建筑火灾中的个体寻路行为研究

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建筑火灾中个体寻路行为研究是建筑火灾群体疏散仿真的微观基础,也是公共应急疏散教育与应急管理的科学依据。如何系统的阐释建筑火灾中个体寻路行为机理并进行定量建模是建筑火灾中个体寻路行为研究的关键问题,但该问题在现有研究中尚未得到很好的回答。本论文阐明建筑火灾中个体寻路行为机理,提出基于虚拟现实(virtual reality,VR)实验的建筑火灾中的个体寻路行为的研究方法,建立定量的建筑火灾中的个体寻路行为模型,为建筑火灾群体疏散仿真提供可靠的微观基础,为建筑火灾应急管理提供科学依据。首先,本论文通过文献综述和逻辑推理,梳理了一般情形下的建筑室内个体寻路行为、应激压力对认知过程的作用和建筑火灾中的个体寻路行为的研究成果,采用理论建模的方式建立了建筑火灾中的个体寻路行为理论框架,系统地阐明了建筑火灾中的个体寻路行为机理;其次,以建筑火灾中的个体寻路行为机理为指导,本论文从研究效度的不同维度分析了建筑火灾中个体寻路行为研究对基于VR实验的研究方法的需求,提出了融合多通道感官刺激的建筑火灾中个体寻路行为沉浸式VR实验研究方法,开发了软硬件一体化的VR实验原型系统。在此基础上,开展了VR实验,分析了周期性重复探索对建筑火灾中的个体寻路行为的作用,验证了所提出的研究方法的可行性与有效性;最后,本论文采用所提出的基于VR实验的研究方法,针对建筑火灾中的个体寻路行为机理中的关键环节开展了VR实验,收集了针对特定地铁站火灾场景的个体路径决策建模所需的数据,采用多种数理建模方法建立了针对地铁站火灾场景的个体路线决策模型和个体路径决策模型;以所建立的建筑火灾中的个体寻路行为理论框架为基础,采用多种元分析建模方法建立了非特定建筑火灾场景中出口标识影响下的个体路径决策模型。本论文整合了碎片化的建筑火灾中个体寻路行为研究成果,阐明了建筑火灾中个体寻路行为机理,为未来的建筑火灾中个体寻路行为研究奠定了理论基础;提出了融合多通道感官刺激的建筑火灾中个体寻路行为沉浸式VR实验研究方法,开发了相应的VR实验原型系统,为高效度的建筑火灾中个体寻路行为定量研究和建筑疏散演习与培训提供了工具;建立了定量的针对特定建筑火灾场景和非特定建筑火灾场景的个体路径决策模型,为群体疏散仿真研究与建筑疏散性能评价奠定了微观基础。
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