FDS+EVAC紧急条件下的人员疏散模拟研究(7)
Thunderhead Engineering Pyrosim是一款用于消防模拟的软件，适用于FDS version 5和SMV(Smokeview)。Pyrosim的图形用户界面可以作为消防动态仿真器(FDS)。Pyrosim被用来建立消防模拟，并对火灾中烟气的运动、温度、和毒气浓度进行准确预测分析。该软件可以建立模型，导入FDS软件。Pyrosim2010的图形用户界面适用于FDS version 5和SMV 5(Smokeview)。
FDS+EVAC中的疏散能够同火灾模拟相结合，可以应用火灾模拟模型得出的FED值及能见度等因素来影响人类的疏散行为。此外FDS+EVAC程序的疏散模块也可以独立运行，模拟人员在无火灾情况下的疏散行为。
图2.1 Pyrosim操作界面
2.2 疏散模型的理论基础
2.2.1 火灾和人类的相互作用
通过用FDS为平台的疏散计算，可以直接而方便地得到火灾中相关量，如气体温度、烟气、气体密度和热辐射水平。火灾会影响疏散条件，它可能使人类丧失能力以及在极端情况下封堵逃生路线。另一方面，人类有可能打开门或消防装置影响火灾。现在，烟气对人类的运动速度的影响和烟气的毒性在FDS+EVAC算法中已经考虑。出口选择法则运用烟气密度计算出口处的能见度。
2.2.2 出口的选择
博弈反动力和最佳动力学响应被应用到模拟疏散出口路线的选择中。在模拟中，每个被疏散人员都会观察其他逃生人员所处的位置和行动，以选择最快到达紧急出口的路线。因此，在模拟中出口的选择是一个最先考虑的问题，每个被疏散者都在努力选择一个能够缩短疏散时间的出口。估算的疏散时间由估算的行动时间和估算的等待时间组成，行动时间是通过步行速度来划分到出口的距离估算的。等待时间是其他被疏散人群的行动和环境的共同作用来决定的。
除了出口位置和其他人群的行动，还有其他影响被疏散者抉择的因素。这些因素是与火灾条件相关的，即疏散者对出口的熟悉度和可视度。这些因素关系到增加缩短疏散时间问题的约束条件。根据提及的三个因素，出口被分为7种情况，每个部分属于一个相应的人群。这些人群有其优选的顺序如图表2.1所示。
首先，根据表2.1将出口划分为几组，然后选择能将疏散时间降低到最少的出口。表2.1最后两组没有优先选择，因为疏散者们没有发现紧急出口，因为他们不熟悉或者是没有看到有出口，因此无法选择出口[19]。
表2.1 出口选择法则的优选顺序
优选顺序 可视的 熟悉的 干扰条件
1 是 是 否
2 否 是 否
3 是 否 否
4 是 是 是
5 否 是 是
6 是 否 是
无优选 否 否 否
无优选 否 否 是
2.2.3 数组
据社会心理学的观点，一群人会组成一个小团体，如一个宿舍的人员会聚集在一起。在建筑疏散模型中要考虑这种行为，可用Hebling方程来模拟这个群组行为。在模型中这些行为被分为两个阶段：
（1）聚集阶段：群组成员相互走到一起组成群组。
（2）出口阶段：这个群组一起通过选择的出口。
这两个阶段通过改变Hebling方程中优选步行方向来实现，在聚集阶段人员趋于向群组的中心运动。当与其他人员的距离控制在一个阈值范围内时，则认为这个群组形成。当组成了一个群组，就可以开始向出口移动了。这意着任何一个群组中的人员都被设置为使用相同的流场。在向出口运动时他们仍然保持在一起。这个通过调整他们的步行速度和指向人群中心的外加力来实施的力称为群组力。这个群组力的大小描述了群组成员是有多么的渴望让大家保持在一起，对不同的群组有不同的值[20]。