人应对建筑物内突发事件的逃生行为动作研究

论文摘要

研究人应对建筑物内突发事件的行为反应以及人员的安全疏散问题,对于建筑安防领域具有重要意义。到目前为止,这方面的研究成果也是硕果累累,但数据的缺乏仍是人员安全疏散研究的瓶颈,也大大限制了人员疏散的方面研究。建筑突发事件的不确定性、人的行为的不确定性都是影响数据采集的重要因素。三维虚拟现实技术的出现似乎为这个问题的解决打开了一扇窗户,在虚拟现实的世界中,不用像实地演习的方法那样需要投入大量人力物力。通过虚拟现实的平台让建筑环境在人的控制下发生各种形式的突发事件成为现实,让测试大量突发事件下的人的行为和数据采集成为现实。本文以人的行为研究为出发点,通过三维模拟技术开发出较逼真的仿真测试平台,包括建筑环境、突发事件及虚拟人物。对不同年龄、不同性别、不同职业的人员进行测试并获得测试数据,最后针对测试数据进行分析研究,总结出人在建筑突发事件环境下的行为规律。该平台不仅能逼真的展现出建筑的内部环境和各种突发事件的效果,还能让测试者轻松控制环境中的虚拟人物实现多种动作。测试人员通过电脑外设进行操作虚拟人物,测试完毕后,测试过程中的各种数据便自动导出以便研究使用。有了数据便能针对测试者的不同属性进行对比研究,本文通过数据整理以图表形式呈现数据结果,从人员逃生路线、逃生时间、特殊心理等多角度进行分析总结,并在结果的基础上从安全疏散的角度给出建筑结构方面的意见。本课题的研究为建筑防灾领域找到了新的研究方法和方向,让大量的数据测试过程变得简单可行,本文的研究结果能为建筑管理人员指挥人员疏散﹑逃生提供指导性意见,同时为建筑结构及建筑安全的设计提供数据支持,也为建筑学中如何解决突发事件的研究工作提供前提条件,为进一步的研究做准备。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究目的及意义
• 1.4 具体工作内容
• 1.5 论文创新点
• 1.6 论文组织结构
• 2 面向建筑突发事件的虚拟测试系统开发
• 2.1 系统分析与总体设计
• 2.1.1 虚拟现实技术介绍
• 2.1.2 开发环境介绍
• 2.1.3 虚拟测试系统分析
• 2.1.4 虚拟系统总体设计
• 2.2 虚拟人物设计及实现
• 2.2.1 人物模型的建立与动作的生成
• 2.2.2 人物动作控制与连接
• 2.3 虚拟场景的设计与实现
• 2.3.1 场景设计及导入
• 2.3.2 地面设置
• 2.3.3 部分景物运动的实现
• 2.4 特殊效果模拟
• 2.5 数据的记录与导出
• 3 人员测试及过程分析
• 3.1 测试操作过程
• 3.1.1 测试准备过程
• 3.1.2 实际测试过程
• 3.2 测试记录及数据整理
• 3.3 测试过程分析
• 3.3.1 测试效果分析
• 3.3.2 测试误差分析
• 4 基于人员特性疏散的基本理论
• 4.1 影响人员疏散的一般人员特性
• 4.2 疏散人员的反应特性
• 4.2.1 线索察觉
• 4.2.2 事故确认
• 4.3 紧急情况下人员运动特点
• 5 面向建筑物内突发事件的基于个体人员的测试数据分析
• 5.1 基于个体的特殊行为及动作分析
• 5.1.1 基于不同路线的行为分析
• 5.1.2 基于性别的行为分析比较
• 5.1.3 基于年龄的行为分析比较
• 5.2 基于个体的行为反应及逃离时间分析
• 5.2.1 基于性别的反应及疏散时间分析
• 5.2.2 基于年龄的反应及疏散时间分析
• 5.2.3 基于不同路线的反应及疏散时间分析
• 5.3 基于个体的特殊心理分析
• 5.3.1 突发事件下的常见心理反应
• 5.3.2 基于性别的个体特殊心理分析
• 5.3.3 基于年龄的个体特殊心理分析
• 5.3.4 空间认知及方向感对人员心理的影响
• 5.4 其他因素对测试的影响
• 5.5 建筑结构对突发事件下个体的影响
• 5.5.1 测试分析总结
• 5.5.2 结构、布局及音效设置对测试者的影响
• 5.5.3 针对本系统的建筑防火性能设计的探讨
• 6 全文总结和展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 课题中的不足及研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读学位期间论文发表情况