[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

说明书

本发明提供了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，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：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。本发明所述的基于行为仿真的社区地震应急疏散空间优化设计方法，可用于研究城市高密度社区震后应急疏散，优化高密度社区应急疏散空间，提高震后高密度社区应急疏散和保障能力。

技术领域

本发明属于社区避难空间优化设计技术领域，尤其是涉及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。

背景技术

随着城市人口急剧增长的同时城市建设所用的土地资源却有限，城市居住形式逐渐向高密度社区住宅楼演变。高密度社区住宅楼社区具有建筑密集，人员高度集中的特点，一旦发生突发性灾害例如地震等，高密度社区的应急疏散大概率呈现出混乱，无序等特点，会使得人员伤亡数量增加，救灾难度急剧上升。建筑物的倒塌破坏是地震灾害的主要次生灾害之一。建筑物倒塌不仅会造成大量的人员伤亡和财产损失，而且震后建筑物倒塌所产生的结构坠落物会减小道路的有效宽度，从而严重影响人员疏散和救灾过程。为了保障高密度社区高效有序地完成震后人员应急疏散，并使现有的城市应急避难场所完全满足应急避难需求，急需以有效性、均衡性以及可达性为原则对应急疏散场所空间布局和社区疏散规划进行优化设计。只有应用了合理有效的应急疏散空间规划和社区疏散规划，才能提高人员应急疏散效率，使得人员及时撤离，在震后应急疏散规划过程中，需要对疏散场所空间布局和社区疏散规划进行合理的优化设计。

震后人员应急疏散过程中，恐慌心理和从众心理和人员的应急疏散效率息息相关。适当的恐慌心理会提高人员疏散效率，但过度的恐慌情绪会导致疏散人员做出不经思考的非理性疏散行为，甚至消极的不避难行为。在人员应急疏散过程中，特别是在震后人员应急疏散的过程中，高密度社区居民平时缺乏疏散演练，对社区道路了解程度有限，此时更容易受他人心理和行为的影响而出现从众心理，而更愿意靠近人群。一定程度上的从众心理有降低整体疏散时间，推进疏散进程的正面作用。但是，当疏散路径上的人员密度过大，拥挤程度过大时，疏散人员则会产生盲目从众心理，进而产生的羊群行为会减缓人员疏散进程，对疏散时间产生负面作用。高密度社区居民的应急疏散行为可以分为以下四个方面：个人决策行为、从众结伴行为以及拥挤行为。大多数情况下，面对地震灾害等突发情况，高密度社区居民需要根据自身对社区环境和周围应急避难场所位置的了解程度，及时做出个人疏散决策。“从众”产生的原因在于缺乏对事物的了解和认知能力，不能表现出决策意识，表现为跟随其他个体的“从众”行为。由于高密度社区内居民的亲属血缘关系，以及儿童和老年人的移动限制较大，故疏散过程中从众结伴行为的出现概率会大大增加。由于地震灾害时建筑物倒塌产生的坠落物会使道路有效宽度变窄，在恐慌状态下疏散人员会迅速改变原本的逃生路线，并希望迅速避开阻碍在他们前面的坠落物堆积，到达疏散目的地，于是疏散人群移动方向发生急剧变化且互不相让的情况造成了受阻路段的人群拥挤行为，甚至会由于人群密度过大而产生过度拥挤的现象，不仅会造成疏散人员恐慌心理的加剧，疏散进程的滞留，严重情况下还会造成人员踩踏等伤亡现象的产生。因此，需要提供一种同时考虑紧急疏散情况下人员心理和行为变化的社区人员应急疏散空间优化设计方法。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出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，以模拟震后社区人员疏散动态过程，改善社区空间震后环境，优化避难场所空间布局及疏散通道，划分社区建筑避难责任区，提高社区人员地震应急疏散效率，提升社区安全疏散韧性能力。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

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，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；