本書闡述了高層建筑火災場景下人員疏散管理策略的評估、影響因素分析以及策略優(yōu)化等問題。全書共分為7章,主要內容包括復雜系統(tǒng)研究的平行控制理論與ACP方法、高層建筑疏散系統(tǒng)的建模、基于火災場景的疏散策略評估、人因對疏散策略影響的量化研究、基于圖論的群組疏散管理策略、疏散策略優(yōu)化等。
1.本書內容完整,數(shù)據(jù)詳實可靠。2.本書為預測和評估真實疏散管控策略提供了一種可行的方法,具有較大的應用價值。
建筑是人們工作生活的主要場所。近年來,隨著社會經濟的發(fā)展,以及由于空間的限制,高層建筑已成為包括我國在內諸多國家城市建筑的主流。高層建筑具有結構規(guī)模巨大、人員眾多、出口數(shù)量有限等特點,火災作為突發(fā)性多發(fā)性災害,對高層建筑內人員生命安全構成了重大威脅。
人員疏散是目前國內外進行建筑應急減災的重要手段。如何有效地安排人員疏散、提高疏散效率,提出科學合理的疏散策略至關重要,這也成了應急管理與控制研究的重要內容。然而,由于受到經濟等諸多方面的制約,難以進行火災情景下的疏散策略真實實驗評估。本書針對這種實際研究的困難,結合復雜系統(tǒng)的方法與理論、仿真科學與技術,提出對高層建筑應急疏散策略評估的方法,并給出了策略優(yōu)化的思路,希望為我國建筑尤其是高層建筑應急管控中策略的評估工作提供新的方法與思路。
高層建筑應急疏散系統(tǒng)是受人員、建筑結構、災難場景相互作用和影響的復雜系統(tǒng),存在著不確定性與動態(tài)性,以及難以準確建模、難以真實實驗研究的本質性困難。本書將從復雜系統(tǒng)研究的視角,以疏散管理策略的研究為切入點,以解決復雜系統(tǒng)建模、分析、管理與控制的平行系統(tǒng)方法論為指導,研究高層建筑火災場景下人員疏散管理策略的影響因素、策略評估以及策略優(yōu)化等問題。
全書共包括7章。第1章,對建筑火災人員疏散的研究進行了綜述?偨Y了目前國內外疏散及疏散策略研究的方法和現(xiàn)狀,在分析研究困難與不足的基礎上提出了應用復雜系統(tǒng)研究方法的必要性與可行性。第2章,介紹了本書研究所采用的平行控制理論與ACP方法,為后面整體研究奠定了基礎。第3章,在復雜系統(tǒng)建模的基本理論指導下,針對高層建筑疏散系統(tǒng)給出了人工疏散系統(tǒng)的建模方法,并以案例說明了具體的實現(xiàn)過程。第4章,結合火災應急場景,提出基于典型火災場景的疏散策略評估方法。并對案例的高層建筑疏散系統(tǒng)給出了具體評估的計算實驗設計方法和量化評估的完整過程。第5章,以人作為主觀性影響因素,對幾種重要的人因因素進行分析,重點研究了人因對疏散策略的影響,基于案例闡明了結合人因的疏散策略量化評估的方法與過程,獲取的實驗數(shù)據(jù)為高層建筑內人員的合理分布也提供有效參考。第6章,在兼顧疏散管理策略的可實施性與路徑尋優(yōu)的簡單實用性上,基于圖論理論提出了一種群組疏散的策略,并闡明了疏散群組策略的評估方法與過程。第7章,初步提出了基于平行執(zhí)行的疏散策略優(yōu)化方法。疏散策略的優(yōu)化一直以來都是一個難題,此章結合疏散管理需求提出了平行疏散系統(tǒng)的框架,并以平行疏散系統(tǒng)為基礎設計了基于數(shù)據(jù)驅動的平行互動調節(jié)機制,給出了基于這種平行互動機制的疏散策略動態(tài)優(yōu)化方法。
本書是筆者多年對建筑人員疏散相關研究的總結,并從復雜系統(tǒng)研究的視角提出了對高層建筑火災應急疏散策略的評估方法。隨著復雜系統(tǒng)研究方法的深入、仿真科學與技術的不斷提高,建筑火災應急疏散管控的技術和手段也會不斷進步,最終推動我國應急科學水平達到新的高度。
特別說明的是,本書為黑白印刷,部分圖表展示效果不佳,對于這些圖表,讀者可掃描下方二維碼查看彩色版,提供彩色版的圖均在圖題后以“(電子版)”進行了標注。
由于水平有限,書中難免有不妥之處,懇請廣大讀者批評指正。
著者
第1章緒論1
1.1高層建筑火災應急疏散概述1
1.2高層建筑火災應急疏散研究現(xiàn)狀5
1.2.1疏散研究的現(xiàn)狀6
1.2.2疏散模型研究的現(xiàn)狀7
1.2.3疏散策略研究的現(xiàn)狀12
1.3本書研究內容14
第2章復雜系統(tǒng)研究的平行控制理論與ACP方法17
2.1平行控制理論18
2.2ACP方法20
本章小結22
第3章高層建筑疏散系統(tǒng)的建模24
3.1高層建筑人工疏散系統(tǒng)的基本框架24
3.1.1基于Agent技術的人員建模26
3.1.2高層建筑結構的人工模型30
3.1.3火災環(huán)境的模擬實現(xiàn)32
3.2人工疏散系統(tǒng)實例38
本章小結49
第4章基于火災場景的疏散策略評估50
4.1計算實驗的基本思想和設計方法50
4.2基于火災場景的疏散策略計算實驗51
4.2.1計算實驗設計54
4.2.2策略分析與評估57
本章小結59
第5章人因對疏散策略影響的量化研究60
5.1客觀人因的計算實驗研究60
5.1.1計算實驗設計62
5.1.2實驗結果分析74
5.2主觀人因的計算實驗研究80
5.2.1計算實驗設計86
5.2.2實驗結果分析100
本章小結102
第6章基于圖論的群組疏散管理策略103
6.1基于圖論的群組疏散路徑設計103
6.2基于群組疏散策略的評估108
6.2.1計算實驗設計108
6.2.2實驗結果分析112
本章小結114
第7章疏散策略優(yōu)化115
7.1平行疏散系統(tǒng)的應急管控內涵115
7.2基于平行執(zhí)行的疏散應急管理117
7.3基于數(shù)據(jù)驅動與平行執(zhí)行的疏散策略優(yōu)化119
本章小結122
參考文獻123