基于烟雾场动力学与元胞自动机的地铁火灾行人疏散行为仿真研究

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Simulation of Pedestrian Evacuation Behaviour in Fire Based on Smoke Field Dynamics and Metacellular Automata Models

本研究针对城市交通枢纽火灾风险，通过Unity平台构建虚拟环境模拟行人疏散行为，结合烟雾扩散模型开发元胞自动机模型。结果表明烟雾既会限制视野又具有导向作用，为安全疏散设计提供了关键依据。

　　

城市公共交通枢纽承担着快速换乘功能，需为乘客提供便捷高效的换乘体验，但同时也面临显著的火灾风险。本文利用Unity平台建立虚拟疏散环境，模拟火灾条件下考虑视线遮蔽、烟雾场、火源位置及障碍物等因素的行人行为选择，系统分析特定场景下行人的具体行为特征。通过结合经典烟雾扩散模型，开发了烟雾环境中行人疏散的元胞自动机模型，并采用MATLAB进行疏散仿真。研究显示：烟雾不仅会限制行人视野，还会产生明显的扩散效果；有趣的是，当烟雾远离出口时，反而可能帮助行人定位逃生路线。因此在设计逃生路线和出口时，需重点考虑能见度变化的影响，确保出口周边通畅，同时建议减少出口附近电气设备的布置，形成有效管控措施以促进人员安全疏散。