火灾情况下铁路客运站内人员疏散研究

论文摘要

随着铁路客运站建设规模的不断扩大,紧急情况下站内人员的安全疏散问题日益突出。研究疏散过程中人员的分布规律,分析人员疏散速度的影响因素,找出疏散过程中的“瓶颈”,能前瞻性地从安全角度为铁路客运站的设计、布局提出建议,为后续的安全管理提供依据,提升铁路客运工作的整体形象。因此,站内人员安全疏散问题的研究是非常重要的。本文从分析大型建筑物火灾中人员疏散的特点和研究现状入手,对火灾中人员的心理决策过程、运动规律等相关问题进行深入剖析,运用元胞自动机相关理论和方法,建立了铁路客运站火灾情况下人员疏散模型,结合铁路客运站人员疏散的特点运用该模型对火灾情况下人员疏散过程进行了仿真模拟分析。主要成果如下:1.分析现代铁路客运站的建筑特点及火灾特性,结合消防安全管理的实际情况,总结了目前安全疏散设计、管理中存在的问题。2.综合考虑影响人员方向选择的各种因素,建立了基于元胞自动机的铁路客运站火灾情况下人员疏散模型。3.运用计算机技术编制出铁路客运站人员疏散模拟系统,可以直观地反映出每个时间步的人员位置、疏散的总体趋势等。4.通过调整影响因素的权重系数,模拟不同因素为主导时的人员运动规律,从而分析不同因素对人员运动的影响。5.分析了不同的出口设置方式对疏散效率的影响,得出了火灾情况下合理的出口设置方式。6.结合从众心理对模型进行了改进,分析其影响。7.通过分析比较不同的指示引导设施设置对疏散时间的影响,得到了布置指示引导设施的合理数量范围。模拟试验表明,利用元胞自动机相关理论建立的铁路客运站人员疏散模型,可以从微观角度对人员的运动过程进行详细描述,直观地观察出火灾情况下人员的运动趋势,把握人员运动规律。虽然该模型还有待完善,但是对于今后的进一步研究,有一定的借鉴作用。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 大型铁路客运站安全疏散问题的提出
• 1.1.2 现代大型建筑物的火灾特点
• 1.1.3 公共场所的安全疏散现状
• 1.2 建筑物火灾中人员疏散研究综述
• 1.2.1 国外建筑火灾人员疏散研究
• 1.2.2 国内建筑火灾人员疏散研究
• 1.3 本论文研究的意义
• 1.4 本论文的主要内容及工作重点
• 1.4.1 本论文的主要内容
• 1.4.2 本论文的工作重点
• 2 铁路客运站火灾安全疏散特点分析
• 2.1 铁路客运站的火灾特性分析
• 2.1.1 铁路客运站建筑形式和功能特点
• 2.1.2 铁路客运站火灾安全隐患
• 2.2 铁路客运站火灾中人员疏散特性分析
• 2.2.1 铁路客运站内人员结构
• 2.2.2 铁路客运站火灾时旅客疏散影响因素分析
• 2.2.3 铁路客运站火灾时旅客疏散过程分析
• 2.3 铁路客运站安全疏散设计中存在的问题
• 3 元胞自动机的基础理论及应用
• 3.1 元胞自动机的发展历程
• 3.2 元胞自动机的基础理论
• 3.2.1 元胞自动机的物理和数学定义
• 3.2.2 元胞自动机的构成
• 3.2.3 元胞自动机的基本特征
• 3.3 元胞自动机在行人流模型中的应用
• 4 基于个体行为的铁路客运站人员疏散模型
• 4.1 铁路客运站内火灾时旅客行为分析
• 4.2 铁路客运站人员疏散模型的设计思路
• 4.3 元胞空间的划分及邻居的确定
• 4.3.1 元胞空间的划分
• 4.3.2 邻居的确定
• 4.4 研究对象的属性
• 4.4.1 元胞空间中方格的属性
• 4.4.2 旅客的属性
• 4.5 铁路客运站火灾时旅客疏散过程的描述
• 4.5.1 整个疏散过程的流程图
• 4.5.2 人员在每一时间步位置更新的流程图
• 5 铁路客运站人员疏散模型的验证及算例的讨论
• 5.1 模型的验证
• 5.2 仿真结果与经验公式的对比
• 5.3 实际应用时应注意的问题
• 5.4 算例的讨论
• 5.4.1 出口的设置对疏散的影响
• 5.4.2 从众心理对疏散的影响
• 5.4.3 指示引导设施的设置对疏散的影响
• 6 结论与展望
• 6.1 论文的主要工作和研究结论
• 6.2 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 附录 A
• 作者简历
• 学位论文数据集