随着我国公路建设发展的加快,公路持续向山岭和水下延伸,公路隧道建设的类型丰富、规模增长,随之带来的公路隧道运营风险加大,火灾发生的几率随之增加、造成的生命财产损失也加大。公路隧道火灾发生后,由于其纵向狭长、内部封闭的空间特点导致通风排烟能力受限。火灾烟气的快速扩散缩小了被困者的可视范围,降低了被困者对距离的感知,影响了被困者的疏散,增加了被困者逃生与救援的难度。因此,研究公路隧道火灾环境下的疏散人群的疏散行为及影响因素,布设相应的逃生设施与制定相应的疏散策略,对于提高疏散效率、减少人员伤亡具有重要意义。国内外关于隧道火灾的研究多集中在燃烧理论、火灾场景、火源类型、结构损伤、人体伤害等方面,但关于火灾场景下的人员逃生疏散行为的研究较少,在人员逃生疏散方面的少量研究成果中,主要采用数值仿真单一手段,软件边界条件的假设性较强,导致分析结果与实际情况存在差异。本文通过物理实验、数值建模与仿真模拟相结合的手段研究公路隧道火灾工况下人员疏散行为及人员疏散优化措施。主要研究内容及成果如下:1)通过对人员疏散必需安全疏散时间公式的分析,发现了疏散路径与疏散速度是影响必需安全疏散时间的主要因素,确定了公路隧道火灾工况下人员疏散行为的研究对象,并分析了人员疏散行为的影响因素,为开展公路隧道火灾工况下人员疏散物理试验提供了理论基础。2)通过开展公路隧道火灾工况下人员疏散物理试验,获取了试验人员疏散速度、疏散路径及两者影响因素的试验数据。以95%的置信水平为筛选条件进行相关性分析,获得了对试验人员疏散速度与疏散路径选择影响显著的因素。3)运用线性回归分析方法建立了公路隧道火灾工况下疏散人员的疏散速度模型。得出了正向影响人员疏散速度与负向影响疏散速度的因素。定义了疏散分区的概念,并通过二元Logistic回归分析方法建立了公路隧道火灾工况下人员在疏散分区内的疏散路径选择模型。4)以重庆市南湖隧道为例,运用pathfinder软件开展了以火灾不同发生位置、不同交通流状态为组合工况的12组人员疏散仿真试验。运用交通波理论建立了不同交通流状态下火灾发生时隧道内滞留车辆人员疏散数量估算模型,解决了人员疏散仿真试验中火灾工况隧道滞留人员数量输入参数确定问题。通过分析仿真结果发现,当火灾发生在隧道出口、交通流为拥堵流时为人员疏散最不利情况,隧道内存在不能安全疏散的人员。针对该工况,设置人员疏散优化设施后进行仿真模拟,仿真结果显示,在设置优化设施后该工况下所有人员均能安全疏散。据此提出了南湖隧道火灾工况下人员疏散的优化措施。