随着我国经济的快速发展,城市交通问题日益严重。地铁作为大运量的交通工具受到许多城市的青睐,国内一大批城市完成了地铁线网规划,地铁建设和运营也已进入全面发展阶段。地铁系统客流集中,列车及站内人员密集,发生紧急情况时疏散困难。大量地铁线路采用隧道结构,隧道内起火进行人员疏散时,由于空间狭小易引起跌倒和踩踏。因此有必要对地铁隧道内的人员疏散过程进行深入研究,从而保障乘客的生命财产安全。地铁隧道发生火灾时的疏散方案制定需要综合考虑火灾烟气、设施配置等因素。隧道内起火后,人员特性会受到火灾烟气的影响。不同隧道几何特性、火源特性、通风条件下的烟气扩散特性具有明显差异,通过火灾仿真可以得到不同条件下的烟气特性数据。疏散设施的配置直接影响了人员组织方案,进一步影响人员疏散效率。本文在借鉴国内外研究成果的基础上,对地铁隧道内的烟气特性进行仿真分析,构建仿真模型模拟行人在烟气作用下的疏散过程,针对不同火灾位置进行通风控制策略和疏散方案比选。本文主要研究内容如下:(1)利用流体动力学模型仿真分析地铁隧道火灾烟气特性,围绕隧道几何特性、火源特性、通风控制策略对烟气扩散的影响展开分析,得到不同条件下隧道内的安全范围。(2)基于社会力模型构建地铁隧道疏散仿真环境,模拟行人在隧道内的疏散过程,分析烟气对行人运动特性的影响。(3)分析地铁隧道紧急疏散时疏散效率的影响因素,对比不同设施配置和人员组织方案下的人员分布和疏散效率,分析得出地铁隧道设施最优配置和疏散组织方案。(4)利用所建仿真模型开展不同火源位置疏散过程的案例研究,比较不同方案的疏散效率和安全性指标,分析制定最安全快速的通风与疏散协同方案。