横向耦合效应、海洋涡激效应以及隔水管的大变形等非线性因素。借助文献试验参数和结果验证了非线性动力学模型的有效性。采用HYSY981钻井平台隔水管现场参数,探究了浮力块布置和台风重现期对紧急撤离工况下软悬挂隔水管非线性振动响应特性的影响规律。研究结果表明:合理布置浮力块可以减小应力和动态轴力,最优浮力块的布置方法可由所建立的理论模型确定;在高流速区中,隔水管的浮力块布置应该减少,且隔水管的最大应力和位移出现在靠近顶部或者底部区域,现场需重点关注此位置处隔水管的安全性;隔水管顺流向位移随着台风重现期的延长而增大,且靠近上端部分的位移变化较大,在撤离过程中应注意避免隔水管上端与月池碰撞。研究结果可为了解撤离工况下软悬挂隔水管振动响应特性提供参考。

浅析重大耦合突发事件大规模人员转移安置技术研究进展

城镇突发事件通常伴随一系列次生衍生灾害,具有群发性和连锁性的特征。城市作为人口高度聚集的场所,减少人员伤亡应是灾害应急管理的首要目标。当重大灾难性突发事件发生时,在短时间内安全地大范围疏散转移高密集人群,合理规划安置点,实施科学的应急救灾策略,是减少灾害(事故)后果严重性的重要措施之一。该文就重大突发事件危险识别及大规模人员转移安置技术的相关技术手段进行了综述。现有的研究成果主要针对单一灾种,考虑多灾种因素的较少,评估及疏散模型的研究也多基于框架、定性研究,定量研究的方法及应用较少。研究城市多灾种时空耦合的模拟分析技术,并对各种灾害复杂次生衍生和相互耦合下的城市脆弱性进行分析,综合评估城市灾害风险,辨识和加强城市的安全保障能力,是实现城市安全保障的重大基础需求。

多参数耦合条件下人群疏散路径优化模型

针对火灾条件下疏散路径优化问题,通过整合经验公式、动态调整网络结构的方式综合考虑人群密度参数、通行容量参数和火灾烟气消光系数参数,建立了基于网络流理论,以最短疏散时间为目标函数,单源点、多出口疏散条件下多参数耦合的人群疏散路径优化模型,并根据最短路问题的求解方式,提出了基于Dijkstra算法的多参数耦合动态约束路径择优的算法,给出了求解步骤。通过计算实例,求解最优疏散路径组,以及每一条路径的疏散时间和疏散人数,验证模型的合理性和算法的可行性,探讨了疏散网络动态变化过程中的疏散网络节点的相对重要性问题。

海洋油气平台火灾疏散耦合风险

海洋平台发生火灾时人员安全有序疏散是减少伤亡的关键环节。为科学评估火灾实时场景下人员疏散风险,根据相关标准规范和研究报告,建立海洋平台火灾疏散耦合风险分析准则与评估模型。基于FDS+EVAC软件,以半潜式海洋平台为对象开展工程应用。通过对比无火灾场景疏散结果,从危险区域、所需安全疏散时间、人员暴露、疏散出口倾向、拥挤度等方面定量分析火灾疏散的交叉耦合影响。研究结果可为海洋平台疏散过程应急响应设计与执行、人员规避风险提供指导。

基于地震与危化品突发事件耦合影响的人员转移安置点设置

通过对目前人员疏散转移安置点设置研究现状和问题及城镇化工园区集约发展安全隐患的分析,提出了突发事件耦合影响下人员转移安置点综合规划的必要性。首先分析了典型危化品园区内突发事件耦合的典型模式、影响特性,并基于突发事件耦合特性、影响区域提出了耦合突发事件下人员转移安置点规划的安全性、可达性、适宜性的14个关键影响因素,给出了各指标量化的标准。基于加权灰色关联法和事故影响评估方法,提出了一套安置点适宜性评估筛选、新增安置点规划的方法,给出了安置点规划的流程。利用改进的Voronoi图方法确定安置点的覆盖半径和责任服务区,进行安置点容量与责任区内核密度人口容量的对比分析,以确定安置点人口容量缺口。结合安置点可达性、安全性、适宜性进行叠加划分,确定新增安置点规划位置。最后以某区示范应用,阐述其规划应用方法和流程。以区域内安置点最大全覆盖原则,得到了在地震灾害影响下城镇人员可能受危化品泄漏威胁区域,以及区域安置点的缺口及规划方案。

Memristor-based multi-channel pulse coupled neural network for image fusion

Image fusion is widely used in computer vision and image analysis.Considering that the traditional image fusion algorithm has a certain limitation in multi-channel image fusion,a memristor-based multi-channel pulse coupled neural network(M-MPCNN)for image fusion is proposed.Based on a dual-channel pulse coupled neural network(D-PCNN),a novel multi-channel pulse coupled neural network(M-PCNN)is firstly constructed in this paper.Then the exponential growth dynamic threshold model is used to improve the pulse generation of pulse coupled neural network,which can not only avoid multiple ignitions effectively,but can also improve operational efficiency and reduce complexity.At the same time,synchronous capture can also enhance image edge,which is more conducive to image fusion.Finally,the threshold and synaptic characteristics of pulse coupled neural networks(PCNNs)can be well realized by using a memristor-based pulse generator.Experimental results show that the proposed algorithm can fuse multi-source images more effectively than existing state-of-the-art fusion algorithms.

地铁疏散平台用酚醛玻璃钢的拉挤成型工艺及性能研究

为优化地铁疏散平台用酚醛玻璃钢的拉挤制备工艺,提高生产效率和增强其综合力学性能,对其材料体系的配比及拉挤工艺的优化开展研究工作。首先采用DSC对酚醛树脂体系进行测试,确定了体系的凝胶温度为180℃、拉挤速率为250 mm·min^(-1)。对上述工艺条件下生产的酚醛玻璃钢的弯曲性能进行测试。结果表明,采用偶联剂能有效地提高产品的弯曲强度,最大弯曲强度高达450 MPa。说明,通过控制拉挤温度和速度,可实现酚醛玻璃钢疏散平台的稳定高效生产。

基于BIM技术的火灾仿真与人员疏散仿真的耦合研究

针对传统隧道火灾模拟因简化而与真实火灾场景偏差较大的现况,以大型盾构隧道东六环地下道路为依托,基于BIM技术进行火灾仿真与人员疏散仿真的耦合研究。首先在人行横通道和竖向疏散楼梯尺寸满足规范的前提下,对人行横通道间距结合不同竖向疏散楼梯间距对人员疏散的影响进行耦合研究,通过与非耦合疏散结果对比,揭示出不同烟气条件对人员疏散过程的耦合影响程度,从而得出东六环地下道路人行横通道和竖向疏散楼梯间距的推荐值,并发现耦合研究可以使模拟结果更接近真实情况。然后基于重点排烟模式进行隧道内人员疏散的模拟研究,得出东六环地下道路采用重点排烟模式时,在上述疏散参数推荐值下的人员安全疏散策略。该研究所采取的方法可为其他工程火灾工况的人员疏散模拟分析提供借鉴。

基于阻塞比的真空管道交通系统热压耦合研究

利用Ansys仿真软件,基于黏性流体的Navier-Stokes方程和k-ε双方程湍流模型,首次在热压耦合条件下建立真空管道交通系统三维数学模型及物理模型,对不同阻塞比条件下的真空管道系统运行进行数值仿真。结果表明:在列车速度和系统真空度一定的条件下,在温度场中,阻塞比越大,系统所产生的气动热越多,其增长趋势随阻塞比呈指数增长。在压力场中,随着阻塞比的增大,系统驻点处压力逐渐增大,但增长逐渐缓慢;涡街区域压力逐渐减小,且有加速减小趋势;列车首尾两端压差整体上呈线性递增趋势。