紧急情况下（超）高层建筑楼梯人群疏散动力学规律研究

（超）高层建筑具有结构复杂、人员集中、疏散距离长等特点，尤其是垂直方向的疏散过程中有许多需要考虑的问题，比如，楼梯底部的人员聚积效应、楼梯口出的人群汇流现象、楼梯上的转向问题等，另外，高层建筑内如何正确设置避难层（避难间）、如何合理布置疏散指示系统也是值得研究的问题。本项目将采用多种研究手段，包括计算机模拟、疏散演习、问卷调查、真实场景人群流动特性分析等，综合众多相关学科的知识（包括管理科学、物理学、心理学、信息理论、火灾科学、社会科学等），运用复杂性科学理论解决问题，重点研究楼梯疏散的人群动力学特性、特殊人群存在时的多速度人员疏散以及大规模人群疏散策略等，最终建立（超）高层建筑大规模人群疏散模型。研究结果可为此类特殊建筑设计规范和应急管理措施的制定提供理论支持，为科学、高效、有序的应对（超）高层建筑中的非常规突发事件提供决策参考。

本项目通过采集高校学生群日常下课和疏散演习的运动基础数据，观测录像的统计分析，获得了典型学生群流动特征及不同尺寸、不同情况的楼梯行人流的密度—速度—流量的定量关系。结果表明：楼梯行人运动具有一些典型特征，如转弯处的排队现象、楼梯口处的汇流、伙伴关系、个体影响群体运动等；楼梯上的运动明显低于水平运动，正常情况下的行人流中，行人数量及初始速度对流量有较大的影响，楼梯尺寸及坡度也有潜在的影响；不同情况下的人流特性差异比较明显，紧急情况时的拥挤程度远大于正常情况，密度对速度的影响更为明显；紧急情况下的不同段的楼梯疏散中，楼梯底部积聚现象和楼梯宽度对疏散效率都有一定的影响。.其次通过设置不同的实验场景，采集高校学生群突发情况下的楼梯疏散基础数据，获得学生人群楼梯疏散密度—速度—流量的数据并进行函数拟合，从而得到不同开口条件下楼梯的行人流特征。通过特征原因分析，发现开口状态、男女差异、小群体个数和构型对疏散时间和运动速度有显著影响；单出口状态下的人流返回会导致疏散时间增加；小群体人员数比较多时会出现斜V字型运动特征。.本项目在布满桌椅的教室内进行了报警声音指导下的人员疏散演习。演习中通过让被试者戴上不透明的眼罩来模仿火灾等事故中由于烟气或断电而造成的人员视野受限的情况，并与不戴眼罩的情况进行了对比。通过观察演习录像，发现了疏散中的“速度变化”、“性别差异”、“依附行为”及“潜意识环境认识及其衰退”等现象。.最后本项目利用元胞自动机建立了多障碍物多出口条件下的疏散模型，对不同人员密度及人员初始分布的房间进行模拟研究，重点分析了走廊宽度、出口宽度和出口间距对人员疏散效率的影响；采用基于社会力理论的Evac模型对楼梯疏散行为分不同情况进行了对比模拟研究，分析了学生群楼梯疏散规律和出口选择特点。