[发明专利]一种毒气泄漏事故下人群疏散行为动态预测模拟装置及其工作方法

说明书

本发明提供一种毒气泄漏事故下人群疏散行为动态预测模拟装置及其工作方法，涉及环境安全领域。结合人群疏散动力学和元胞自动机理论，确定毒气泄漏事故情景、扩散条件、人员个体特性等与人员行进的路线选择之间的定性和定量关系，建立元胞局部移动规则；根据毒物伤害模型探索出发生人员中毒、死亡事故的临界状态和临界条件，建立疏散速度随着吸入毒气剂量而变化的动态表达式；构建基于元胞自动机理论的人员动态疏散模型；利用该模型形成一个以可视化方式模拟突发毒气泄漏事故人员安全疏散的装置，完成毒气扩散与人员疏散行为同步模拟、同步显示等功能，以便更好的辅助疏散负责人决策或者帮助大众掌握正确的毒气泄漏事故时的逃生技能。

技术领域

本发明涉及环境安全领域，尤其是一种毒气泄漏事故下人群疏散行为动态预测的模拟装置。

背景技术

随着工业发展、自然灾害、事故灾难和恐怖主义的盛行，突发性毒气泄漏事故的发生也呈逐步上升的趋势。在有毒有害化学品的生产、储存、运输和使用过程中，一旦发生有毒气体泄漏事故，危险物质极易挥发扩散到空气中，又由于人口激增、建筑物密集、城市规模扩大，若不及时疏散周边居民，极易造成人员伤亡和不同程度的中毒事故发生，同时，还会导致环境破坏。毒气泄漏具有速度快、影响区域大、疏散人数多的特点。当发生重大毒气泄漏事故时，必须将处于危险区域内的人员迅速及时疏散到安全地带。有毒气体环境下大规模的人员疏散是一项十分复杂的工作，涉及到人与毒性气体、人与人、人与建筑结构的相互作用等众多因素。突发毒气泄漏事件中将释放大量有毒有害气体，会对环境中人员的生理和心理产生极大的影响，造成人员心理恐慌，降低人员行为能力，进而会影响到人员对疏散路线的选择决策以及人员的行进速度等。因此，用数学方法和计算机手段对毒气扩散中人员的疏散过程进行定量研究和动态可视化模拟，为人们分析疏散过程提供强有力的工具，对应急管理辅助决策、指导居民疏散意义重大。

目前，大多数研究都是针对应急计划的设计阶段，基于经验或理想化的设计，用来确定疏散范围或优化疏散路线，未考虑人员的心理和行为特征。对于结合毒气扩散动态过程的人员疏散研究甚少。而且，没有一个装置或系统专门适用于毒气泄漏下的人员疏散，对于危险化学品毒气泄漏事故的疏散装置是一个盲点。

发明内容

考虑毒性气体对疏散人员心理和生理的影响，对突发毒气泄漏事故中疏散人员的心理行为特征进行研究，结合毒气扩散过程，开发毒气泄漏事故人员疏散模型和软件，开展毒气泄漏事故下人员疏散过程的动态模拟研究，是十分必要的，可以真实反映事故情景下的疏散过程，预测人员伤亡情况、安全疏散时间等，可以为应急计划的评估、事故情景下的人员管理、应急疏散对策的制定提供理论依据和技术支持。

本发明的目的在于提供一种毒气泄漏事故下人群疏散行为动态预测的模拟装置，它可以填补现有技术的空白，是一种结构简单、性能稳定、容易操作的毒气泄漏事故下人群疏散行为动态预测及模拟装置。同时提供了一种该装置的工作方法，更好的辅助疏散负责人决策或者帮助大众掌握正确的毒气泄漏事故时的逃生技能。

本发明的技术方案：一种毒气泄漏事故下人群疏散行为动态预测模拟装置，其特征在于它包括触摸屏显示器单元、PC主机单元、第一个WiFi模块单元、第二个WiFi模块单元、ARM单元和LED大屏幕单元；其中，所述触摸屏显示器单元与PC主机单元之间呈双向连接，所述PC主机单元与第一个WiFi模块单元之间呈双向连接；所述ARM单元与第二个WiFi模块单元之间呈双向连接；所述ARM单元与LED大屏幕单元之间呈双向连接；所述第一个WiFi模块单元与第二个WiFi模块单元通过无线路由器单元进行无线通信。

一种毒气泄漏事故下人群疏散行为动态预测模拟装置的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

①该装置上电后，使用者在PC主机单元和ARM单元进行WiFi无线通信的连接；

②PC主机单元根据毒气泄漏事故人员的心理行为特征、毒气泄漏事故情景，毒气扩散条件，采用元胞自动机原理、疏散动力学原理，疏散心理学，计算出元胞局部的移动规则；