[发明专利]一种基于行为仿真的社区地震应急疏散空间优化设计方法

权利要求书

1.一种基于行为仿真的社区地震应急疏散空间优化设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：构建反映现实高密度社区的虚拟环境分析模型；

S2：建立震后高密度社区应急疏散空间分析模型；

S3：构建震后高密度社区人员应急疏散仿真模型；

S4：优化并整合社区紧急避难场所空间的布局；

S5：建立高密度社区应急避难时间满意度覆盖模型；

S6：采用NETLOGO平台分别模拟高密度社区空间无组织和有组织情景下社区人员震后应急疏散动态过程，对比验证有组织疏散服务责任区划分的科学性。

2.根据权利要求1所述的一种基于行为仿真的社区地震应急疏散空间优化设计方法，其特征在于：所述S1中，构建反映现实高密度社区的虚拟环境分析模型的具体步骤为：

S11、采用BigMap下载研究区域的建筑轮廓，利用AutoCAD完善研究区域环境，包括社区住宅建筑和应急避难场所的轮廓图；

S12、将绘制好的研究区域环境轮廓图导入Arc Map GIS中，运用GIS技术对研究区域的空间要素数据进行预处理，根据环境的不同属性创建点、线、面要素，以区分不同类型的环境因素，得到该区域的建筑物和避难场所地理空间数据；

S13、通过GIS转换工具，将建筑物和避难场所数据要素类转换为shapefile文件，利用NETLOGO中的GIS Extension扩展模块将建筑物和避难场所地理空间数据的shapefile文件导入NETLOGO仿真平台中作为社区疏散模拟环境，从而构建了高密度社区应急疏散的空间环境模型和应急避难场所的地理空间数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于行为仿真的社区地震应急疏散空间优化设计方法，其特征在于：所述S2中，建立震后高密度社区应急疏散空间分析模型的具体方法为：

S21、结合高密度社区建筑、路网和避难场所的地理空间数据生成反映现实的高密度社区的虚拟环境分析模型；

S22、震后社区待疏散人员空间分布规律采用按照建筑面积估算疏散人数的方法；

S23、将建筑坠落次生灾害影响范围及疏散通道有效疏散宽度，避难场所可达性与疏散通道通行能力加入震后高密度社区应急疏散空间分析模型。

4.根据权利要求3所述的一种基于行为仿真的社区地震应急疏散空间优化设计方法，其特征在于：所述步骤S22中，按照建筑面积估算疏散人数的方法具体如下式(1)和式(2)所示，其中，P为该研究区域内需要疏散的人员数量；P_i为该区域内第i个建筑物内部的疏散人数(i＝1,2,3...,n)；S_i指的是该区域内第i个建筑物的建筑实用面积，单位为m²；N_i指的是该区域内第i个建筑物的层数；A_i指的是该区域内第i个建筑物的人均用地面积，单位为m²/人；地震灾害作用下实际需要疏散人数按照总人口的70％计算，

P_i＝S_i×N_i/A_i×0.7 (2)。

5.根据权利要求3所述的一种基于行为仿真的社区地震应急疏散空间优化设计方法，其特征在于：所述步骤S23中，建筑坠落次生灾害影响范围为其中H为建筑高度，据下式(3)计算得到震后疏散通道宽度，其中Nw为震后道路宽度，Ow为震前道路宽度，a为建筑层数，2.6为建筑物的平均层高，0.5为一般建筑坠落物的宽度，

Nw＝Ow-(a×2.6)×0.58×0.5 (3)。