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商业综合体人员疏散效率分析与仿真模拟方法
随着城市化进程的加速，结构复杂、功能多样、面积跨度较大的商业综合体不断涌现，这类建筑往往体量庞大、人员密集，具有高大、互通的室内空间特征，并且建筑内人员以不特定人员为主，一旦发生火灾、地震等突发事件，往往会造成较大的经济损失和社会影响。
但火灾事故属于突发偶然性事故，疏散演练无法还原火灾现场，传统的应急疏散方案也无法满足突发事件动态变化的需求，另一方面，由于商业综合体疏散距离超长、人员数量难以确定，因此管理人员在制定疏散方案时会在满足建筑设计防火规范的前提下选择路径较短的路径，保证人员在规定时间内完成疏散，这可能导致时间和路径比较短的路径受火灾影响较大，容易出现人员伤亡。因此当火灾发生后，如何快速的掌握火灾的发展动态并且在空间复杂、人员密集的场所保证疏散策略的可靠性和时效性，是目前商业综合体建筑应急管理和疏散方案中需要解决的核心问题。
一、疏散模型对比
在复杂环境中制定疏散方案时，需要考虑多因素多方面的问题。不仅要保证疏散人员以较快的方式进行疏散，还要兼顾突发火灾是否会对人员造成伤害。要满足这些要求，需要明确疏散方案制定的核心。本文从多个角度对三种疏散模型进行分析，选择符合需求的目标来建立优化模型。
| 疏散模型 | 效率性 | 安荃性 | 适用性 |
| 蕞短路径疏散模型 | 以个人便利的方式疏散，大量人员聚集在疏散出口，造成道路拥挤，疏散效率下降。 | 以个人蕞短路径为目标，忽略危险源造成的影响，有危险隐患。 | 适用于规模小，疏散通道良好，疏散人员数量较少的情况。 |
| 蕞短时间疏散模型 | 以疏散时间为目标，考虑了疏散通道利用率问题，疏散效率很高。 | 以疏散效率为主，间接的考虑了安荃性，安荃性一般。 | 以应急疏散核心为目标，适用于所有范围。 |
| 蕞小风险疏散模型 | 较大程度上考虑了疏散过程中人员面临的危险性，以提高疏散方案的安荃性为主，疏散效率较高。 | 以疏散风险蕞小为目标，安荃性较高。 | 适用于能够较为准确的预估突发事件的发展或者可以获取到疏散风险值的情况。 |
二、实际模拟
知行INS是一款专门用于模拟建筑物内人员疏散过程的软件，是目前在人员疏散仿真领域使用较多的。知行INS的主要功能包括创建建筑模型、设置人员行为和参数、模拟人员疏散过程以及可视化结果。用户可以使用 知行INS来真实模拟出突发事件情境下逃生人员的疏散路径、拥挤情况、疏散时间等信息。
知行INS软件在模拟时内置两种运动模式，分别分为 SFPE 和 Steering。其中 SFPE代表基本的疏散方式，即人员会忽略时间因素选择较短路径进行转移，个体之间的行为不影响路径的选择。Steering 疏散模式则是通过考虑路径规划、引导机制、碰撞处理等更加真实的疏散行为来控制人员，另外，Steering 疏散模式会设置距离阈值，通过对比并选择较短路径，个体之间的疏散行为不会相互影响，因此通常选取 Steering 模式进行疏散仿真。
疏散结果分析完成人员参数设置后，选择 Steering 运动模式运行，得到无火灾情境下人员疏散随时间变化规律、各房间人员数量和时间以及疏散规律如图所示。
人员疏散仿真模拟得出无火灾情况全部人员疏散需要165s，而在发生火灾时，则需要180s，满足疏散标准，但可用疏散预留时间较少；此外通过分析建筑各疏散出口人员通过率以及总人数随时间的变化规律发现，个别出口利用率不高，在通过一定的引导措施后可以平衡各出口利用率，提高整体疏散效率。
三、结语
商业综合体是现代城市活力的空间单元，也是应急管理中复杂的系统之一。在有限的空间内容纳无限的人流动线，仅靠规范和经验已难以支撑。
知行INS等国产仿真软件的价值，不在于替代设计师与建筑管理者，而在于提供一面人群行为的镜子，让我们提前看见拥堵、看见盲区、看见那些在图纸上沉默却真实的瓶颈。
当我们能够看见人群，才能真正守护人群。未来，随着数字孪生、实时预警与模拟技术的融合，商业综合体应急管理将从“事后复盘”走向“事前推演”，从“被动响应”走向“主动调控”。而这一切的起点，是承认人群的复杂性，并用科学的方法去理解它。
每一座综合体，都值得一次数字推演。每一条疏散通道，都值得被认真模拟。
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