毕业设计（论文）-高校教学楼安全疏散的计算机模拟.doc

四川理工学院毕业设计（论文） 高校教学楼安全疏散的计算机模拟学 生：学 号：12031042345专 业：安全工程班 级：2012级1班指导老师： 四川理工学院化学与环境工程学院二O一六年六月四川理工学院毕业设计（论文） 中文摘要高校教学楼安全疏散的计算机模拟摘 要随着科学与经济的发展，时常发生各种人为的，自然的灾害，人们对人员在建筑物中的安全疏散也越来越关注,而学校教学楼作为一个人员密集的场所,教室具有桌椅分布密集、走廊通道较窄等特点,当紧急情况发生时,人们更为关心怎样有效地引导教室内人员从障碍物间疏散,如何充分利用各个安全通道进行逃生。因此对教学楼人员安全疏散的研究已经成为人们关注的焦点。计算机疏散模拟能经济可行的模拟人员疏散情况。本文采用EVACNET4作为计算机模拟的基础，通过对教学楼内部结构的模型建立，研究分析在教学楼进行疏散时的情况和问题。关键词：疏散；计算机模拟；计算机软件61四川理工学院毕业设计（论文） 英文摘要Computer Simulation of Safe Evacuation in University Academic BuildingAbstractWith the development of science and economy, many kinds of man-made and natural disasters frequently occur, people pay more attention on peoples safe evacuation in the building, the academic building is a crowded place, and the classroom in academic building have characteristics of densely distributed desks and chairs narrow corridors etc. when an emergency occurs, people are more concerned about how to effectively guide the classroom personnel evacuation from obstructions, and how to make full use of each secure channel to escape. Therefore, the research on safe evacuation in academic building has become the focus of peoples attention. Computer simulations of safe evacuation can economical and feasible simulate the situation of people evacuation from buildings. In this paper computer simulation is based on EVACNET4. Research and analysis the time of situations and problems in the school building evacuation. Through model of teaching building the internal structure of the establishment. Key words: evacuation, computer simulation, software四川理工学院毕业设计（论文） 目录目 录中文摘要.I英文摘要.II1绪论11.1 引言11.2 国内外研究现状11.2.1 国外研究现状11.2.2 国内研究现状21.3 本文研究目的及内容31.3.1 研究目的31.3.2 研究内容32教学楼及软件介绍42.1 EVACNET4简介42.2 教学楼简介52.2.1教学楼相关参数52.2.2 教学楼人员疏散特点73疏散路径及疏散模拟结果83.1 节点及路径相关参数定义83.1.1节点定义及容量水平83.1.2 路径容量水平定义93.1.3楼道容量水平定义93.1.4确定节点所需要的参数103.2 路径示例113.2.1 教学楼相关参数及节点定义113.2.2 疏散路径的选择123.3 节点及路径计算133.3.1满容量状况下的计算133.3.2 中等容量状况下的计算153.3.3低容量状况下的计算163.3.4 疏散模型的建立173.4 软件设定与疏散模拟183.4.1软件参数设定183.4.2 模型的运行193.5 结果输出213.5.1满容量状况下输出结果213.5.2中等容量状况下输出结果353.5.3低容量状况下输出结果354疏散模拟结果分析及建议374.1疏散结果总计分析374.2路径通过人员数量分析374.3路径瓶颈分析384.4节点疏散时间分析384.5节点拥堵时间分析394.6建议405结论与展望415.1结论415.2展望41参考文献43致谢45附录I46附录II54四川理工学院毕业设计（论文） 1 绪论1 绪论1.1 引言高校是安全重点单位,一旦发生突发事件,极易造成人员伤亡和重大经济损失，尤其是人员相对集中的教学楼、学生宿舍楼、实验楼等。教学楼是高校进行教育活动的主要场所，具有人员密集、单位面积大等特点，一旦发生紧急情况，易产生踩踏，跌撞，坠落，挤压等危险，会对人员安全及公共财产造成惨重损失。因此，对教学楼的疏散研究是非常有必要的。对于教学楼的应急疏散，采取的措施主要有：对人员的安全教育，安全通道安全门的管理制度，制定应急疏散方案，定期进行应急疏散演练，建筑疏散安全性设计等。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状随着计算机科学的进步，80年代开始借助计算机模拟技术来对紧急情况下的人员疏散行为进行模拟和预测。计算机模拟主要构思是：通过软件模拟出建筑中人员的运动过程，并记录下人员在疏散过程中的位置情况，根据这些数据计算人员的疏散时间，根据时间情况，模拟出人员的疏散过程。截止目前，国外学者已研发出30多种疏散模型及相关的计算机软件1。如由Alvord开发的疏散与救援模型、由Stahl开发的火灾行为模型BFIRES-II、由美国Francis开发的计算最小理论疏散时间的疏散模型EVACNET+ 2-4，还有TAKAHASHIS MODEL VEGAS EVACNET（Kisko,1985）、SENTROPY MODEL、EGRESS、E-SCAPE、EXITT、pathfinder、MAGNETMODEL、PAXPORT SIMULEX、BGRAF、CRISP DONEGAN,WAYOUT(Firecalc,1993),EVACSIM(Drageretal,1992),EXIT8(Fahy,1993)等网络模型及 EXODUS、ASER(VolkerSchneider)、AEAEGRESS、SGEM等可以模拟楼房内每一人员的移动，并提供虚拟显示的模型5,6。2003年8月20-22日，在英国格林威治大学举行第二届国际步行和疏散动力学大会(International Conference on Pedestrian and Evacuation Dynamics)，有来自英国、德国、美国、意大利、澳大利亚、日本、韩国、奥地利、荷兰、西班牙、加拿大、瑞典、瑞士、俄罗斯等国家的代表参加,大会共宣读34篇论文,主要涉及三大主题:步行动力学及其应用、舰船疏散模型及其应用、建筑疏散模型及其应用7。1999年GwynneS.对22个疏散模型进行了分析对比8，2003年Erica D. Kuligowski将对比分析范围扩大到28个9。有些已经发展成具有经济价值的软件（如爱丁堡大学的SIMULEX和格林威治大学的Building EXODUS)，有些是大型国际咨询机构自己开发的只供自己使用的成型软件（如美国RJA公司的Pathfinder和英国AAE公司的EGRESS)10。目前从事人员疏散计算机模拟研究的机构主要分布在德国、英国、日本、美国、瑞典、挪威、澳大利亚、加拿大等地11。1.2.2 国内研究现状由于多方面因素的限制,我国在人员疏散计算机模拟技术方面的研究起步于上世纪90年代中期。东北大学从1995年左右开始人员疏散群体行为规律的模拟研究，已经发表了一系列文章12-14。中国建筑科学研究院建筑防火研究所在1998年左右开发了一个地下商场人员疏散模型,该模型属于粗网格群体描述的最优化模型15,16。公安部天津消防所在2000年左右同样开发了一个地下商场人员疏散模型，也属于粗网格群体描述的最优化模型17。香港城市大学与武汉大学合作,在2000年左右开发了一个基于个体描述和局部细网格的过程模拟模型-SGEM。中国科技大学火灾科学国家重点实验室在2000年左右,也建立了一个基于个体描述和格子气自动机的细网格的模拟模型，目前该模型仍在不断完善18。在2002年左右该实验室建立了另外一个基于元胞自动机的细网格模型19。其他一些研究机构如西南交通大学和北方交通大学也在进行相关方面的研究20-22。 北京市劳动保护学研究所从2002年下半年开始，结合所承担的科研项目，对应用人员疏散计算机模拟技术定量评价人员密集的城市典型公共场所的方法进行应用研究，已经将该技术用于北京王府井步行街、春节庙会、地铁车站和大型场馆及大型活动的人流组织和疏散安全分析23。在纯粹工程应用方面，公安部天津消防所、中国建筑科学研究院建筑防火研究所、中国科技大学火灾科学国家重点实验室等单位已经将该技术引用到现代复杂建筑的性能化消防设计24。同济大学的徐磊青对在复杂空间中非常态下人群的行为和认知进行了系列的研究25。清华大学的张辉运用人员模拟疏散计算的结果验证建筑设施和设备的有效性，唐方勤、任爱珠运用GIS技术模拟了火灾场景下的人员疏散过程26。魏文君等对服装类商业综合体建筑的火灾荷载及营业期间人流量进行了调查分析，并对该类建筑火灾条件下的人员安全疏散进行了研究27。西安建筑科技大学张树平从建筑中人的行为反应的角度对建筑防火疏散问题进行了研究28。哈尔滨工业大学的邹志翀对大型公共建筑的火灾时环境和逃生路线进行了数学建模分析，用以逃生时即时策略的优化。中国科学技术大学的汪金辉、陆守香尝试量化火灾疏散过程中的不确定因素，以寻求更直接、有效和精确的防火方法；杨立中致力于国家自然科学基金项目“火灾烟气对人员疏散的危害性研究”，优化了基本疏散模型29。1.3 本文研究目的及内容1.3.1 研究目的通过人员疏散的计算机模拟，能够收集到大量实验数据，帮助研究人员发现其中的规律，结合国内大型建筑的特点及人员运动特点，建立和完善符合国内实际情况的疏散模型，从而方便对建筑人员疏散安全方面的评估，间接的避免了紧急状况下由于疏散过程中发生的事故而造成人员伤亡，财产损失。而计算机模拟不需要投入太多的人力财力即可进行，因此，对人员安全疏散计算机模拟的研究具有特别重要的经济效益和社会效益。1.3.2 研究内容对人员疏散的研究主要包括两个方面：一是对疏散时间的研究，二是对疏散行为的研究。通过对研究对象的节点划分，设计出符合疏散基本原则的路径，根据路径建立疏散模型，在EVACNET4软件的帮助下，完成疏散模拟，并从模拟结果中获取疏散时间，路径状态，节点状态，瓶颈状态，模型疏散能力等等相关数据，以便进行对模拟过程的分析以及评价。四川理工学院毕业设计（论文） 2 教学楼及软件介绍2 教学楼及软件介绍2.1 EVACNET4简介本文采用EVACNET4作为此次模拟的计算机软件，EVACNET4是1984年由弗罗里达大学的Francis and Kisko开发的，该软件将疏散对象分成网络式的单元，对象中人员在各个单元中移动，直到所有人员移动到规定的目标地点为止。作为整个疏散模拟的关键，建立疏散对象的网络模型相当重要，模型的建立需要如实地反映出研究对象的内部结构。在进行疏散模拟之前需要对疏散对象进行网络描述，即通过节点与弧的相互连接确定疏散路径，节点代表疏散对象的组成部分，例如：教室，办公室，楼梯，大厅等节点，初始条件的内容是每个节点人员情况。弧则代表连接各节点的通道。EVACNET4所能得到的结果：1、疏散对象内所有人员疏散完毕所用时间；2、各个节点内人员疏散完毕所用时间；3、各个楼层内人员疏散完毕所用时间；4、疏散过程中各节点的状态；5、人员在各个疏散出口的密集程度。EVACNET4所提出的假设：将人员的疏散作为一个整体运动处理，而没有考虑人员的个体特性，并对人员疏散过程作了以下假设：1、疏散过程中，疏散人员保持清醒，整个疏散过程井然有序，不会出现骚乱或人员逆向移动。2、疏散人员具有相同的身体特性，并且能保证到达事先确定的安全地点。一般不考虑特殊人员的疏散。3、疏散过程中，人员移动速度一致，并且移动速度不变，疏散人员从所有可用出口进行疏散。4、在疏散过程中，人流量与疏散路径的宽度成正比，即从某一出口疏散的人数按其宽度占其总宽度的一定比例。基于以上四个假设可以看出该疏散过程是一种理想状态，与实际情况相比还是有区别的。因此在采用该模型进行疏散模拟的计算时，需要考虑一个安全系数，实际疏散时间为模拟时间乘以安全系数。此外，EVACNET4还设计几乎任何可以想象的疏散网络模型，包括：写字楼，体育场馆，高层建筑，礼堂，宾馆，饭店和学校，地下结构，或者是整个模拟对象的一部分。疏散的原因可以是可想象的任何原因。目的是为了让用户使用更为方便。图2.1 EVACNET4主界面表2.1 EVACNET4主界面一览表代码对应操作READ读取文件EN输入节点定义EA输入弧的定义LN节点列表LA弧列表DN删除节点DA删除弧SYS定义或重新定义系统属性SAVE保存当前模型RM检索模型RUN运行模型EXAM检查结果QUIT退出EVACNETHELP帮助2.2 教学楼简介2.2.1教学楼相关参数图2.2 四川理工学院厚德楼本次模拟对象选择四川理工学院厚德楼作为研究对象。厚德楼建成于2003年10月，位于四川理工学院正校门与图书馆之间，正对正校门，占地面积约18400m2，教学楼总共分为1-7 七个区域，1区共六层18个教室，2区共四层20个教室，3区共六层41个教室，4区共六层41个教室，5区共四层17个教室，6区共六层10个教室，七区共三层12个教室，总共159个教室。各区域楼梯共12个，4部直升电梯。1-3区4-6区各包含一个中庭，7区包含一个喷泉广场。1区1-4楼主要为外语学院语音教学教室，5-6楼由4个78人教室组成，使用率一般。2区主要为200人教室组成，使用率较高。3区4区主要由78人教室和120人教室组成，主要用作大部分学院教学用，使用率最高。6区1-3楼大部分为办公用，4-6层为78人教室组成，使用率较高。7区主要为仓库及办公室，使用率较低。其中1、3、4、6区楼层较高，2、5区楼层较低。人员主要集中于2、3、4、5区。根据厚德楼设计图，各区域设计教室数量及设计容量如下：表2.2 教学楼教室容量统计表区域200人教室个数120人教室个数78人教室个数休息室个数设计容量1区001269482区1200824323区0181803564续表2.24区01818035645区1200524206区0060936注：由于7区主要为仓库，因此未统计在内。由上表可知，教学楼设计容量在13864人左右，根据各专业课表可知，周一上下午为教学楼使用高峰，教室使用率约为65%，周三及周末使用教室较少，约占5%。因此保守估计教学楼人员数量最多约9011人，最少约693人。因教学楼主要用作教学用，所以根据上课时间表可知，教学楼人员最为集中的时间段为：8:30-12:30、14:30-17:30。2.2.2教学楼人员疏散特点1、由于教学楼的特殊职能，在上课时人员主要集中在教室内，过道及楼梯等其他单元内基本无人员流动。2、教室内桌椅摆放较为集中，在进行疏散时，易造成短距离受阻，行动迟缓。3、教学楼使用者相比其他建筑较为单一，主要为学生和教师，疏散能力相当。4、教学楼人员非常集中，疏散时极易造成拥堵阻塞现象。5、教学楼内人员相对固定，对教学楼内部结构比较熟悉，在出口选择和路径选择时较为明确。6、高校定期进行疏散演练与安全教育，相比其他建筑，教学楼内人员疏散更为熟练。四川理工学院毕业设计（论文） 3 疏散路径及疏散模拟结果 3 疏散路径及疏散模拟结果3.1 节点及路径相关参数定义3.1.1节点定义及容量水平表3.1 EVACNET4 节点类型定义节点类型框架结构单元通道楼梯楼梯平台电梯门厅目标节点定义方式WPHASWLAELLODSDS一般为目的地节点，包括空地，出口等。EL则表示电梯，在疏散时根据原则，一般是禁止使用电梯的。随着疏散的进行，节点内的人员数量不断变化，因此，需要对节点的容量水平进行划分。节点的容量水平一般分为以下六个水平，分别定义为A,B,C,D,E,F。表3.2 节点容量水平水平A：平均每个疏散人员占有面积: 1.2 /person （或更多）水平B：平均每个疏散人员占有面积: 0.92-1.2 /person水平C：平均每个疏散人员占有面积: 0.65-0.92 /person水平D：平均每个疏散人员占有面积: 0.27-0.65 /person水平E：平均每个疏散人员占有面积: 0.18-0.27 /person水平F：平均每个疏散人员占有面积: 0.18/person3.1.2 路径容量水平定义同理，随疏散进行，疏散路径中的人员数量也在不断变化，因此需要对路径的容量参数进行分级。路径容量水平同样分为六个容量水平，分别定义为A,B,C,D,E,F:表3.3 路径容量水平水平A：平均流量系数：22.9 PMM，平均移动速度：79.2m/min. 水平B：平均流量系数:：22.9-32.8 PMM，平均速度: 76.2-79.2m/min水平C：平均流量系数:：32.8-49.2 PMM，平均速度: 70.1-76.2m/min水平D：平均流量系数:：49.2-65.6 PMM，平均速度：61-70.1m/min水平E：平均流量系数：65.6-82PMM，平均速度：33.5-61m/min水平F：平均流量系数:：82 PMM，平均速度：0-33.5m/min3.1.3楼道容量水平定义随疏散时间的变化，楼道内人数也在发生相应的变化，因此需要对楼道的容量水平进行分级，分别定义为A,B,C,D,E,F。如下表所示：表3.4 楼道容量水平水平A：平均流量系数16.4 PMM，平均速度：38.1m/min， 水平B：平均流量系数16.4-22.9 PMM，平均速度：36.5-38.1m/min水平C：平均流量系数22.9-32.8 PMM，平均速度：35-36.5m/min水平D：平均流量系数 32.8-42.6 PMM，平均速度：32-35m/min水平E：平均流量系数42.6-55.8 PMM，平均速度：26-35m/min水平F：平均流量系数 55.8 PMM，平均速度：0-26m/min3.1.4确定节点所需要的参数确定节点需要的参数为节点容量，分为最大容量和初始容量，初始容量和节点的初始人数有关，路径和目的地节点初始容量一般为0。最大容量则可由下式求出： (3.1)式中：最大容量，人； 节点可用面积，m2； 每人平均占有面积，m2/人。确定路径所需要的参数 路径的确定需要两个参数：人员流动系数和路径通过时间，分别由以下两式求出： (3.2)式中：人员流动系数， 人/mmin；最小可用宽度，m； 人员出口流量系数，人/mmin； 时间步长，s。 (3.3)式中：通过时间，时间周期； 距离，m； 平均速度，m/min。 3.2 路径示例 3.2.1 教学楼相关参数及节点定义以四区第二层为例。四区每层由三个120人教室和4个78人教室，每层4个楼梯。布局图如下。图3.1 教学楼四区第二层如图3.1所示，根据上文所述的节点定义：1、将4个78人教室分别定义为WP2,1、WP2,2、WP2,3、WP2,4。2、将3个120人教室分别定义为WP2,5、WP2,6、WP2,7。3、连接第一层和第二层的四个楼梯分别定义为SW1,1、SW1,2、SW1,3、SW1,4。4、考虑到紧急状况下选择就近出口疏散，将过道分为两段，分别定义为HA2,1、HA2,2。5、疏散时假设WP2,1、WP2,2人员选择经HA2,1至SW1,1进行疏散，WP2,4 、WP2,5人员经HA2,1至SW1,2进行疏散，WP2,3、WP2,6、WP2,7人员经HA2,2至SW1,3、SW1,4进行疏散。6、以此类推，分别将四区1-5层各个节点进行定义。四区第二层各节点相关数据：过道宽3m，左侧过道长25m，右侧过道至SW1,3长9.3m，至SW1,4长34m。78人教室长11m，宽9m。120人教室长14m，宽9.5m。楼梯平台长4.15m，宽2m。楼道总宽4.15m，单边宽2m。每间教室出口宽1.5m。3.2.2 疏散路径的选择在进行路径选择时，疏散人员要根据自己所处位置及情况进行出口选择，在疏散开始时，人员首先考虑的则是最优路径的选择，所有参与疏散的人员都尽量选择符合自身情况的最优路径才能最大限度的缩减所有人员的疏散时间。而疏散时间一般由预测疏散时间和等待时间构成，预测疏散时间可由疏散人员的移动速度和疏散路径的长度求出，而等待时间则是由疏散人员之间的相互作用及路径中的容量水平所决定。在进行人员疏散时，出口的选择除了受人员之间相互作用及所处位置情况的影响，还与出口的可视程度及疏散人员对出口的熟悉程度有关，根据以上三个因素，将出口选择的优先程度分为以下7种类别。表3.4 出口选择法的优先顺序优选可视的熟悉的干扰条件1是是否2否是否3是否否4是是是5否是是6是否是无优选否否否无优选否否是根据上表所述的出口选择优先顺序，结合第四区二层的具体情况，总结出人员疏散路径如下：WP2,1HA2,1WP2,2WP2,4WP2,5LA2,1LA2,2SW1,1SW1,2LA1,1LA1,2DS1,1图3.2 四区第二层左端路径WP2,3WP2,6WP2,7HA2,2LA2,3SW1,3LA1,3LA2,4SW1,4LA1,4DS1,2图3.3 四区第二层右端路径由于四区第二层满载时人员数量大概在670人左右，人员过多，若疏散方向不统一会造成混乱，进而使疏散人员产生恐惧心理，易发生意外，根据就近原则，选择将五区第二层分为左右两段进行疏散，以左侧第二个78人教室为基点，左边三个个78人教室及一个120人教室内人员向左侧两个楼道进行疏散，右侧78人教室及两个120人教室向右侧两个楼道进行疏散。 3.3 节点及路径计算3.3.1满容量状况下的计算根据软件的使用规则，节点需要定义最大容量和初始容量，路径则需要定义人员流动系数和通过时间：以路径WP2,1-DS1.1（即从五楼78人教室疏散至底楼左端目标地点）为例，满容量状况下，一般节点容量水平和路径容量水平选择水平D作为模拟条件，由水平D可知，人均占有面积为0.46m2/人，人员流量系数为82PMM，人员平均速度为65.5m/min，时间步长为5。在此状况下假设78人教室初始容量为60人,120人教室初始容量为100人，总计2700人。1、节点最大容量计算节点WP2,1长11m，宽9m。根据式3.1，WP2,1的最大容量：=990.46=178人2、路径参数计算：路径WP2,1-HA2.1，WR选取节点WP2,1出口宽度1.5m，长度9m。根据式3.2，该路径人员流动系数：=1.5821/605=10 人/mmin根据式3.3，路径WP2,1-H2,1通过时间：=965.5560=2表3.5 节点容量情况节点最大容量初始容量WP2.117860HA2.11350LA2.1150LA2.2150SW1.1680SW1.2680LA1.1150LA1.2150DS1.1无穷大0表3.6 路径参数情况路径人员流动系数时间步长WP2.1-HA2.1102HA2.1-LA2.1205HA2.1-LA2.2205LA2.1-SW1.1281续表3.6LA2.1-SW1.2281SW1.1-LA1.1142SW1.2-LA1.2142LA1.1-DS1.1281LA1.2-DS1.2281以上即为路径WP5,1-DS1.1所包含的所有节点及路径的相关参数计算，由于教学楼四区楼道、楼梯平台、过道及教室的尺寸均各自相同，因此省略了部分节点及路径的计算。3.3.2中等容量状况下的计算以路径WP5，1-DS1.1为例，中等容量状况下，节点容量水平及路径容量水平选择水平C作为模拟条件，人均占有面积为0.93m2/人，人员流量系数为49PMM，人员平均速度为73.1 m/min，时间步长为5。在此状况下假设78人教室初始容量为30人，120人教室初始容量为50人，总计1350人。1、节点最大容量计算节点WP2,1长11m，宽9m。根据式3.1，WP2,1的最大容量：=990.93=89人2、路径参数计算：路径WP2,1-HA2.1，WR选取节点WP2,1出口宽度1.5m，长度9m。根据式3.2，该路径人员流动系数：=1.5491/605=5 人/mmin根据式3.3，路径WP2,1-HA2,1通过时间：=973.1560=2表3.7 节点容量情况节点最大容量初始容量WP2.18930HA2.1680LA2.180LA2.280SW1.1340SW1.2340LA1.180LA1.280续表3.7DS1.1无穷大0表3.8 路径参数情况路径人员流动系数时间步长WP2.1-HA2.152HA2.1-LA2.1124HA2.1-LA2.2124LA2.1-SW1.1171LA2.1-SW1.2171SW1.1-LA1.192SW1.2-LA1.292LA1.1-DS1.1171LA1.2-DS1.2171同理，以上计算省略了部分相同节点及路径。3.3.3低容量状况下的计算以路径WP2,1-DS1.1为例，低容量状况下，节点容量水平及路径容量水平选择水平A作为模拟条件，人均占有面积为1.2/人，人员流量系数为32.8PMM，人员平均速度为79.2m/min，时间步长为5。在此状况下假设78人教室初始容量为15人,120人教室初始容量为25人，总计675人。1、节点最大容量计算节点WP2,1长11m，宽9m。根据式3.1，WP2,1的最大容量：=991.2=69人2、路径参数计算：路径WP2,1-HA2.1，WR选取节点WP2,1出口宽度1.5m，长度9m。根据式3.2，该路径人员流动系数：=1.532.81/605=4 人/mmin根据式3.3，路径WP2,1-HA2,1通过时间：=979.2560=1表3.9 节点容量情况节点最大容量初始容量WP2.16910续表3.9HA2.1520LA2.160LA2.260SW1.1260SW1.2260LA1.160LA1.260DS1.1无穷大0表3.10 路径容量情况路径人员流动系数时间步长WP2.1-HA2.141HA2.1-LA2.184HA2.1-LA2.284LA2.1-SW1.1121LA2.1-SW1.2121SW1.1-LA1.161SW1.2-LA1.261LA1.1-DS1.1121LA1.2-DS1.2121其余节点及路径参数详见附录I、附录II。3.3.4 疏散模型的建立以上三种情况已经将疏散模型建立所需的相关参数计算完毕，由软件说明书可知，将计算所得节点及路径数据顺序排列，作为软件运行前的节点路径定义，生成一个文本文档，模型建立时应注意必须将所有参与疏散的节点、路径等参数包含在文档内，编辑格式应当严格按照说明书所示进行编写。模型格式如图3.4所示。图3.4 模型编辑格式3.4 软件设定与疏散模拟3.4.1软件参数设定图3.5 软件设定界面图3.6 最大疏散时间设定完毕界面 在进行软件的设定之前，将之前生成的文本文档后缀名改为.in，因为.in格式为软件所必须的格式，然后运行软件。操作：输入SYS进入软件设定界面，如图3.5。1、最大疏散时间2、星标人数直方图3、时间步长4、结果输出方式 5、模型名称输入对应编号则进入对应的设置界面，上文的计算选取的时间步长也为5，因此只需设置最大疏散时间，这里的时间默认为75秒，系统允许的最大时间为300秒，为保证疏散的完成，因此这里设置为60。操作：输入1，输入60，结果如图3.6所示。此时，疏散时间已设定好，输入END回到主界面，进行模型录入，在主界面下输入事先生成的模型进行模型录入。操作：输入 READ LEFT.IN。3.4.2 模型的运行若界面自动跳回主界面即为模型录入成功，若出现错误提示，则修改模型内参数。录入成功后则课进行疏散模拟，操作：输入RUN。运行模型。 图3.7 疏散模拟完毕界面图3.8 结果输出界面 图3.9 结果输出界面疏散模拟完毕则会显示图3.7所示界面，若提示成功，则疏散模拟无错误，若提示严重错误，则根据错误提示修改模型中对应的参数。模拟成功后根据提示输入C继续下一步返回主界面，这时可以查看疏散模拟的结果及各细节数据。操作：输入EXAM。此操作为查看模拟结果操作。根据图3.8、3.9所示的界面内信息，EVACNET4疏散模拟可得出以下结果：1、 结果总结，对疏散结果的基本统计。2、 目标分配，到达目标节点的疏散人员人数。3、 路径人数结果。4、 瓶颈，路径中的瓶颈识别。5、 楼层疏散完毕时间，按楼层数疏散完毕时间。6、 节点疏散完毕时间，按节点分布疏散完毕时间。7、 不拥堵时间，疏散过程节点不拥堵时间。8、 建筑疏散简介。每个时间步长疏散人员数量。9、 目标节点疏散人员分布情况。10、节点内容简介。11、路径内运动情况简介。12、瓶颈情况简介。13、节点容量变化情况。14、未疏散人员配置。3.5 结果输出3.5.1满容量状况下输出结果1、满容量输出结果统计在结果输出界面下输入1，查看满容量模型下的安全疏散结果统计。如图3.10图3.10 四区疏散结果统计如图3.10所示，四区模型疏散完毕所需的总时间为255s，其中不拥堵时间为120s，疏散总时间与不拥堵时间之比为2.1，平均每个参与疏散人员完成安全疏散的时间为131s，每5s平均有52.9人完成安全疏散，总疏散人数为2700人。2、满容量状况下目标节点疏散完毕情况根据输出结果提示，在结果输出界面下输入2即可查看满容量状况下目标节点人员分布情况，如图3.11：图3.11 四区安全疏散目标节点情况如图3.11所示，在满容量状况下安全疏散模型疏散完毕时，四区左端的目标节点人数总计为1400人，四区右端目标节点人数总计为1300人。3、满容量状况下路径人数总计在结果输出界面下输入3即可查看路径人数总计，如图3.12：图3.12 路径人数总计 图3.13 路径人数具体情况表3.11 路径人数具体情况路径通过路径人数所占总人数百分比HA1.1-DS1.128010.37%HA2.1-LA2.11294.78%HA2.1-LA2.21515.59%HA3.1-LA3.1953.52%HA3.1-LA3.21856.85%HA4.1-LA4.1562.07%HA4.1-LA4.22248.3%HA5.1-LA5.128010.37%LA1.1-DS1.156020.74%LA2.1-SW1.156020.74%LA3.1-SW2.143115.96%LA4.1-SW3.133612.44%续表3.11LA5.1-SW4.128010.37%SW1.1-LA1.156020.74%SW2.1-LA2.143115.96%SW3.1-LA3.133612.44%SW4.1-LA4.128010.37%WP1.1-HA1.1602.22%WP2.1-HA2.1602.22%WP3.1-HA3.1602.22%WP4.1-HA4.1602.22%WP5.1-HA5.1602.22%HA1.2-DS1.22609.63%HA2.2-LA2.31084.00%HA2.2-LA2.41525.63%HA3.2-LA3.3782.89%HA3.2-LA3.41826.74%HA4.2-LA4.31806.67%HA4.2-LA4.4802.96%HA5.2-LA5.31846.81%HA5.2-LA5.4762.81%LA1.2-DS1.156020.74%LA2.2-SW1.256020.74%LA3.2-SW2.240915.15%LA4.2-SW3.22248.3%SW1.2-LA1.256020.74%SW2.2-LA2.240915.15%SW1.2-LA1.256020.74%SW2.2-LA2.240915.15%SW3.2-LA3.22248.3%SW4.2-LA4.22258.37%WP1.2-HA1.1602.22%WP2.2-HA2.1602.22%WP3.2-HA3.1602.22% 续表3.11WP4.2-HA4.1602.22%WP5.2-HA5.1602.22%LA1.3-DS1.255020.37%LA2.3-SW1.355020.37%LA3.3-SW2.344216.37%LA4.3-SW3.336413.48%LA5.3-SW4.31846.81%SW1.3-LA1.355020.37%SW2.3-LA2.344216.37%SW3.3-LA3.336413.48%SW4.3-LA4.31846.81%WP1.3-HA1.2602.22%WP2.3-HA2.2602.22%WP3.3-HA3.2602.22%WP4.3-HA4.2602.22%WP5.3-HA5.2602.22%LA1.4-DS1.249018.15%LA2.4-SW1.449018.15%LA3.4-SW2.433812.52%LA4.4-SW3.41565.78%SW4.4-LA4.4762.81%WP1.4-HA11602.22%WP2.4-HA2.1602.22%WP3.4-HA3.1602.22%WP4.4-HA4.1602.22%WP5.4-HA5.1602.22%WP1.5-HA1.11003.7%WP2.5-HA2.11003.7%WP3.5-HA3.11003.7%WP4.5-HA4.11003.7%WP5.5-HA5.11003.7%WP1.6-HA1.21003.7%WP2.6-HA2.21003.7% 续表3.11WP3.6-HA3.21003.7%WP4.6-HA4.21003.7%WP5.6-HA5.21003.7%WP1.7-HA1.21003.7%WP2.7-HA2.21003.7%WP3.7-HA3.21003.7%WP4.7-HA4.21003.7%WP5.7-HA5.21003.7%4、满容量状况下的瓶颈情况在结果输出界面输入4，则可查看疏散模型的瓶颈情况，如图3.14：图3.14 瓶颈分布情况表3.12 瓶颈分布具体参数瓶颈路径瓶颈持续时间步长影响水平HA1.1-DS1.114105SW1.1-LA1.140820HA1.2-DS1.21391SW1.2-LA1.240820SW1.3-LA1.339780SW1.4-LA1.4356305、节点疏散时间在结果输出界面下输入6，查看节点疏散时间情况。如图3.15： 图3.15 节点疏散时间情况图3.16 节点WP1.1疏散时间在节点时间情况界面下输入S，查看单个节点输出时间，结果如图3.16所示为节点WP1.1疏散时间，根据每个节点输出结果，可将疏散模型节点疏散时间统计为下表：表3.13 节点疏散时间汇总节点所占时间步长疏散时间/sWP1.1525WP1.2525WP1.4525WP1.5945WP2.130190WP2.21575WP2.4945WP2.51050WP3.12211