大型公共设施常常也是大规模人群集散的场所, 节假日、大型活动等特定条件下, 可能聚集大规模的密集人群。为保障人群的安全, 需要对人群流动做出规划, 预测人群的运动及可能发生拥挤踩踏事故的道路、台阶、通道等设施和突发事件, 制定相应的应急措施。

本项目应用人员疏散模拟和计算所提供的虚拟现实工具, 支持密集人群的流动规划, 并选择两个典型的大型公共设施, 表现大规模密集人群运动的特征, 为制定大规模密集人群流动的规划方案、制定和优化应急预案, 提供技术支持。研究内容主要有以下几个内容针对典型公共设施结构特点、人群特性和运动规律, 研究归纳影响人群安全的个体、群体运动特征指示标志和疏导措施对人群运动的影响人群发生交叉、汇合, 以及双向运动, 整个人群运动速度的变化特点虚拟现实系统的测试及其在密集人群流动规划中的应用。

通过对人员反应时间及其对疏散性能的影响研究, 得到以下结论在人员额定载荷以及低于额定载荷的疏散场景中, 缩短反应时间可以明显降低总疏散时间, 但对于人员超额疏散场景而言, 缩短反应时间并没有明显地提高疏散性能。随着反应时间的增加, 不同人员载荷的疏散时间有趋同化的趋势影响总疏散时间的主要是反应时间过长的人员, 需要采取报警疏导措施加以应对。疏散中存在“ 欲速则不达” 现象, 过分强调降低反应时间, 有时反而会增加大规模人群的拥挤踩踏风险。安全容量研究。从活动类型、活动场所、参加人员和灾害事故方面分析了其对人员安全容量的影响,综合了以往的容量规划方法, 确定了一种新的场所人员安全容量的计算方法, 人员安全容量取决于以下三者的最小值空间容量与设施容量之和拥挤度容量疏散容量。

本项目的创新点主要有研究归纳车站、广场等特定场所中, 密集人群运动规律, 利用计算机模拟技术得到定量数据, 辅助大规模密集人群的流动规划用虚拟现实技术体现与人群安全密切相关的个体、群体行为特征应用虚拟现实技术表现特定场所的大规模密集人群运动规律, 反映出影响人群安全的人群行为特征, 并从模拟结果中分析这些规律对人群运动以及人群安全造成的影响。

本项目选取北京西站和天安门广场两个大型公共设施作为实验基地, 收集相关建筑图纸、应急预案、以往事故资料、客流等文献资料, 对节假日人流高峰进行现场调研, 调查密集人群流动规律、人群流动规划和疏导措施。这些研究成果被计算所集成入虚拟现实系统, 并应用于这两个公共设施, 实现模拟人数最高近万人, 较客观地展现了两个典型的大型公共设施密集人群正常运动和出现拥堵的情况, 并展示不同规划方案下的密集人群流动情况、拥堵的疏导方案及其效果。课题研究成果同时在沈阳中街、国家体育场步行人流和疏散规划项目中得到了应用。

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