重大突发事件人群紧急疏散理论初探

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[摘 要]随着经济和社会的飞速发展，重大突发性事件的威胁日益严峻，研究紧急情况下人员的运动规律、行为规律，对于建筑物结构的优化设计和风险评估具有重要意义。本文对国内外研究者关于重大突发事件人员安全疏散的历史沿革和研究现状进行综合性评述，对我们今后开展此项研究的课题做出预测与展望。

[关键词]紧急情况人员疏散人员行为疏散模型

中图分类号：U239.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0227-01

1、引言

公共安全是国民经济的基础和人类可持续发展的支柱。随着经济的发展和城市化进程的加速，重大突发性事件的威胁逐步显现。因此如何保证紧急条件下人群疏散安全性引起了人们越来越广泛的重视。

公共场所内人群密度极高，导致人与人之间以及人与物品之间的相互作用增强，这无论是对正常情况下的人员管理，还是对紧急情况下的人员疏散问题，都带来了较为严峻的挑战，人员疏散过程中引起的灾难性事故时有发生，表1列出了近年来国内外发生的灾难性事故情况。

为了保证人民群众的生命财产安全，降低火灾、踩踏事故的人员伤亡率，开展紧急情况下人员疏散与人员运动规律的研究，对建筑物规划设计、紧急情况下管理决策分析等提供理论与技术支持，对提高我国公共安全水平、保证人民安居乐业具有重要意义。

2、国内外安全疏散研究综述

当前国际上得到公认的判断某疏散过程是否安全的计算标准是基于可用安全疏散时间（ASET）和必须安全疏散时间（REST），当ASET>RSET时，可认为能够实现安全疏散。

3、紧急情况下人员疏散过程

紧急情况下人员疏散过程大致可分为感应、验证、确认、响应和疏散五个阶段。

（1） 感应

当现场有烟气、嘈杂吵闹声音等异常信号出现时，人们意识到可能会有突发事件发生。

（2）验证

当人们对感应到的异常信号引起足够注意时，开始主动寻求更多的线索来验证是否确定发生异常情况。

（3）确认

当人们获得足够的信息时，就会确认灾难的发生。

（4）响应

响应包括应对灾难、告知他人、疏散等反应策略。

（5）疏散

当人们觉察到异常情况超出自己的控制能力时并且会危及到自身安全时，就会开始疏散，逃离到安全区域。

4、 人员行为的研究

疏散中人员的心理和个体行为对疏散路径的选择、疏散时间、疏散效率有着重大影响，通过分析国内外学者的研究结果，常见的疏散人员心理和行为特征如下：

4.1 恐慌行为

突发事件通常会导致人表现出异常状态，当环境突然发生变化时，会给疏散人群带来一定的心理压力，如果来不及心理调节，那么一些个体会出现不理智的行为。

4.2 从众心理

在人员疏散过程中，从众现象是比较常见的，从众心理除了有个体差异之外，还与外界条件密切相关，当灾难严重时，从众心理往往会增强。

4.3 亲情行为

亲情行为也是一种较为常见的现象，即家庭成员在准备疏散之前先聚集在一起，再开始集体疏散，或者疏散开始家庭成员之间的相互等待，甚至疏散中出现“返回寻找”的现象。

5 人员疏散模型

随着计算机技术的发展，基于计算机仿真技术的人员疏散动力学模型的研究也取得了众多进展。

行人与疏散动力学的模型研究具有以下三方面目的：

（1）优化设计。在建筑物的设计过程中，通过对不同设计方案进行模拟、对比、分析，选取最优方案。

（2）风险评估。对特定场景下人员疏散安全问题进行风险评估，提出预防意见和改进措施。

（3）模拟。通过模拟，对建筑物设计及人员管理提供指导性意见。

人员疏散模型的模拟方法可以按照不同的标准进行划分。一种为宏观的模型，将人员视为流动的介质，利用流体力学知识求解，二是微观模型，充分考虑人员的行为，也是现在最主流的研究方向，分为连续性模型和离散模型。其后的大部分研究就是围绕着社会力模型和元胞自动机模型进行改进。

5.1 元胞自动机疏散模型

元胞自动机是一种空间和时间均离散的可扩展系统，由局部规则控制系统状态的更新，己经广泛应用于人员疏散的模拟中。元胞自动机是基于规则的，没有严格定义的数学函数或物理方程，因此，元胞自动机具有算法简单，容易实现，计算效率高等优点。

元胞自动机作为一种离散的模拟方法，可以描述更多的个体行为细节，更清楚的反映出影响人员运动的因素。

5.2 社会力学理论

社会力学模型是和元胞自动机模型相反的方法，它们的目的都是以丰富的细节给个体与障碍物之间的关系建模。基于力学的系统通过对相互之间距离的计算，使个体做出实际决策，与力学理论一致，个体可以在更大弹性的几何连续空间里运动，这样更符合实际，然而，个体在面对周围连续空间做决策时往往是有困难的，因此这个理论在实际工程环境中并不是最有效的。

6、总结与展望

开展安全疏散的研究，能够减少灾难性事故发生后的人员伤亡，已经引起了国内外越来越多的广泛关注与重视，其中重点是加强关键技术的基础研究，包括人员疏散动力学、人员行为、疏散模型建立、风险评估和科学管理及应急预案，从而减少重大突发事故的人员伤亡，确保社会的稳定和人民群众的安居乐业。

参考文献

[1]消防安全工程工作组人员疏散[c] 国外建筑火灾人员安全疏散研究译文集。2001.

[2]方伟峰杨立中基于元胞自动机的多立体人员行为模型及其在性能优化设计中的应用[J] 中国工程科学.2003.