王曉璐　郭瑋

摘 要：建筑通道內(nèi)由于狹窄和拐角等結(jié)構(gòu)特性，會短時間內(nèi)使人群密度驟升，加劇恐慌，導(dǎo)致群體內(nèi)部的小群體行為和結(jié)構(gòu)變化更加劇烈，提高疏散過程危險性。研究建筑通道內(nèi)的小群體逃生行為，對建筑安全疏散和應(yīng)急指揮有深遠(yuǎn)意義。

關(guān)鍵詞：建筑疏散；多源信息；自組織行為

中圖分類號：TU111.195 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0182-02

1 引言

建筑通道內(nèi)，拐角或狹窄出口通常是疏散瓶頸，因人群密度驟然升高，逃生群體中會有大量小群體頻繁發(fā)生跟從、裂解等行為，特別是非正式小群體，因具有臨時性、不穩(wěn)定性，其疏散過程更加復(fù)雜。目前幾乎沒有從信息視角分析非正式小群體行為的相關(guān)成果，通常是以親緣性或規(guī)定數(shù)量的小群體為研究對象[1]，研究方法包括真人實驗與建模仿真[2-3]。本文提出多源信息場模型，建立個體間的信息交互機(jī)制和基于信息認(rèn)知的非正式小群體形成規(guī)則，更真實客觀的描述小群體行為。

2 多源信息場模型

采用元胞自動機(jī)模型框架建立多源信息場模型，至少描述兩種信息及個體間的信息交互機(jī)制。

（1）個體和安全出口的路線信息、，用歐幾里得距離計算，為從個體位置到其他個體位置或安全出口的最短路線距離。個體對不同有不同的掌握程度。較大時個體有充分路線知識，能按最短路線逃生，故速度較快；則個體只能隨機(jī)運動。（2）聲音、手勢或運動方向都可傳遞逃生路線信息。個體在半徑范圍內(nèi)釋放載有相同或不同目標(biāo)路線的信息粒子進(jìn)行傳遞，總數(shù)為個。圖1所示給出了兩個個體分別從上、下房間向通道右側(cè)出口逃生過程中信息場的覆蓋范圍和場值示意圖。

若個體所在格子中有粒子，即為收到信息，會增大相應(yīng)路線的值，表示更熟悉該最短路線，關(guān)系為：

基于上述規(guī)則，個體會考慮距離和熟悉程度兩個因素，以距離最近的和最熟悉路線的出口目標(biāo)、其他個體目標(biāo)這兩者的綜合方向進(jìn)行移動。當(dāng)所有被選擇作為目標(biāo)的個體構(gòu)成了封閉環(huán)，則其中總有一個個體成為leader。這些個體共同構(gòu)成了臨時性的非正式小群體。

3 仿真

下面通過仿真研究建筑通道內(nèi)小群體逃生行為的規(guī)律性和疏散效率。在圖1場景中設(shè)置總?cè)藬?shù)為100人，初始時平均隨機(jī)分布在上下兩房間內(nèi)。變化通道長度d，取值范圍為{76，72，…，4，0}，共16組，單位為格子。則上下房間人流的匯聚點將以4個格子的固定間距向出口靠近。 ，，，。記錄每組過程的信息總量（圖2所示）和總疏散時間（圖3所示）。

結(jié)合圖2和圖3可知：（1）隨d值減小，信息總量曲線峰值逐漸減小，峰值出現(xiàn)的時間點逐漸后移。信息總量峰值對應(yīng)人群密度瞬時最高值。通道長度減小時，上下房間人流匯聚需轉(zhuǎn)彎的角度有所減小，有效緩解了匯聚時人群密度驟增的程度。（2）當(dāng)通道越長，人流匯聚點與出口越遠(yuǎn)，信息總量先上升達(dá)到最高值后下降，且最高峰值出現(xiàn)在通道最長（d=76）時，此時總時間也位于高值區(qū)間（高于450時步）。因此，狹窄空間內(nèi)人流的匯聚會帶來瞬時密度驟升，最不利于疏散。（3）而通道越短（d<=12），匯聚點與出口越近，信息總量曲線越平穩(wěn)，總時間也較短（低于300時步）。故人群在建筑空間內(nèi)越均勻分布，消除高人群密度區(qū)域，更有利于疏散。

4 結(jié)語

本文建立了多源信息場模型，給出了非正式小群體的信息交互機(jī)制和形成規(guī)則，通過建筑通道內(nèi)的模擬研究得到結(jié)論：（1）從信息傳播和信息導(dǎo)向行為視角可以客觀真實地描述非正式小群體的逃生行為。（2）狹窄空間內(nèi)人流的匯聚會帶來瞬時密度驟升，延長疏散時間。（3）建筑空間內(nèi)若消除可能的高人群密度區(qū)域，人群盡量分散，會有效縮短疏散時間，更有利于疏散。

參考文獻(xiàn)

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