时空非均匀人群疏散动力学建模及灾害风险最小化设计

突发事件下公共场所的人员疏散是重大的公共安全问题。由于社会伦理和安全方面的原因，用实验的方法进行研究不太可能，最可行的办法是进行数据归纳、理论分析、和开展数值模拟仿真。目前基于社会力模型或元胞自动机方法的疏散模型研究取得一定成果，但存在考虑因素单一、计算效率不高、适用范围有限、鲜有应用实例等问题。本课题主要成果是：（1）、采用元胞自动机方法，在移动的格子气模型基础之上，发展了突发事件下非均匀格子气人群疏散模型。相比现有文献结果，具有考虑因素多样、速度描述自然、体现内在的随机性和非均匀等特点。本模型中人群位置移动更新规则依赖于局部人群密度和出口拥挤度。出口信息因子 是影响人群疏散过程的一个关键因子，它的取值依赖于局部人群密度。人员之间的相互作用力以及人员与周围墙壁之间的作用力由移动步长、个体之间距离的非线性函数来定义。（2）、发展了基于粒子群（Particle swarm optimization，PSO）场方法的新型人群疏散动力学模型，该模型考虑人员之间的相互作用，考虑实时局部密度的变化，调整个体的最大速度以及保有区域尺寸，具有时空非均匀的特点。引入个体冲量和受伤冲量阈值，考虑人员受伤对疏散过程的影响，同时还比较了多出口疏散与单出口疏散的特点和效率。（3）、引入高程因素，建立了扩展的非均匀格子气模型。高程因素用来描述人群粒子在空间中的高度值。为了进一步研究火灾下的人群疏散规律，建立了火场与人群相互作用模型（agent-based fire and pedestrian interaction model）。根据事件树评估方法，确定室内（以教室为例）火灾风险的一般步骤。（4）、上述模型分别用于教室以及地铁站的人群疏散模拟，得到合理、有参考意义的结果，计算结果与教室内疏散试验结果进行了对比分析。本课题成果将深化对人群疏散行为机理和演化规律的认识，为大型公共建筑的防灾设计、安全疏散性能评估、日常管理和应急决策提供参考和依据，以有效避免或降低突发事件所带来的人员伤亡和财产损失。 2100433B

突发事件下公共场所的人员疏散是重大的公共安全问题。由于社会伦理和安全方面的原因，用试验的方法进行研究不太可能，最可行的办法是进行数据归纳、理论分析、和开展数值模拟仿真。目前基于社会力模型或元胞自动机方法的疏散模型研究取得一定成果，但存在考虑因素单一、计算效率不高、适用范围有限、鲜有应用实例等问题。本课题考察人群疏散的典型特征和作用机理，考虑心理生理的影响和人员受伤等微观非均匀要素，建立将粒子群算法和元胞自动机方法相结合的新型人群疏散动力学模型。相比现有文献结果，具有考虑因素多样、速度描述自然、体现内在的随机性和时空非均匀等特点。进而确立典型公共场馆因突发事件导致的灾害风险评估方法和风险最小化设计原则。本课题成果将深化对人群疏散行为机理和演化规律的认识，为大型公共建筑的防灾设计、安全疏散性能评估、日常管理和应急决策提供参考和依据，以有效避免或降低突发事件所带来的人员伤亡和财产损失。

非均匀流是不满足均匀流条件的流动。

是与均匀流相对的概念，详细内容可以参考均匀流的词条。

中文名称

非均匀流

英文名称

nonuniform flow

定　　义

流体的流速大小及方向沿程不断变化的水流。

应用学科

地理学（一级学科），水文学（二级学科）

在上述的均匀成核讨论中，假定了相变系统中各个位置上具有相同的成核几率。然而实际情况并非如此。当趋于冷凝的蒸气中悬浮着尘埃、趋于结晶的液相中含有杂质，或趋于发生晶型转变的固体中存在着界面、位错等缺陷时，相变所需的成核过程往往会优先并容易地发生在这些特殊区域。在这种情况下，成核过程将不再均匀地分布于整个系统，故常称之为非均匀成核。 　非均匀成核之所以比均匀成核更容易发生，其主要原因是均匀成核中新相胚芽与母相间的高能量界面被非均匀成核中新相胚芽与杂质相间的低能量界面所取代，这种界面的代换比界面的创生所需要的能量少，从而使成核过程所需越过的势垒降低，进而使非均匀成核可在较小的相变驱动力下进行。下面讨论几种发生非均匀成核的情况。

最后是相变的微观理论介绍了

一统计模型与临界现象：1)一维Ising 模型。2)二维Ising 模型。3)三维Ising 模型。4)临界指数。5)标度律与普适性。6)重正化群理论

二软模理论与结构相变

三电子-晶格耦合系统

我研究的方向是铁电、铁弹相变，在相变原理中被广泛的涉及到，相关的几个问题有

1）居里原理的介绍及其广泛应用在铁电相变中有广泛的应用。居里原理处理的是对称性叠加的问题在顺--电铁电相变、铁电--铁电相变、铁电相变与空间群中都有广泛的应用。 　2）朗道理论及其应用在铁电物理学中有广泛的应用。朗道将对称破缺引入到相变理论，并将它与序参量的变化联系起来。

3）最主要的是铁电、反铁电和铁弹相变，是我的研究方向的基本原理和依据，加深了我对研究内容的理解，

4）热电效应也涉及在了我的专业中，被广泛的应用。

本领域我可能做得与相变有关的研究室有压电效应的铁弹相变，包含的居里原理、朗道理论的的将会被广泛的应用到我的研究中，此外铁弹相变的一级相变，二级相变都是相变原理中所包含的内容，热电效应，包括热电效应的晶格动力学理论，相变原理与我所研究的内容息息相关，是我研究方向的基础。

在非均匀流中，摩阻力所做的功可能大于或小于所有其他作用力所做的功。非均匀流问题在实用上很重要，要求解的问题较多。对非均匀渐变流，可由能量方程推导出一般形式的微分方程和不同条件下的计算公式 。