【摘要】：针对高校教学楼出口人员疏散问题，根据实地测量数据，运用 Pathfinder 软件平台设置建筑物和人员运动参数，对某高校教学楼进行人员疏散模拟仿真。结果表明： 充分利用低楼层教室排课，适当将人数较多班级分散安排至靠近楼梯出口教室，且部分樓层楼梯出口人群分布均匀，因此高校应该对各班级合理安排课程，适当控制学生人数，调整教学楼的人群分布，提高低楼层教室使用率，且充分利用各楼梯出口，缩短较高楼层人员疏散时间，提高疏散效率。
　　【关键词】： 教学楼； 人员疏散； Pathfinder； 模拟仿真
　　引言
　　建筑越来越趋于结构大型化和功能复杂化，进行人员疏散设计时，人员密集，流动性大是设计者面对的主要问题，如何保证人员能够安全、快速地疏散已成为高楼人员疏散研究的重要方向。从上个世纪50年代起，国内外学者对人员疏散就进行了大量的研究，提了许多重要的疏散模型。但高楼中人员疏散是一个同时具有确定性和随机性的复杂过程，人员、建筑物和紧急事件三个因素相互影响。因此，对于疏散模型的研究尚不能做到完善。同时由于现有模型建模方式的内在局限，对人员行为这个重点内容也不能进行很好的模拟。有鉴于此，本文对现有疏散模型的特点进行了详细分析，根据其优缺点，提出了人员疏散模型Pathfinder，并围绕该模型进行了以三维动画形式对建筑及人员进行虚拟仿真的研究工作。
　　1、模型设定
　　1.1 Pathfinder软件介绍
　　Pathfinder是由美国Thunderhead engineering公司开发的一款基于agent的疏散仿真软件，由图形用户界面、仿真器和3D结果显示器三个模块构成。软件可以实现对行人运动方式的两种基本选择：SFPE模式和steering模式，由于steering模式更接近现实，仿真中我们均使用steering模式。
　　1.2 模型选取
　　窗体顶端
　　本文以XX学院14号教学楼为例，如下图所示，楼层前半部分基本以教师办公室为主，后半部分则是四个教室和杂物间。通过设置疏散人员及教学楼参数实现对突发事件下人群疏散行为的仿真，模拟了不同的出口条件等因素对疏散时间的影响。据模拟结果，在显示每位疏散路径的情况下，分析每层楼层平铺状态时的软件模拟3D效果动画结果。
　　我们通过改变不同层数人数的变化来观察教学楼各楼梯出口疏散时间、累计疏散人数和平均人流量变化情况。
　　v（D）=Vmax *（k-0.26*k*D）/1.19
　　其中：D为人群密度，Vmax为最大步行速度，k为常值1.40m/s。
　　因此我们设定人群速度为1.2m/s。
　　1.3疏散过程
　　由于三楼人数较多，因此我们选取三楼为测量对象，人群通过教室前后门进入过道，分别向东西两侧楼梯进行疏散，我们通过观察发现，疏散一段时间后，疏散左侧人数较多，容易造成拥挤，而右侧人数较少，造成分布不均匀，疏散通道存在拥堵现象，导致疏散时间过长。
　　2.结论
　　通过模拟仿真以及排课教室调整使用的方法，进行教学楼疏散模拟仿真，对比分析各楼梯出口的人员疏散情况，研究发现：1） 通过将高楼层人群安排至低楼层教室和较多人数班级安排至靠近楼梯出口教室，人员疏散总耗时有明显减少且有效缩短楼层东西楼梯出口的疏散完成时间间隔。2） 模拟疏散开始后楼层内东西两侧人群分布影响疏散效率，排课教室调整使4 、5楼人数减少，且2、3楼的两侧楼梯出口汇集人群分布差距分别需减少，低楼层教室和两侧楼梯出口均被充分利用。3） 各楼梯出口累计疏散人数变化不同，其中 5楼变化较为明显，通过调整班级，累计疏散人数增加出现时间延迟，但较高楼层提前疏散完毕，可适当减少较高楼层人群分布。
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