人员应急疏散行为及智能诱导

在地铁站、游乐场等人员密集的公共场所，因为人流控制和应急疏散诱导不力，踩踏事故屡有发生，造成了严重的人员伤亡。本书通过现场问卷调查、实际观测、模拟试验和自适应模糊神经网络等方法，建立人员应急疏散决策行为预测模型；建立应急疏散人流速度预测模型，分析人员流动状态演变的过程及影响因素；建立人员群集流动自适应智能体模型，分析人员群集流动动力学灾变的影响因素；开发基于改进的自适应蚁群算法的大规模应急疏散决策优化平台，开发基于LoRa的智能疏散无线诱导指示系统，实现了大规模应急疏散决策优化平台与智能疏散无线诱导指示系统的集成控制及示范应用，对于复杂环境下大规模人群应急疏散具有重要的理论和技术支撑作用。

前言
第1章绪论1
1.1研究背景和意义1
1.2人员应急疏散行为的研究现状2
1.2.1人员应急疏散行为特点2
1.2.2人员应急疏散行为过程3
1.2.3人员应急疏散行为影响因素6
1.2.4人员应急疏散行为研究方法10
1.3人员应急疏散诱导技术的研究现状16
1.4本书的主要内容17
第2章人员应急疏散决策行为的调查和分析20
2.1大型商场人员应急疏散决策行为的调查和分析20
2.1.1调查问卷设计20
2.1.2调查数据整理及统计21
2.1.3人员特征及其应急疏散决策行为的相关性分析22
2.2大型医院人员应急疏散决策行为的调查和分析26
2.2.1调查问卷设计26
2.2.2调查数据整理及统计27
2.2.3人员特征及其应急疏散决策行为的相关性分析29
2.3火灾人员应急疏散决策行为的灾后调查33
2.4人员应急疏散决策行为的预测模型36
2.4.1自适应模糊神经网络的发展及应用36
2.4.2自适应模糊神经网络的基本算法37
2.4.3输入输出信号的模糊隶属函数38
2.4.4预测模型结构41
2.4.5人员应急疏散决策行为的预测41
2.5小结43
第3章人员流动状态的观测和分析45
3.1引言45
3.2人员流动状态的观测47
3.2.1平直通道上人员的流动能力53
3.2.290°弯道人员流动状态54
3.2.3下楼梯时的人员流动状态55
3.2.4性别、年龄等生理因素和人流速度的关系56
3.3安全出口的群集流动状态57
3.4人员连续流动速度场分布59
3.5人员流动状态演变的模糊预测60
3.5.1EVPM输入输出信号的隶属函数60
3.5.2模糊推理规则62
3.5.3EVPM结构62
3.5.4人员流动状态的演变过程63
3.6小结64
第4章人员群集流动动力学66
4.1引言66
4.2人员群集流动的行为特征66
4.3人员群集流动自适应智能体模型的建立69
4.3.1人员智能体的结构69
4.3.2人员行为规则69
4.3.3自适应网格加密技术74
4.3.4模型参数的确定75
4.3.5人员群集流动仿真系统组成76
4.3.6系统工作流程77
4.3.7系统的主要数据结构79
4.4成拱现象的分析79
4.5双向流流动规律的分析81
4.6建筑物结构及布局的影响84
4.6.1建筑空间结构的影响84
4.6.2出口数量对疏散安全性的影响90
4.6.3出口布局对疏散安全性的影响91
4.6.4疏散通道障碍物的影响92
4.7小结95
第5章疏散指示标识对人员应急疏散行为的诱导作用96
5.1引言96
5.2地铁站台应急疏散指示标识诱导作用的虚拟试验97
5.2.1模型的建立97
5.2.2疏散指示标识颜色的影响102
5.2.3疏散指示标识字体的影响103
5.2.4疏散指示标识表达方式的影响106
5.3不同成长背景人员对不同疏散指示标识的决策行为反应108
5.3.1建筑物Y形通道虚拟场景的建立和试验方案109
5.3.2成长背景的影响110
5.3.3个体行为特征的影响111
5.4小结113
第6章大规模人群应急疏散决策优化114
6.1引言114
6.2人员应急疏散决策优化自适应蚁群算法的理论基础115
6.2.1蚁群算法的基本理论115
6.2.2自适应蚁群算法117
6.3基于改进自适应蚁群算法的人员应急疏散优化决策模型118
6.3.1改进的自适应蚁群算法118
6.3.2疏散空间网络模化123
6.3.3疏散空间数据库126
6.3.4应急疏散优化决策模型与消防联动控制系统的集成127
6.4人员应急疏散决策优化模型应用129
6.4.1办公楼案例分析131
6.4.2网格式教学楼案例分析133
6.4.3体育场馆案例分析135
6.4.4酒店案例分析137
6.4.5商场案例分析141
6.4.6医院病房楼案例分析147
6.4.7地铁站案例分析149
6.4.8商业步行街案例分析158
6.5基于油气管道风险分析的城镇应急疏散决策优化166
6.5.1系统平台总体框架166
6.5.2事故后果分析167
6.5.3街区应急疏散决策优化169
6.5.4讨论173
6.6小结175
第7章基于应急疏散决策优化的智能无线诱导技术177
7.1引言177
7.2系统的总体框架177
7.3传感器节点的开发180
7.3.1结构设计180
7.3.2温度传感器模块181
7.3.3烟雾传感器模块182
7.3.4传感器节点的程序开发182
7.3.5传感器节点的数据传输机制183
7.4执行器节点的开发185
7.4.1结构设计185
7.4.2无线LED智能疏散指示标识的开发185
7.4.3功能测试187
7.4.4功耗测试191
7.4.5通信信号测试195
7.5中心节点的开发203
7.5.1LoRa监听模块203
7.5.2LoRa定点发射模式204
7.6主控节点的开发205
7.6.1传感器节点数据接收程序206
7.6.2输出控制程序207
7.7系统集成控制案例应用208
7.7.1办公楼案例应用208
7.7.2图书楼案例应用214
7.8小结222
参考文献223