基于物理的真实感火灾疏散仿真

人员的疏散是目前防火防灾研究的热点,但是传统的人员疏散研究多集中于人群疏散的离散仿真及可视化显示,无法逼真地表现个体的疏散行为.从火灾时人员疏散的物理特点出发,考虑不同人在火灾情况下的行为特征,采取几何连续的疏散空间,可较准确地计算人员安全疏散的时间及路径;建立了建筑物、火焰和角色动画的三维模型,动态交互地模拟火灾疏散过程,仿真效果逼真.     

试谈人工智能技术在模拟火灾人员疏散时的应用

随着近年来经济的发展,人口密度的不断增大,在火灾事件中疏散人员已成为减少火灾人员伤亡的重要手段。实际疏散演练因为耗费大量的人力物力和时间已经不能满足现实需求,传统的疏散模拟模型又不能全面再现火灾发生时的复杂状况,而使模拟结果和实际有一定差别。将人工智能技术引入火灾人群疏散模拟可以更加清晰真实地再现火灾发生时的实际疏散状况,为实际工作提供更为可靠的指导依据。     

基于计算实验的煤矿火灾人员疏散研究

人员疏散是煤矿火灾应急管理的重要研究内容,然而由于其复杂性、真实实验研究的困难性,研究领域尚未对煤矿中火灾人员的疏散进行探究。基于此,提出一种基于计算实验的研究方法。采用Agent建模技术搭建计算实验环境,通过局部微观Agent实体之间相互作用的集合,以三维模拟仿真的形式将难以设想的事故发展情况动态、实时、量化地展现出来,利用计算实验着重分析、评估火灾发生地点和巷道矿工数量对人员疏散的影响。结论:火灾发生地点和巷道矿工数量对人员疏散的时间产生影响,会导致疏散时间增加。     

建筑物火灾人员疏散的计算机仿真

将建筑物在平面上划分成能反映人员具体位置的几何坐标网格,根据不同人员在不同网格内的移动特性确定其移动速度,建立了描述人员疏散过程的数学模型,用场模拟的方法可以准确得到建筑物疏散时间和人员疏散轨迹,其仿真结果与国外同类软件对比具有较好的精度。     

隧道火灾疏散模型实时仿真算法的实现

由于隧道火灾的人员疏散难题,提出一种基于网格选择的隧道火灾人员疏散模型算法,设计了人员类型、奔跑速度、奔跑方向、人员所在环境等疏散属性参数,建立基于网格化离散场变量和坐标值的仿真模型。该算法克服了常用的元胞自动机算法计算量大,实时仿真比较困难的缺点。最后,利用Open Inventor进行了计算机仿真,并应用该仿真模型进行了分析,从逃生通道对疏散时间的影响及诱导标志设计对疏散时间的影响两方面验证了模型的有效性,并可直观地为安全疏散设计提供理论依据。     

考虑走廊人流影响的建筑火灾人员疏散研究

当前进行的人员疏散研究往往只是单独研究房间内的人员疏散至房间出口的过程,或是单独研究走廊内的人员疏散情况,而很少有将房间与走廊视为整体而进行的研究,研究火灾下房间与走廊整体疏散的情况更是少见。而在实际火灾中,人员并非疏散至房间出口即到达安全状态,往往需要从房间内疏散至走廊尽头的安全出口,此时走廊中的人流会对房间内人员的出口选择以及出口处的拥堵现象的严重程度带来很大影响,所以将房间与走廊视为整体进行疏散研究是很有必要的。对元胞自动机模型进行改进,引进走廊人流方向对于房间内人员路径选择的影响,通过Python建立包含房间与走廊的人员疏散模型,对不同的走廊宽度,房间数量以及房间内的人员密度分别进行模拟,得到火灾下房间与走廊整体的一些疏散特征,特征产生的原因主要是因为走廊人流的方向改变了房间不同出口对于房间内人员的吸引力。     

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。     

基于Helbing运动算法的防护工程火灾疏散仿真研究

基于Helbing运动算法对防护工程内人员在发生火灾时的疏散情况进行了仿真研究,以有效剂量分数的多气体毒性评价模型对人员的安全性做了评估。结果表明:由于人员拥挤、能见度的下降和烟气的毒性作用,使得人员在发生火灾情况下疏散速度大幅降低;随着走廊长度的增加,人员疏散的危险性呈幂指数性增加;自动报警系统缩减了人员反应时间,从而极大地提高了整个疏散过程的安全性,同时在自动报警系统情况下,人员疏散的危险性也是呈幂指数性增长的。     

西北传统木结构民居建筑火灾数值模拟研究

针对当前传统聚落中木结构居民建筑火灾频发现象,尤其在预警环节缺失和扑救过程盲目等问题上缺少科学高效的应对措施,提出通过精确测绘保护对象与火灾数值模拟相结合的分析方法.将传统聚落中重点保护木结构建筑进行分类测绘,在获取基础数据上分析其结构特点和建筑材料性能,以西北地区具有代表性的青城古镇文物保护单位罗家大院为研究对象,通...     

改进蚁群算法的火灾环境疏散路径规划研究

针对建筑物火灾人员疏散问题,以保证火灾人员安全撤离为目标,提出火灾环境下改进蚁群算法的路径规划模型。构建方向性信息函数,当搜索方向靠近目标节点,方向性信息函数的值增大使信息素差异化;根据火灾影响程度建立火灾等级函数,使转移概率随着火灾等级的增大而减小,减少蚁群寻路的盲目性;通过分析火灾影响因素建立等效长度并构建启发函数,避免陷入局部最优;结合火灾等级函数自适应调整信息素挥发系数,加快了火灾路径信息素挥发速度,提升算法全局搜索能力;同时在信息素更新策略中引入奖惩系数和模糊控制,提升疏散系统的鲁棒性以及路径平滑度,并对全局信息素进行限制,以平衡算法的局部开发与全局搜索能力。经仿真实验验证,改进的蚁群算法在有无火灾的情况下都能高效地规划出疏散路线。     

基于ACP方法的高层建筑火灾中人员疏散策略研究

高层建筑结构规模巨大、人员众多,而疏散出口数量有限,如何有效安排疏散出口人员分布,提高疏散效率,是火灾应急管理的重要研究内容. 以人为中心的疏散系统是典型的复杂系统,具有难以真实实验分析的困难. 本文基于ACP（人工系统、计算实验、平行执行）方法,以智能体技术为核心建立了人工疏散系统,基于火灾场景,利用计算实验对疏散策略进行了验证、评估,给出了实际疏散系统与人工疏散系统的平行执行实现思想. 最后,通过案例验证了方法的可行性.     

基于FDS的火灾仿真研究

研究火灾中人员优化疏散、减少损失问题,为获取各种火灾数据,克服实际火灾数据获取困难及体现疏散过程中人员的个体差异性,研究了在公共火灾中的疏散方法,并构建了具有个体差异性的人员疏散模型.研究了火灾仿真软件及基本控制方程.利用FDS( Fire Dynamics Simulator)火灾研究工具软件可较为准确快速地分析复杂的三维火灾问题.以某KTV场所为应用实例,研究FDS的具体应用方法.根据FDS火灾数据,在Java环境下实现了上述模型,并进行了相应的仿真验证.结果表明可为火灾研究和人员疏散提供手段,并对建筑物的布局设计具有一定的指导意义.     

基于物联网技术的历史建筑室内外火灾疏散路径三维模拟

为解决历史建筑室内外发生火灾时,疏散耗时较长等问题,提出基于物联网技术的历史建筑室内外火灾疏散路径三维模拟方法.通过火灾湍流基本守恒构建,利用滤波函数划分尺度分量,分析大涡流场运动特征,通过质量守恒、动量守恒等方程,控制大涡流场运动;设置火灾疏散条件,在疏散人身上以及设备上安装RFID标签,计算模拟路径以及成本信息;通过计算历史建筑室内外火灾疏散路径的长度、宽度以及疏散速度,添加火灾变化因子避开疏散路径烟雾位置,完成疏散路径的三维模拟.仿真结果表明:采用所提方法进行火灾疏散时疏散效果较好.     

基于多智能体的森林火灾人员疏散仿真

森林火灾发生时, 对在林火蔓延过程中灾区人员疏散进行建模与仿真能够检查疏散方案是否合理, 从而为合理救灾提供指导意义. 目前对人员疏散模拟与仿真虽然有很多研究, 但对于森林火灾下人员疏散尚缺乏合适的仿真模型, 给科学救助决策带来很大困难. 为此, 提出将多智能体引入森林火灾蔓延及灾区人员疏散模型研究中, 并借助于Repast平台进行仿真, 实验结果表明本文方法能够为森林火灾人员疏散模拟与仿真提供正确的解决途径.     

建筑物火灾中的人群疏散研究

建筑物火灾是我国频发的安全事故,所以应研究建筑物火灾人群安全疏散问题。由于在建筑物火灾中,人群疏散时出现拥堵,存在不安全因素,造成人员伤亡。针对在现有的研究中未考虑人员行为的影响,提出了智能体(Agent)的人群行为建模技术在建筑物火灾中的人群疏散仿真中的应用方法。仿真结果显示基于Agent的行为模型可以仿真出人员特性及决策过程对人群疏散的影响,弥补现有的人群疏散模型的不足。仿真结果证明,Agent的行为建模技术具有仿真火灾全过程中人员疏散行为的功能,适用于建筑物火灾中的人群优化疏散策略。     

某商品大集人员疏散的仿真模拟研究

目前,在各地均有商贸活动开展,且参与人员众多,如果公安机关事先未做好预案,一旦发生突发性事件,人员疏散不到位,极易造成群死群伤事件。文章以商品大集为例,构建参与人员的流动模型,利用计算机技术实现流量和流动状况的模拟仿真,获得接近实际的流动的时间和动态过程．利于事先对类似活动拥堵情况进行准确评估。     

灾难疏散系统的疏散策略分析与研究

在紧急灾害发生时,采取正确的疏散避难策略可以大大提高疏散效率。在计算机疏散仿真模型的基础上,提出三种疏散策略并进行分析和比较,实验结果表明领导行为疏散策略疏散效率最优,协助行为疏散策略其次,随机行为疏散策略效率最低。提出一种基于A*算法的动态分组算法,并利用该算法对多领导者带领下的疏散进行仿真模拟,研究证明疏散效率与领导者数量是非线性关系,设置一定数量的领导者有利于疏散,数量过多反而产生混乱。     

公路隧道火灾通风数值模拟分析及逃生研究

利用数值模拟技术和pyrosim软件,对火灾功率为20 MW的中型规模隧道火灾进行了仿真,通过对火灾烟流蔓延模拟结果的分析,得出了该火灾规模的临界风速,并在临界风速下,通过对隧道内的温度、CO浓度的分布进行了数值模拟分析,得出了其分布规律。然后以修正后的克拉尼公式及FED窒息模型作为火灾时人员逃生的判定条件,综合考虑了火灾时隧道各断面温度和CO浓度分别与人员极限忍受时间的关系,最后得出隧道火灾时人员的安全逃生方向及火源下游人员的最大安全逃生时间和最远逃生区域。     

基于EVACNET4的教学楼疏散数值模拟

本文通过对某中学教学楼的火灾危险性进行分析,利用安全疏散模拟软件EVACNET 4对教学楼的安全疏散进行模拟,得出具有实际意义的最优结果.最后,通过模拟对教学楼的安全疏散提出了合理性建议.     

某高校实验室火灾报警及应急疏散系统设计

针对实验室火灾事故频发的现状,基于LabVIEW虚拟仪器,对某高校安全技术研究中心综合实验室进行火灾报警及应急疏散系统设计.采用感温感烟混合探测器、声光报警器、消防应急灯具等硬件,对其安装是否符合国家标准进行验算;利用ZigBee通信技术与部分自建二总线协议实现数据传输、远程调控等功能;根据A-Star算法制定各个区域...