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安防技术|博物馆展厅内障碍物对行人疏散的影响研究

汉斯出版社

2023-07-04

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导读：

博物馆展厅内障碍物对行人疏散有不可忽视的影响。本文基于元胞自动机模型，在行人移动部分引入势能场理论，建立了含障碍物的博物馆展厅内的行人疏散模型，并运用该模型仿真研究了不同展厅内疏散人数、门前障碍物的数量及布局、展厅内展柜的数量及布局对疏散时间和疏散动力学的影响。后借助Pathfinder软件验证了仿真中动力学行为，证明本文模型具有合理性，可用于展厅内行人疏散的研究。结果表明：合理的障碍物布置会加速行人疏散的进程，降低出口附近成拱行为的影响。本研究对博物馆展厅的布展安全有指导意义。

基本信息：

博物馆展厅内障碍物对行人疏散的影响研究

Study on the Effect of Obstacles on Pedestri-an Evacuation in Museum Exhibition Halls

作者：

马闪闪, 田江涛, 申哲玮, 魏宇腾：太原科技大学应用科学学院，山西太原；李兴莉：太原科技大学安全与应急管理工程学院，山西太原

关键词:

博物馆；疏散；障碍物；势能场；元胞自动机

项目基金：

本文受到山西省回国留学人员科研教研资助项目，2022-159的资助

原文链接：

https://doi.org/10.12677/JSST.2023.112002

内容简介：

在汉斯出版社《安防技术》期刊上，有论文针对博物馆特有的各类设施在疏散过程中作为障碍物的不同影响情况进行研究，着重研究出口附近障碍物布置对疏散效率的影响。

一般情况下，疏散人员会避开疏散空间内各种障碍物运动，以谋求更短疏散时间。因此无论从疏散路径规划还是疏散个体前进目标方向的角度来说，障碍物的分布都具有不可忽视的作用。在含有障碍物的疏散空间中，我们将障碍物的势能设置为极大值，来避免行人穿越障碍物的情况。在设定障碍物的移动势能后，再计算其余网格的移动势能。图2为带有障碍物疏散空间的势能分布示意图。不难从图中看到，障碍物的存在改变了原有空白场的移动势能。

本文基于元胞自动机理论，结合势能场定义，考虑不同障碍物布置等特性，建立了含障碍物的博物馆展厅行人疏散模型，数值模拟研究了不同障碍物种类、数量、布置对不同密度人群疏散效率和疏散过程的影响。结果表明：

1) 高展柜沿中线布置时，疏散效果最佳方案为布置4个；关于中线对称布置时，低密度时疏散时间最短的为布置4对，在中高密度时变为5对，相隔间距的增大对提高疏散效果有贡献。

2) 矩形展厅疏散时间最短的门墙布置方案是距门3米，宽度3米的门墙，正方形展厅则是墙长2米，距出口五米。

3) 展厅的门厅区域有装饰柱类障碍物时，间距缩小一些反而有利于疏散的进行。矩形展厅选择门前距离4米，间距1米的布置方法，正方形展厅则是门前距离5米，间距1米的布置更为符合安全要求。

4) 矩形展厅内行人疏散过程中会伴随排队行为，也会出现明显的集群行为乃至形成小团体，但出口处未出现拥堵，障碍物可以疏解拥堵点；正方形展厅内行人疏散，行人的成拱行为在出口附近和障碍物附近均表现明显，障碍物的存在一定程度会降低出口处的拱形大小。

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https://doi.org/10.12677/BGlo.2023.112005

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https://doi.org/10.12677/SD.2022.124123

所属期刊

-Journal of Security and Safety Technology-

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