基于虚拟仿真技术的城市公共空间安全疏散模型研究

There in the city because of all sorts of disasters, epidemic disease, terrorist event and emergencies and causes is not safe hidden trouble. Urban public space of time, space environment complex and the crowd gather there are very high security risk. At the same time, in an emergency access to relevant data, there are also very high risk. Therefore, this study based on urban public space in an emergency situation interaction between people and the mechanism of development and evolution rule, the composition of the structure from the crowd, psychological factors, and management factors of urban public space space structure factors。he artificial intelligence, the computer simulation technology and the effective combination of the geographic information system, a subject more intelligent, more resolution simulation model, the city public space mass evacuation emergency simulation process。Put forward to avoid, prevention and scattered personnel evacuation model, the crowd of the risks reducing, reducing its potential security hidden danger, solve the of all kinds of current emergency evacuation model solving problem of the present situation of single.

城市中潜存因各种灾害、疫病、恐怖事件等突发事件而造成的不安全隐患。城市公共空间因时间、空间环境复杂和人群聚集存在着非常高的安全风险。同时，在紧急状态下获取相关数据也存在着非常高的风险。因此,本研究基于城市公共空间在紧急状态下人群之间相互作用的机理、发展和演化规律,从人群的构成结构、心理因素、管理因素以及城市公共空间的空间结构等因素考虑, 将人工智能、计算机仿真技术与地理信息系统有效结合,建立多主体o多分辨率智能模型，模拟城市公共空间大规模人员疏散应急仿真全过程,提出避免、预防以及分散人员的疏散模型,使人群承担的风险减少,降低其潜在的安全隐患，解决了当前各类应急疏散模型求解问题单一的现状。

本课题经过3年研究共完成以下5项工作：1.经过大量实证调研，完成了关于哈尔滨市中心区公共空间的地理信息数据采集和居民的疏散心理和行为特征的数据采集工作，为后续的仿真模拟提供真实可靠的场景属性和行为特征，使得仿真结果更加真实可靠。2.完成了哈尔滨市中心区公共空间虚拟场景建模工作。3.建立了哈尔滨市中心区公共空间地理信息数据库和哈尔滨市中心区公共空间人员行为数据库，实现了SQL Server与ArcGIS、Building EXODUS、MATLA共建数据库平台的创举，实现了科研成果的共享，搭建了公众参与的平台。4.通过仿真平台Building EXODUS进行了大量的、反复的关于哈尔滨市中心区公共空间人员疏散的仿真模拟测试，发现影响人员疏散的影响因素包括环境影响因素：空间环境、自然环境、生态环境、人工环境、交通环境等因素，人员影响因素有对出入口的熟悉度、疏散意识、人员容量、分区疏散人数及个体生理属性差异等因素。5.经过以上工作得到的庞大数据，通过Matlab进行仿真分析，然后基于原胞自动机理论建立哈尔滨市中心区公共空间的安全疏散模型。以上研究成果为后续的公共空间规划设计和疏散策略优化提供了科学的指导和依据。