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pathfinder的地铁火灾人员疏散模拟【字数:9240】

2022-12-10 18:21编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着科技的进步和城市高速发展,建造地铁已成为城市化进程中的一个重要里程碑,城市地铁是一种简单、快捷和低碳的方法,已被广泛用于城市交通,成为人们穿行城市的最佳选择交通方式。至今,我国各一线城市已经建立四通八达的地铁网线,二、三线城市也建立了相对较完善的地铁线路。然而,有利必有弊,地铁为我们的出行提供了便利,地铁事故却对生命和财产造成了巨大损失。因此,如何解决地铁系统的安全性,避免事故发生,已及事故发生后如何最小化损失损害也显得尤为紧迫和必要。迄今为止,许多国内外学术界人士以各种方式研究了在地铁火灾中疏散人员的问题,但现有研究的结果仍然解决不了实际地铁火灾的人员疏散问题。因此,现如今研究地铁火灾人员疏散问题依然十分必要。在前期工作中主要通过搜索相关文献,对人体基础数据进行收集整理,如人体的体貌特征、行走特征、行为特征等,对地铁车站存在的安全火灾隐患、火灾特性以及发生火灾时影响应急疏散过程中的因素进行了分析。运用Pathfinder仿真模拟软件,以南京某实际的地铁站为研究背景构建地铁站模型以及人员的特性仿真模拟环境,根据收集的人体数据,对不同情况下的地铁站火灾应急疏散问题进行仿真模拟研究分析。
目录
第一章绪论 2
1.1研究背景及意义 2
1.2地铁发展形势 3
1.3课题研究意义 3
1.4研究目标 3
1.5研究方法 4
第二章 地铁火灾危险性及其特点以及应急疏散影响因素 4
2.1火灾危险性 4
(一) 空间小、人员密度和流量大 4
(二) 用电设施、设备繁多 4
(三) 动态火灾隐患多 4
2.2地铁火灾的特点 5
(一) 灾情探测和搜救工作难展开 5
(二) 地铁空间氧含量低 5
(三) 产生有毒有害烟气、排热排烟速率低。 5
2.3人员疏散困难 5
2.4人员安全疏散的影响因素 6
2.5人员的基础数据统计及行为特征调查研究 6
(一)行人空间 6
(二) 疏散人员类别 7
(三)疏散人员的行走特性 7
第三章 Pathfinder仿真模拟 8 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072

3.1Pathfinder疏散仿真软件介绍 8
3.2Pathfinder疏散仿真软件的特点 9
3.3疏散模拟参数设置 10
(一)建立模型 10
(二)设置人员数量 10
3.4不同工况模拟及结果分析 10
3.4.1工况一设计与模拟 10
3.4.2工况二设计与模拟 12
3.4.3工况三设计及模拟 14
3.4.4工况四设计及模拟 16
3.4.5工况五设计及模拟 18
3.5工况结果对比分析 20
结论 21
参考文献 22
第一章绪论
1.1研究背景及意义
伴随着日趋庞大而复杂的地铁网线的建设,由于地铁安全系统的不够完善,在地铁工程建设以及运营的过程中事故频频发生,地铁系统的安全问题引起了国家和人们的高度重视。汇总统计近五十年来世界范围内地铁事故不难看出,地铁事故中火灾发生的次数最多,约占所有事故的30%。汇总所有的事故数据,可以得到下表1.1.1[15] ,表中“”表示无人员死伤或者统计数据不明确。

1.1.1地铁事故统计表
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在对全世界一百多年来的地铁事故进行分析之后,我们得出结论:在地铁运行期间,火灾发生概率最高的地点在地铁站。我国从1965年开始加入地铁建设的行列,在我国地铁建设的五十多年期间已经发生一百五十多起地铁火灾事故,而这些事故给国家和人民带来了巨大的灾难。在研究地铁站火灾时必须考虑地铁站的建筑结构,地铁建筑一般处于地下,与地面接触的通道较少,且采光只能通过人工照明,发生火灾后给人员疏散和救援造成巨大困难。因此,如何避免地铁火灾事故的发生,如何保障人员的生命安全,以及在发生火灾后如何使损失降到最小成为地铁安全管理的重要目标。
1.2地铁发展形势
城市基础设施的发展,特别是轨道运输,是城市和国家快速发展的重要指标。近年来,由于我国城市规模不断扩大,城市基础设施发展的需求也日益增大,城市基础建设的速度也在加快。地铁具有高效、便捷、低碳环保等一系列优点,是地面任何其他交通工具不可比拟的。因此被广泛应用于城市交通运输。1965年在北京市开启了我国地铁建设的序幕,此后我国地铁建设在全国迅猛发展。如今,各大一线城市都己经建立了四通八达的地铁网线,贯通整个城市,为人们出行带来了极大方便。二、三线城市也相继投入地铁建设。如此发展下去,不难预想不久的将来地铁将会覆盖所有城市,极大程度减轻地面交通。同时,地铁的推行也会减弱尾气排放对环境的危害。
1.3课题研究意义
随着社会的发展,经济的进步,对于生命的敬畏,人们对出行方式的选择也越来越注重安全。如今城市轨道交通作为现在最为方便快捷的一种出行方式被广大人民所接受。地铁作为一种特殊的交通工具,虽然拥有地面交通所不具备的优势,然而一旦发生事故,极易造成群死群伤。而地铁站的建筑结构又及其特殊,它没有地面建筑一样的自然照明,逃生通道又少,人员却极其密集。一旦发生火灾,疏散救援工作极难开展。虽然国内外很多学者对地铁站火灾及人员疏散进行了大量研究,但是实际效果甚微,因此,如今对地铁站人员疏散的研究依然十分必要。
1.4研究目标
通过对地铁站的人员疏散模拟,确定在火灾发生时对人员疏散的影响因素,通过不同情况下的模拟结果分析各种情况对人员疏散的影响力度,分析这些因素在实际情况下的危险性,为地铁站的实际运营提供参考依据,给地铁站运行管理提供建议。
1.5研究方法与内容
本文运用pathfider仿真模拟软件,通过收集人员参数,设置模型参数,最大程度的切合实际情况对地铁站人员疏散进行仿真模拟。分别设置不同的工况,运用定量分析的方法模拟分析相同同情况下不同因素对人员疏散的影响性,然后给出有效建议。
内容部分通过分析地铁的发展形势,以及地铁火灾危险性特点和影响人员疏散的因素,确定研究的方向。通过Pathfinder软件对这些影响因素进行分类分情况模拟,根据模拟结果得出结论,给地铁站运营提供建议和意见。
第二章 地铁火灾危险性及其特点以及应急疏散影响因素
美国的Ennons教授在20世纪70年代从物理和化学的角度出发,使对建筑火灾的研究带入到了动力学系统理论,提出了建筑火灾区域仿真理论[6]。他认为在发生火灾整个过程中,火灾系统中的各个参数的变化都遵循物理守恒定理,如:质量守恒、动量守恒、能量守恒等。这也使火灾的研究更加具体形象。这也被世界学者广泛认同。地铁系统主要包括人、机械设备和环境三个重要要素,每个要素都可能成为火灾的隐患点。在火灾动力学理论基础上,人们也开始深入对地铁火灾的研究。通过对国内外的地铁火灾的原因统计不难看出,电气电力故障、机械设备故障、运营管理不规范、施工管理不规范和人为故意破坏五个方面是引发地铁火灾的主要原因。烟气毒害、高温危害以及能见度低是致使人员伤亡的主要原因。地铁建筑的特殊性也决定了它发生火灾的特殊性,地铁系统一般深埋地下,通过几个有限出口与地上连通,火灾控制难度大、人员疏散较为困难、烟气密度高以及经济救援难度高等。

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