航站楼人群应急疏散微观仿真模型研究

航站楼作为大型的人群密集场所，其内部人员的安全保障已成为我国重大公共安全问题。为提高航站楼应急预案及疏散措施的科学性和有效性，迫切需要对其内部人群的行为规律和动态特征进行深入研究。.本研究拟面向航站楼开展人群行为微观仿真建模研究，以精确的连续空间描述方法为基础，以全新的非线性个体决策机制为核心，建立起由行人行为模型、设施交互模型、突发事件影响模型构成的综合应急疏散模型体系。为了使模型能充分体现我国航站楼的建筑构造、旅客行为特点、行人对各类设施的反应机理及民航应急疏散规定等特定因素，将根据实地观测数据开展建模仿真及模型标定工作。并开发仿真软件原型，结合实例，分析应急疏散瓶颈，评估突发事件危害，探究改善疏散预案的方法。.本研究可为大型航站楼的应急管理工作提供量化模型支持，对于在恐怖袭击、火灾、地震等突发事件中保障人员安全、提高疏散效率具有重大的理论意义和实践价值。

（1）本项目研究的重要性、研究难点或瓶颈问题、发展趋势. 航站楼作为大型的人群密集场所，其内部人员的安全保障已成为我国重大公共安全问题。为提高航站楼应急预案及疏散措施的科学性和有效性，需要对其内部人群的行为规律和动态特征进行深入研究。本研究的难点在于：对航站楼这种特大型单体空间的仿真描述机制；民航旅客人群行为的微观建模与仿真，以及根据实地观测数据开展建模仿真及模型标定；旅客特征模型、设施交互模型、突发事件影响等模型构成的综合应急疏散模型体系以及需要根据这些模型开发仿真软件原型，结合实例，分析应急疏散瓶颈，评估突发事件危害，探究改善疏散预案的方法。从而为大型航站楼的应急管理工作提供量化模型支持，对于民航机场航站楼内的人员安全保障进行评估。.（2） 本项目主要成果:.1．对国内外机场航站楼内应急预案与相关规章进行了深入研究，通过实地调研对国内典型的大型枢纽（如首都机场、虹桥机场、双流机场等）的旅客行人进行了观测与视频采集，对民航旅客行人特征进行了总结分析，并开发出航站楼行人视频采集与标定软件，对行人流量、密度、速度等进行了量化分析。.2．在空间与旅客建模仿真方面，提出了基于势能场的航站楼空间仿真模型，以及适合民航旅客特征的特定精细网格行人微观仿真模型。相对于以往的离散模型，势能场机制能够考虑到达目的地的最短路、障碍物、其他行人以及特殊事件对行人的影响。精细网格模型对行人的体型、位姿与决策描述更加逼真，从而能够将基于全场景的宏观层面上的路径规划决策和基于邻域的微观层面上的单步决策有机地结合在一起。本研究通过采集的数据对模型进行了参数标定，并开发出仿真软件原型。.3．结合航站楼内可能发生的应急事件，开展了突发事件建模与仿真，对多目标优化快速应急响应资源计划算法进行了理论研究。结合软件原型，采用实际航站楼建筑图纸进行了应急疏散仿真并进行了量化评估。.项目研究过程中注意民航行业实用性特点，多次与首都机场、机场规划设计院、沈阳桃仙机场、成都双流机场等单位进行交流探讨，相关研究过程与成果得到了行业一线单位的认可与应用。本项目实施过程中，在ICTE等国际会议，《计算机应用研究》、《计算机工程与设计》等核心期刊以及《中国民用航空》等专业期刊上发表(含已录用)论文8篇，申请软件著作权一项，培养研究生2名，项目组通过积极参与相关领域主流会议等方式，与国内外同行进行了深入的学术交流。