云南大学 建筑与规划学院 云南 昆明 650091
摘要：为了更真实地模拟地震情况下人员疏散，以Helbing的社会力模型为基础，考虑了地震力的作用，改进了社会力模型。采用Java和Anylogic编程实现该模型在教室内不同地震烈度下的人员疏散模拟过程，并与雅安MS7.0地震发生时名山中学某教室人员疏散录像对比，发现VI级地震烈度下人员疏散模拟过程与该教室内人员疏散的过程是比较吻合的。
关键词：人员疏散；地震力作用；社会力模型；路线选择
1、介绍
在人员疏散模拟的研究中,灾害情况下的人员疏散模拟一直是人们研究的热点，国内外学者也已经做出了很多模型，Helbing等[1]提出了社会力模型，Burstedde等[2]率先将元胞自动机模型运用到紧急情况下人员疏散模拟中，Muramatsu等[3]提出了格子气模型等等。然而由于灾害发生的不可预测性，这些模型大都是在假设的灾害情况下进行人员疏散模拟，真实灾害情况下的人员疏散模拟研究还很少。
本文以Helbing的社会力模型为基础，考虑了地震力的作用，改进了社会力模型，从而使该模型可以更真实地模拟地震情况下人员疏散,并以此模拟了雅安MS7.0地震发生时名山中学某教室人员疏散过程，证明了改进的社会力模型的合理性与有效性。
（二） 疏散路线选择
观看监控录像可知，教室内有1名老师和65名学生，有42人从左侧走道进行疏散，23人从右侧走道进行疏散
（三）仿真结果及分析
此时教室内有21位于左侧走道，11人位于右侧走道，老师在讲台旁指挥大家有序地进行疏散。在VI级和VII级地震烈度下第15秒时的人员疏散情况与监控录像画面较为符合，证明了改进的社会力模型的合理性。同时，在IX级地震烈度下出现了人员拥堵现象，极大降低了人员疏散效率；在IX级地震烈度下，由于地震力的作用，人员的实际速度受到了很大的限制，导致人员无法进行有效的疏散；在X级地震烈度下，人员移动已十分困难，人员疏散已无法进行。
根据上述确定的条件，在不同地震烈度下的人员疏散各进行了50次仿真模拟，由此得出不同地震烈度下的人员疏散时间，并且得出了实际人员疏散时间，如图4所示。可以发现，采用改进的社会力模型在VI级地震烈度下人员疏散模拟过程与雅安MS7.0地震情况下教室内人员疏散过程是比较吻合的，这证明改进的社会力模型可以真实地模拟地震情况下人员疏散。
5 结论
本文采用基于地震力作用的社会力模型模拟了不同地震烈度情况下教室内人员疏散过程, 发现在VI级地震烈度下人员疏散模拟过程与雅安MS7.0地震情况下教室内人员疏散的过程是比较吻合的。
本文提出的改进的社会力模型虽然能够比较完整地模拟出地震情况下教室内人员疏散过程，但仍有一些不足，如10级地震下人有抛出感而该模型未能正确体现，同时该模型未考虑地震对构筑物的破坏。在后续研究中，我们将继续对该模型进行改进。
参考文献：
[1] Helbling D,Farkas L,Vicsekt T.Simulating dynamical features of escape panic[J].Nature,2000, 407(1):487-490．
[2] Burstedde C,Klauck K,Schadschneider A,Zittartz J.Simulation of pedestrian dynamics using a two-dimensional cellular automaton[J]. Physica A,2001,295:507-525.
[3] Muramatsu M,Nagatani T.Jamming transition in two-dimensional pedestrian traffic[J].Physica A, 2000,275:281-291.
[4] 国家质量技术监督局.GB/T17742-2008中国地震烈度表[S].北京:中国标准工业出版社,2009.
[5] 中华人民共和国标准.建筑设计资料集(第二版)[S].北京:中国建筑工业出版社,1994.
[6] 中华人民共和国标准.中国成年人人体尺寸[S].北京:中国标准出版社,1988．
[7] Fang Z M,Song W G,Zhang J,Wu H.Experiment and modeling of exitselecting behaviors during a building evacuation[J].Physica A,2010,389:815-824.
论文作者:李天贝,陈彦昇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/24
标签：人员论文; 地震烈度论文; 模型论文; 情况下论文; 社会论文; 过程论文; 雅安论文; 《防护工程》2017年第17期论文;