邮轮被誉为“海上流动度假村”和“可航行的海上星级酒店”,在全球范围邮轮的旅游市场呈现一派朝气蓬勃的气象。然而,邮轮同时也是大量人群聚集的公共场所,如何避免和减少事故中人员伤亡,已成为当前海事安全工作的热点。本文通过研究邮轮上行人疏散的典型特征和基本规律,为邮轮的安全设计、应急疏散预案提供科学的指导原则。不同于普通客船,大型邮轮的布置复杂,甲板层数多。通过对邮轮布置特点的分析,并结合疏散人员的类型,选取了邮轮运营区作为疏散模拟的环境。对运营区域中各层甲板的功能作了全面分析,然后根据甲板主竖区的布局特点,分析了甲板疏散中行人的撤离通道,并提出了多层疏散空间的概念。在垂直疏散方面,通过分析邮轮上楼梯的布局位置,探讨了甲板平面疏散阶段与楼梯疏散阶段的结合点,得到了疏散过程的基本框架,并提出了通行效率和疏散效益的概念来衡量邮轮空间的疏散能力。为了对行人的疏散进行较为精确的模拟,针对现有几种经典疏散模型进行了分析,并结合邮轮通道和出口尺寸多样性的特点,选取了具有精细化网格特征的多格子模型来进行疏散过程的模拟。利用欧氏距离量化各房间到出口的相对位置信息,并根据多层疏散空间概念,在计算时对多层空间的距离进行叠加,得到疏散空间内每个网格距安全出口的全局距离。根据人体尺度定义了长方形的行人模型,根据行人移动的最大网格数来动态计算行人的邻域范围,并在模型中加入了行人因避让而出现的后退行为。在建立的疏散模型基础上,对权重系数作了敏感度分析和行人的绕行效率分析。选取邮轮中客舱和餐厅作为两个典型疏散场景,对场景进行了正浮和倾斜状态下的疏散模拟,并结合模拟结果分析了两个场景的疏散效率。针对邮轮楼梯的疏散问题,通过分析楼梯的构造特点和行人在楼梯上的移动规律,提出了一种改进的格子气疏散模型。并根据《客船撤离分析指南》中规定的夜间疏散场景,模拟了疏散的过程。通过对疏散结果的分析,发现由于客舱在各区域布置的不均,导致进入不同楼梯的人数相差较大,造成楼梯之间的人流分配不平衡,楼梯中出了较为严重的人流拥堵现象。为了解决楼梯人流分配不均的问题,提出以楼梯人群密度为指标来确定开展行人疏导的时机,建立了行人流疏散引导模型,并利用量子进化算法搜寻最佳的转移时机。通过对比疏导前后的疏散模拟结果,发现疏散的时间减少了26.1%,证实提出的疏散引导优化方法对于提升邮轮疏散效率的适用性。最后基于提出的甲板和楼梯疏散模型,利用Visual C++2012构建了邮轮疏散模拟系统。并利用该系统模拟了全船疏散的过程,分析评估了邮轮各区域的疏散效率,对于在设计过程中调整布局,提高邮轮的疏散能力有一定的指导意义。