著高層建筑的不斷增多以及現(xiàn)有建筑的逐步老化，各種事故隱患也在不斷增多，特別是建筑物火災(zāi)時(shí)有發(fā)生。火災(zāi)中由于人員不能及時(shí)疏散被煙氣窒息情況十分突出，所造成的生命財(cái)產(chǎn)損失巨大。
目前確定建筑物火災(zāi)疏散方式的常用方法有兩種：一是直接分析火災(zāi)案例，二是采用計(jì)算機(jī)模擬。直接分析火災(zāi)案例屬于事后情況的分析，即對(duì)災(zāi)難分析以避免類似的災(zāi)難再發(fā)生。計(jì)算機(jī)模擬是指火災(zāi)場(chǎng)景為一種假設(shè)情況，即如果火災(zāi)按設(shè)定的情況發(fā)生，預(yù)測(cè)人員將如何逃生。對(duì)于特定的研究對(duì)象，采用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)人員疏散情況進(jìn)行模擬，獲得火災(zāi)中的一些重要參數(shù)，可以有效地指導(dǎo)人員逃生。
目前國(guó)際上有二十多種常用的人員疏散模型。按照模型的基本原理，可將人員疏散模型分為三類：優(yōu)化法、模擬法和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法；(1)優(yōu)化(optimization)模型：忽略周圍人員和非相關(guān)避難的行為，假定人員以最有效的方式進(jìn)行疏散，將人員視為具有共同特征的整體。如：EVACNET+和TAKAHASHI’S MODEL。(2)模擬(simulation)模型：表現(xiàn)疏散行為和行動(dòng)狀況，不僅要達(dá)到正確的評(píng)估結(jié)果，也要能采取接近真實(shí)避難路徑情景。如：BGRAF，EXIITT，EGRESS，ESCAPE，EVACSIM，EXIT89，EXODUS，MAGNETMODEL，PAXPORT， SIMULEX，VEGAS。(3)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(risk assessment)模型：識(shí)別火災(zāi)時(shí)與疏散有關(guān)的危險(xiǎn)或相關(guān)事故，并對(duì)最后的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化。通過(guò)多次計(jì)算，它能評(píng)估改變防火分區(qū)設(shè)計(jì)、消防措施等參數(shù)的效果。如：CRISP，WAY0UT。
EVACNET4
EVACNET4模擬人員在建筑物內(nèi)行走并最終疏散至安全地點(diǎn)的全過(guò)程，由美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)開(kāi)發(fā)，是目前世界上被廣泛采用的人員疏散模型之一。EVACNET4對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)布局以網(wǎng)絡(luò)的形式描述，模擬人員在這一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的流動(dòng)。建筑網(wǎng)絡(luò)模型由一系列的節(jié)點(diǎn)以及連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑組成。節(jié)點(diǎn)代表建筑物內(nèi)的不同的廳、室、通道、樓梯間、安全出口以及其他的空間部分，模型將室外或建筑內(nèi)的其他安全地點(diǎn)定義為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)�？臻g上相鄰的節(jié)點(diǎn)通過(guò)虛擬的路徑來(lái)連接，這些路徑在空間上并不實(shí)際存在，只是用來(lái)反映各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系，還需要設(shè)定路徑的方向，以反映人員在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的流動(dòng)方向。人員按照路徑的方向行走，到達(dá)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)算作疏散結(jié)束。另外，應(yīng)用該模型計(jì)算建筑物疏散時(shí)間，需要輸入英制單位，文中PFM 表示每分鐘每英尺有效寬度通過(guò)的人數(shù)。
FDS+Evac
FDS+Evac軟件是由芬蘭VTT技術(shù)研究中心在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局(NIST)火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件(FDS)的基礎(chǔ)上研發(fā)的逃生模型，可以同步模擬火災(zāi)發(fā)展和火場(chǎng)中人員的疏散情況，模擬結(jié)果可以用FDS自帶的可視化軟件SmokeView進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示。該模型采用網(wǎng)格計(jì)算方法，所依據(jù)的基本運(yùn)算法則是通過(guò)運(yùn)動(dòng)方程模擬每個(gè)人的行為，采用匈牙利交通專家He1bing提出的社會(huì)力模型作為運(yùn)動(dòng)計(jì)算的模型。
building EXODUS
building EXODUX是有英國(guó)格林威治大學(xué)火災(zāi)安全工學(xué)小組研發(fā)。EXDOUS模型是一套軟件工具，包括建筑EXDOUS，航空EXODUS和海運(yùn)EXDOUS，目前EXDOUS的鐵路版本正處于研究中。軟件運(yùn)用具有指向目標(biāo)技術(shù)的C++開(kāi)發(fā)而成，為了控制模擬利用了規(guī)則基礎(chǔ)的軟件技術(shù)。為了增加兼容性，這些規(guī)則按照避難者、動(dòng)作、行動(dòng)、有毒性、行為模型，這5個(gè)已知的相互作用的子模型分類，在定義了室內(nèi)形狀的空間領(lǐng)域內(nèi)動(dòng)作。內(nèi)部的形狀包含在節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格內(nèi)，節(jié)點(diǎn)通過(guò)圓弧系統(tǒng)連接。各節(jié)點(diǎn)按照一個(gè)人占用的空間領(lǐng)域進(jìn)行表現(xiàn)。具備的功能有：通過(guò)對(duì)話型運(yùn)行時(shí)間2D圖解法，可對(duì)占有者進(jìn)行調(diào)查；2D圖解法可對(duì)每個(gè)占有者/人口密度/煙和溫度的分布進(jìn)行表示；通過(guò)補(bǔ)丁處理，可迅速執(zhí)行復(fù)數(shù)解析；通過(guò)占有者的密集度決定所需時(shí)間；通過(guò)節(jié)點(diǎn)線的調(diào)查求得構(gòu)造物內(nèi)記錄著任意點(diǎn)的流動(dòng)統(tǒng)計(jì)值；可以通過(guò)FED模型決定有毒性計(jì)算；對(duì)于刺激性火災(zāi)煤氣，可求得占有者的反應(yīng)；支持讀入CFAST火災(zāi)模擬已有文件；支持讀入SMARTFIRE CFD火災(zāi)模擬文件等。
Simulex
Simulex軟件是由蘇格蘭集成環(huán)境解決有限公司（Integrated Environmental Solutions Ltd）的Peter Thompson博士開(kāi)發(fā)，用來(lái)模擬大量人員在多層建筑物中的疏散。Simulex把一個(gè)多層建筑物定義為一系列二維樓層平面圖，它們通過(guò)樓梯連接。從每一個(gè)樓層進(jìn)入樓梯的出口要在樓層平面窗口和樓梯窗口都指定。樓梯和樓層平面由“連接”連接，它放置在該出口的位置。模型中的人員可以通過(guò)連接從樓層進(jìn)入樓梯，反之亦然。Simulex用三個(gè)圓來(lái)代表每一個(gè)人的平面面積，精確地模擬了實(shí)際的人員。Simulex的移動(dòng)特性基于對(duì)每一個(gè)人穿過(guò)建筑物空間時(shí)的精確模擬。位置和距離的精度高于±0.0001米。
我國(guó)情況
我國(guó)對(duì)人員疏散的研究目前處于起步階段，國(guó)內(nèi)已經(jīng)研究出一些模型并且在國(guó)外相關(guān)軟件的基礎(chǔ)上考慮了更多的影響因素，比如中國(guó)科技大學(xué)的SafeGo安全疏散分析軟件，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已經(jīng)獲得國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)。軟件的核心為自主發(fā)展的多作用力元胞自動(dòng)機(jī)模型（CAFE），它模擬了安全疏散過(guò)程中典型的人群心理和行為，綜合了連續(xù)性模型和離散型模型兩類主要模型的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了人員疏散分析的速度與可靠性的一致。SafeGo軟件利用該模型，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特征，計(jì)算人員分布、疏散速度、流量、出口平衡性等關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)人員疏散過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)量化分析。SafeGo軟件由前處理、疏散計(jì)算、后處理三部分構(gòu)成，適用于分析評(píng)估大型復(fù)雜建筑在火災(zāi)等環(huán)境中的人員疏散性能，可應(yīng)用于建筑的安全疏散評(píng)價(jià)，與火災(zāi)分析軟件一起應(yīng)用于火災(zāi)安全性能化設(shè)計(jì)。中國(guó)科技大學(xué)還對(duì)對(duì)疏散中的親情行為進(jìn)行了模擬。此外，香港城市大學(xué)開(kāi)發(fā)的空間網(wǎng)格疏散軟件（SGEM）也處于不斷完善中。
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