应急疏散标识的作用范围及优化设置研究

Emergency evacuation signs (EES) are widely present in the public building. However, their settings commonly based on the visibility distance of EES in mistake for the effective distance. In case of emergency, the information cognition of EES are influenced by the psychology and behavior of evacuees. This project focuses on the effective area and optimal settings of EES. Firstly, a computational model is proposed for calculating the effective distance of EES, considering the process inertia. Secondly, the mechanism of information transmission of EES is explored, as well as the movement mode and effectiveness loss of dynamic EES. And a evacuation field model is presented to describe the evacuation dynamics with EES. Finally, based on the behavioral intervene mode of EES to evacuation crowd, a forecasting model for evacuation pedestrian distribution is presented, and then a coupling model system for exploring the method and procedure of the optimal setting of EES. Innovation is not only reflected in updating the scientific understanding that "EES effective distance differs from visibility distance", but also in regarding the evacuation assistants as dynamic EES with "thoughts". The applicant has 4 papers published in SCI journal, 3 papers in CSCD journal and a academic book. This work aims to promote the scientific progress of EES setting.

应急疏散标识（EES）虽然被广泛设置，但目前普遍错误地将其可见范围等同于作用范围。现有研究没有考虑到疏散者心理行为对EES信息感知的影响，缺少对EES整体疏散效果的研究。项目首先基于疏散者行为的过程惯性研究，建立EES作用范围的表达模型；其次研究EES的信息传导机制，以及动态EES的复杂效应，构建疏散场模型；最后基于EES对疏散人群的行为干预模式，建立大规模人群紧急疏散的分布预测模型。进而建立EES优化设置的耦合模式系统，以探索优化设置的步骤和方法。项目的创新之处不仅在于更新"作用范围替代可见范围"的科学认识；而且在于将疏导员视为赋有"思想流体"的动态EES，深入研究疏导员（含志愿者）在紧急疏散过程中的有效性。申请人已经发表了4篇SCI、3篇CSCD和出版了1部学术著作，并有良好的实验室条件，尤其在973团队的良好氛围下，相信能推动我国EES优化设置的科学化进程。

应急疏散标识（EES）是人群紧急疏散中重要的行为干预手段，虽然被广泛设置，但是其作用范围、设置是否合理都缺乏科学认识，没有考虑到行人行为与心理因素对感知EES信息的影响。项目以地面场疏散模型为模型框架，考虑到当前动态场玻色子设计的错误，建立了基于异质玻色子的动态场；基于运动和感知惯性，扩展了惯性场，并建立了EES作用距离表达模型；通过对静态场参数的修正，引入了EES的信息传导模式，同时将静态场扩展为动态信息场，引入了疏导员/动态EES的信息传导模式；基于动态人群分布，建立了疏散出口选择模型，考虑到了常规出口和标识出口的偏好。形成了扩展有EES作用机制和拥堵避免机制的修正的疏散者自我驱动多粒子系统模型。通过疏散仿真实验，证明了该模型的有效性，并分析讨论了静态EES和疏导员的作用，EES数量和位置的影响，以及从众行为、争抢行为、运动和感知惯性等对EES作用的影响，并说明了EES失效的情况和条件。其次，建立了高斯-动态贝叶斯网络预测模型，能够预测人群分布的时空变化，对比证明具有较高精度。最后提出了基于随机效用理论的EES方向设置方法和基于最大覆盖问题和P-中心问题的EES位置优化设置方法。本项目更新了“EES 作用范围替代可见距离”的科学认识，建立了纳入EES信息传导机制的行人疏散模型，为科学设置EES 提供了理论依据和方法。