大型公共场所人工智能应急疏散预警分析与 研究

【摘要】基于以人为本的理念，分析影响疏散人群的关键因素;讨论大型公共场所预警时机、预警方式对人群疏散风险和实现路径;运用安全系统工程故障树分析法，构建疏散结构多层故障树。研究对于优化消防性能设计、人员智能疏散具有重要的指导意义。

【关键词】故障树;应急疏散;疏散策略

【基金资助】湖北省住房与城乡建设厅项目（2016）

1. 引言

随着社会发展与建筑科技的进步，各种新型、大型的多功能诸如大型商场、剧场、体育馆等超常规建筑不断增多，其内部人员高度密集，一旦突发事件，极易造成重大的人员伤亡与财产损失。近年来，突发事件所造成的群死群伤呈上升趋势。大量事故统计表明人群拥挤踩踏是造成大型公共场所灾难的主要原因之一，甚至远远超过灾害本身。

本文遵从以人为本的协作理念，从借鉴故障树思想对大型公共场合疏散进行分析，讨论了报警时机与方式的风险评价，为突发事件的疏散预警、消防性能设计、消防演习、消防预案等提供理论、方法与思路。

2. 疏散人员行为的影响因素

疏散过程中个体的心理和行为存在着明显的个体差异，但是随着疏散者数量增多、人群密度增加，在疏散过程中疏散者的行为会出现一些共性，并且表现出明显的群体特性。在大型公共场所突发事件中，疏散者主要表现出恐慌、从众行为。这是引起人群拥挤踩踏的重要因素。

恐慌行为是指疏散群体在疏散过程中表现出来的焦虑状态以及特殊行为模式，主要表现为：个体的移动速度加快;出口处或通过障碍物时，人与人之间的行为变得不协调，易产生阻塞现象;人与人之间的距离会缩小，个体之间的作用力增大，从而会加大拥挤和碰撞;恐慌导致随机性与从众性选择行为比重加大，从而造成疏散出口利用率低。

现代大型公共场所规模巨大、功能多样。突发事件中，从众行为可以缓解个体的紧张心理，对于那些不熟悉疏散环境的个体来说，从众是一种比较符合实际的决策方法。同时，对于人员高度集中的场所，从众行为也是导致发生拥挤踩踏的重要原因。

3. 预警时机与方式风险研究

大型公共场合人员高度密集，如果预警时机与方式不当，易造成大型公共场所人群的瞬間心理过激反应或恐慌而失控，发生人群拥挤踩踏灾难，有时甚至超过灾害本身带来的伤害。报警时机与报警方式选择的基本原则是既能保证安全疏散时间，又能避免人群拥挤踩踏的伤害。大型公共场所预警时机与人员伤亡关系如图1所示。预警方式与时机着重考虑：

a）.对人们遭遇突发事件时行为方式、信心、勇气的影响;

b）.引起人群混乱，相互拥挤踩踏造成不必要的二次伤害影响评价。

4. 故障树状模型构建

大型公共场所突发事件发生时，在环境和人为的双重作用下，往往会呈现出不同的疏散状态和演化路径，最终演化出不同形态的多个疏散情景 。本文通过分析1998 - 2013 年《中国火灾统计年鉴》中记录的大型公共场所特大火灾事故案例，以人员损伤为研究对象，从顶事件开始，由上而下，逐级进行分析，即以人员伤亡作为故障树顶事件（T），故障模式类型作为故障树的中间事件（M1、M2、M3），故障原因作为底事件（X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7）[8]。根据它们之间的逻辑关系用适当的逻辑门连接起来，构造多层故障树模型，如图2所示。

5. 结论

故障树分析是一种为提高系统安全性，演绎推理逐级细化事故原因和风险的重要分析法。大型公共场所预警是一个系统性工程，任何一个纰漏都将导致整个系统效能的急速降低，甚至会带来整个系统的失效。

参考文献：

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[7] 魏蓉蓉.基于故障树分析法的社会泄愤事件分析研究---以恶性砍人事件为例[J].法制博览， 2019，（11）：238-240.

[8] 刘攀宇，王佳凤.基于故障树分析法的地铁工程建设火灾风险分析及应对[J].轨道交通与地下工程，2015，2（33）：110-113.

作者简介：常君明（1973-），男（汉族），湖北省武汉市人，副教授，硕士研究生导师，主要研究领域计算机仿真、图形图像处理。