[发明专利]城市地下综合管廊突发事件应急仿真方法

说明书

本发明属于应急仿真技术领域，具体涉及一种城市地下综合管廊突发事件应急仿真方法。其包含参数设置阶段、仿真平台确定阶段、仿真模型构建阶段和仿真结果输出阶段，提供了综合管廊内突发事件发生时的人员疏散应急指导方法流程。依据综合管廊内的建筑几何参数、入廊人员类型和基本数据，包括性别、年龄、体重、步行速度、距出口的距离、紧急情况下的镇定、紧张和惊慌心理特征、从众因素等，以及通讯系统的指令引导系数，构建应急仿真模型，对综合管廊内人员疏散行为进行仿真，得到突发事件人员疏散行为仿真结果，从而为实际突发事件人员疏散应急预案提供参考，弥补了无适用于综合管廊的应急仿真系统与模型的空白。

技术领域

本发明属于应急仿真技术领域，具体涉及一种城市地下综合管廊突发事件应急仿真方法。

背景技术

目前，综合管廊在我国正在进行较大规模的建设，在综合管廊中专业工程管线可能出现安全事故，如火灾、水管爆裂、天然气管道泄漏等突发事件。考虑到突发事件本身造成的破坏性和不确定性，通过构建实验环境来进行模拟仿真极其耗费人力、财力和物力，且紧急条件下的人员疏散实验存在一定的危险，常常会借助仿真分析来研究特定场景下的人员疏散问题，从而为实际突发事件人员疏散应急预案提供参考。

现有应急仿真方案或模型主要是针对矿井、地下商业街、航空器等，不适用于综合管廊。由于综合管廊不仅运动空间受限，应急条件下人员疏散具有一些特殊性，例如:综合管廊的设施和结构、运营巡检维护人员的行为、人员疏散的原因等与上述建筑内人员应急疏散不同。因此，现有应急系统或模型无法应用到综合管廊内人员应急疏散的仿真过程中，需要根据综合管廊的特点建立综合管廊突发事件应急仿真方案。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：由于目前尚无适用于城市地下综合管廊的应急仿真方案，无法模拟突发事件发生时管廊内人员的疏散情景，从而无法为综合管廊实际突发事件人员疏散应急预案提供参考的情况，因此，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种城市地下综合管廊突发事件应急仿真方案。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种城市地下综合管廊突发事件应急仿真方法，所述应急仿真方法基于城市地下综合管廊突发事件应急仿真系统来实施，所述城市地下综合管廊突发事件应急仿真系统包括：参数设置单元、仿真平台确定单元、仿真模型构建单元、仿真结果输出单元；

所述城市地下综合管廊突发事件应急仿真方法包括如下步骤：

步骤1：所述参数设置单元依据《城市地下综合管廊工程技术标准》(GB50838-2015)，并结合全国综合管廊建设情况，以及入廊人员构成与人员的性别、年龄、体重、步速，以及紧急情况下的镇定、紧张和惊慌特征，来确定仿真参数；

步骤2：所述仿真平台确定单元依据平台的主要应用领域、包含的功能模块、是否适合对随时间演化的复杂系统进行建模的特点，来确定仿真平台；

步骤3：所述仿真模型构建单元依据步骤1中确定的仿真参数和步骤2中确定的仿真平台，并根据综合管廊内的建筑几何参数、入廊人员类型和基本数据，包括性别、年龄、体重、步行速度、距出口的距离、紧急情况下的镇定、紧张和惊慌心理特征、从众因素，以及通讯系统的指令引导系数，采用元胞自动机理论构建元胞自动机人员行为模型；

步骤4，所述仿真结果输出单元依据不同的突发事件场景设置，通过步骤3构建的元胞自动机人员行为模型进行数据处理，输出各场景的仿真结果，包括人员平均速度数据、疏散时间数据、滞留人数统计数据，并输出不同场景的比较分析结果。

其中，所述步骤3中，由于相比基于多智能体的仿真和基于系统动力学的仿真，基于元胞自动机的仿真可以将具体问题简化，由于元胞大多是单一、均匀的个体，适用于综合管廊少人狭长地下空间仿真处理，所以采用元胞自动机理论构建人员行为模型。