一种基于元胞自动机的隧道“火灾-疏散”耦合计算方法技术

本发明专利技术一种基于元胞自动机的隧道“火灾

【技术实现步骤摘要】
一种基于元胞自动机的隧道“火灾
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疏散”耦合计算方法


[0001]本专利技术涉及火灾疏散领域，具体涉及一种基于元胞自动机的隧道“火灾
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疏散”耦合计算方法。

技术介绍

[0002]火灾是隧道内的主要灾害之一，对隧道安全产生巨大威胁。隧道内一旦发生火灾，火势将迅速发展，释放大量热量与有毒烟气等，不仅影响隧道自身结构和设备设施安全，也很大程度上影响隧道内滞留人员的疏散决策与疏散路径，对被困人员造成严重的生命威胁，易造成滞留人员的大量伤亡。因此，在考虑隧道火灾的人员疏散时，应该充分考虑到火灾发展对人流分布、疏散决策、移动速度等人员行为与特性的影响，并进行清晰准确的模拟，这将有助于隧道火灾疏散场景的精准判断和隧道火灾疏散预案的科学制定。
[0003]现有技术中的隧道火灾疏散方法，多应用了人员动态模型来研究人员在隧道火灾中的疏散行为。这些模型中，微观人员动态模型，例如社会力模型、格子气体模型、元胞自动机模型等在研究中很受欢迎，因为它们可以将个人的特征和偏好也引入隧道火灾疏散模型中。其中，元胞自动机模型在研究行人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于元胞自动机的隧道“火灾
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疏散”耦合计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，通过预先储存隧道的尺寸构建隧道数字模型，根据所述隧道数字模型内疏散人员可移动的空间生成带有网格的所述二维随机元胞自动机模型，使用相关数值模拟软件对火灾场景进行预测，生成火灾场景信息；步骤2，根据个人运动参数、可移动网络选择规则、环境因素、社会影响力以及合作模式博弈规则，生成疏散人员移动状态，所述疏散人员移动状态的表达式为：f:式中，f代表每一步的迭代规则，表示在时间步t时，第i个网格的状态，表示在时间步t时，总共N个网格的状态，表示在时间步t+1时，第i个网格的状态；步骤3，将所述二维随机元胞自动机模型与所述火灾场景信息耦合，得到所述二维随机元胞自动机模型每个网格节点处的火灾场景信息与变化；步骤4，将所述疏散人员移动状态与所述二维随机元胞自动机模型每个网格节点处的火灾场景信息与变化耦合制定每个疏散人员的移动策略；步骤5，疏散人员完成移动并对疏散人员移动状态进行判定是否可以继续进行疏散，如果可以，则疏散继续，时间步+1；若不能继续疏散，即已疏散结束或没有路径移动，则疏散终止；步骤6，输出群体疏散人员的疏散时间与疏散空间的演变，并计算疏散总时间与疏散成功率。2.根据权利要求1所述的基于元胞自动机的隧道“火灾
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疏散”耦合计算方法，其特征在于：其中，在步骤1中所述二维随机元胞自动机模型根据疏散人员的平均身体尺寸，将所述隧道数字模型内疏散人员可移动的空间在横向和纵向上分别分割为离散的单元格。3.根据权利要求2所述的基于元胞自动机的隧道“火灾
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疏散”耦合计算方法，其特征在于：其中，每个所述单元格一次只能容纳一个疏散人员，且每个所述单元格均可能处于空闲、被疏散人员占据以及用作出口三种状态，当一所述单元格用作出口时，该单元格不可移动。4.根据权利要求1所述的基于元胞自动机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张予馨，闫治国，朱合华，朱梦琦，周龙，芮易，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：