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原文传递陌生环境的垂直升船机火灾疏散方案优化研究

论文题名：	陌生环境的垂直升船机火灾疏散方案优化研究
关键词：	垂直升船机;火灾现场;疏散方案;陌生环境
摘要：	为了有效解决高坝通航问题，提升船舶通航效率，垂直升船机因过坝速度快的优势被广泛应用。垂直升船机内往往存在较多可燃物，一旦发生火灾，游客难以在包络封闭的垂直升船机内疏散，并且，大多数游客因初次进入升船机，对其结构及出口布置缺乏了解，在陌生的疏散环境中易产生恐慌心理，导致行为失措，疏散更加困难。较民用建筑不同，垂直升船机设置上、下游两个疏散出口，且游客集中于同一疏散层，传统的火灾疏散方案不适用于垂直升船机，因此，考虑游客在垂直升船机陌生环境下的恐慌心理特征，建立基于恐慌度水平疏散时间模型，优化楼梯、电梯协同疏散方案，对提高垂直升船机火灾疏散效率具有重要意义。　　首先，根据垂直升船机结构特征，分析封闭结构对疏散要求高、游客集中于同层疏散、塔柱多入口增大决策难度、火灾发生高程具有不确定性、疏散路径多样等疏散特点，考虑游客对垂直升船机相对陌生，以滞留时间、局部密度、危险源距离量化游客恐慌心理。结合楼梯疏散时受烟雾影响较小、电梯疏散快速高效的优势，提出垂直升船机楼梯、电梯协同疏散方式。　　然后，结合升船机塔柱入口分布情况，确定水平疏散路径，考虑游客恐慌心理，建立水平疏散时间模型；依据垂直升船机上、下游疏散出口分布特点及承船厢停靠规则，确定垂直疏散路径，计算游客垂直疏散距离，构建承船厢不同停靠高程下的楼梯、电梯疏散模型，推算楼梯、电梯协同疏散的垂直疏散时间；以水平疏散与垂直疏散时间之和最小为目标函数，建立垂直升船机火灾疏散方案优化模型，通过不断更新楼梯使用比例，用迭代法求解最优楼梯使用比例及出口选择比例等参数。　　最后，以三峡升船机为例，构建火灾疏散仿真环境，将恐慌度感知系统参数，电梯满载量等作为基本输入条件，应用智能体方法进行仿真，揭示恐慌对疏散时间及人员疏散行为的影响规律，通过迭代法求解游客在垂直升船机陌生疏散环境下的最短疏散时间及最优楼梯、电梯协同疏散比例。结果表明：人员密度较大时，恐慌易导致塔柱入口产生拥堵，游客将绕行至更远塔柱入口，但绕行有利于提高水平疏散效率。停靠高程是影响楼梯、电梯协同疏散效率的主要因素，承船厢停靠位置接近上、下游疏散出口时，楼梯使用比例相应减小。承船厢停靠在上、下游疏散出口之间且逐渐远离下游疏散出口时，可按比例安排游客向上、向下疏散至不同出口以提高垂直疏散效率。　　论文所构建的基于恐慌度的水平疏散时间模型及协同使用楼梯、电梯的垂直疏散时间模型可以为其他类型的升船机疏散研究提供参考，对完善我国升船机领域疏散策略的相关研究具有一定的指导意义。
作者：	尚梦涵
专业：	水利工程
导师：	陈述;王建平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	三峡大学
学位年度：	2021