本文是一篇土木工程论文，本文在总结分析国内外关于人员疏散运动规律、人员疏散方法、应急疏散能力评估、疏散能力影响因素及策略研究的基础上，针对电影院这个人员密度大、障碍物多、能见度低的特殊场景展开应急疏散能力评估和疏散策略优化。
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
随着社会经济发展，人们的需求也在发生改变，更多的从物质层面向精神层面上转变。与此同时，由于城镇化率的提高，各种人员密集场所如雨后春笋般拔地而起，极大丰富了人们的精神生活。电影院、礼堂、演唱厅、大型商场等大型娱乐场所作为人们丰富精神生活的载体，受到了广大人群的青睐。以电影院为例，据国家电影局初步统计数据，2024年春节假期全国电影票房为80.16亿元，观影人次为1.63亿，创造了同档期新的记录1。但是电影院都有共同的特点：人员密度大、流动性强、内部障碍物多、空间较为封闭，一旦发生火灾、地震、恐怖袭击等突发事件，极易造成不可挽回的后果，严重损害人们的生命财产安全。
以2010年1月13日晚上广州市一家私人影院放映电影时发生火灾为例，由于出口数量不够，以及现场疏散混乱，最终造成22人死亡和32人受伤。2018年俄罗斯西伯利亚克麦罗沃市一家影视院发生火灾，事故导致64人丧生，52人在事故中受伤，成为俄罗斯100年来7大火灾之一，俄罗斯总统普京也因此把2018年3月28日定为全国哀悼日。2022年5月6日，西宁市城西区的青剧影城发生火灾，但在现场合理指挥和有序疏散下，过火面积1000平米但无人员伤亡，火势也被有效控制，表1-1为国内外典型电影院突发事件案例表。因此如何快速、有效、安全的疏散，成为人们在遇到突发状况下保证人们生命财产不受损失的关键。
1.2 国内外研究现状
应急疏散相关问题的研究起源于城市的发展，随着经济的发展，城市不断扩张，人口更多的开始向城市聚集，而在面临公共突发事件时，由于城市人口的密集型，人员疏散过程中面临的风险也会更大，因此应急疏散问题开始成为学者们的研究重点。突发事件下应急疏散研究起源于20世纪初，当时多数学者从定性的角度考虑应急疏散问题[1]；直到20世纪70年代，学者们的研究开始转向疏散人群的运动规律及心理特征方面，应急疏散领域的研究才算逐渐被重视[2]；而到20世纪80年代后，学者们开始通过运用实地观测、应急疏散演练的方式研究行人的典型疏散行为特征及规律，并建立了多种数学模型[3]；此时，计算机技术也开始快速发展，各种疏散仿真模型也逐渐兴起[4]；到20世纪90年代以后，研究更多的从定性分析向定量分析转变，应急疏散能力影响因素分析和策略研究越来越受到学者关注，应急疏散能力评估方面的研究开始有了逐步的发展[5]。目前，应急疏散的研究主要集中在四个方面：人员疏散运动规律研究、人员疏散方法研究、应急疏散能力评估研究和疏散能力影响因素研究。
1.2.1 人员疏散运动规律研究
人员疏散运动规律研究也被称之为人员疏散中行为及特征研究，人员在疏散过程中，往往会形成一定的规律和行为特征，包括人群心理及行为特征和人流行为规律特征。
（1）人群心理及行为特征
人群疏散特征包括有折返行为，具有折返行为的人会与周围的行人形成相向人流，为了避免碰撞和挤压，折返的人和其周围的人会选择侧向行走，使疏散过程更平稳更安全[6]。恐慌与竞争行为在疏散过程中也十分突出，突发状况会使人的心情变得焦虑，人们会加快速度向出口的方向逃生，遇到楼梯台阶等障碍物，容易出现严重的踩踏事故，反而减慢了疏散速度，导致“快即是慢”的结果[7]。疏散中还会出现群体团队协作行为，现在的学习工作生活更倾向于团队合作的方式，而不是独立作业，Schultz M通过疏散的观察结果表明，许多参与者疏散中都会结伴而行，疏散过程中这种小规模的团结协作的行为变得非常普遍[8]。当然也会出现从众行为，突发状态下的疏散，大多数行人内心会非常恐慌，不会进行复杂的逻辑思考寻找并选择出口，更愿意随大流，跟着集体走[9]。同时在人群疏散过程中，易玉玫通过设置调查问卷的方式，发现男生在面临需要疏散的情况下，表现得更冷静和更愿意帮助他人[10]。
第二章 相关概念及理论
2.1 概念界定
2.1.1 电影院应急疏散
人员密集场所是指人员密集的公共场所，根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 中5.5.19条文解释，“密集的公共场所”是指面积较大且同一时间聚集人数较多的场所，包括营业厅、体育场馆的观众厅、电影院、礼堂、剧院、舞厅、候机厅、医院门诊大厅和公共娱乐场所中的出入大厅等[64]。根据新消防法第七十三条，人员密集场所是指公众聚集场所，包括劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍、医院的门诊楼、病房楼、学校的教学楼、食堂和学生宿舍、福利院、幼儿园等人员密集的场所[65]。
应急疏散是指在日常生活中，面临突然发生可能造成严重危害的情景，紧急启动人员快速安全撤离至安全区域的过程[66]。电影院指为观众放映电影的场所，作为典型的人员密集场所，其具有人员密度大、空间较为封闭，内部障碍物多的特点，这就使得面临突发状况需要疏散的情况下，电影院的疏散情况更加复杂，因此，本文选择以电影院作为案例去研究突发状况下的应急疏散能力和疏散策略。
2.1.2 疏散相关因素
疏散指疏远离散，也指把密集的人员，物质分散开。对于人员密集场所的疏散研究，大多数学者以整体疏散时间的长短来评价疏散能力，对于单个行人，其疏散时间由行走速度和疏散中所行走的距离共同决定，如公式(2-1)，对整个需要疏散的群体来说，总体疏散时间还和人流量以及人员密度相关，人员密度过大时，行人无法按照期望速度行走，会出现走走停停的现象，人流量的大小也会对总体疏散时间产生影响。
2.2 相关理论
2.2.1 人员安全疏散理论
人员安全疏散理论是指：面临突发状况需要撤离的情况下，人们能在危害自身安全之前撤离现场。以地震为例，灾害发生后，如果不能快速有效的撤离，便会造成大规模的伤亡；在火灾事故中，火灾的烟气浓度和火势大小极大影响到被困者的生命财产安全[67]。
人员疏散过程是指：从突发事件发生到人员全部撤离到安全区域的全过程。以电影院人员疏散为例，当发生紧急情况时，人们通过会经历四个阶段，包括：觉察阶段、疏散准备阶段、疏散行动阶段、疏散到安全场所阶段。在人员疏散过程中，有两个指标用来衡量人员疏散的安全情况，分别是：所需安全疏散时间（RSET）和可用安全疏散时间（ASET）[67]。当可用安全疏散时间大于所需安全疏散时间时，表明可安全疏散成功；反之则为安全疏散失败。
2.2.2 疏散安全设计原则
疏散安全设计的目的是确保建筑物中的行人能安全撤离，不同的场所对疏散设计要求不同，但其考虑的主要因素包括：
① 应该考虑建筑物的人能够脱离危险并独自行走到安全地带。 ② 疏散方法应确保行人能自由无障碍行走。 ③ 应考虑疏散情况下人员的心理状态和行为特点。 ④ 在疏散路线的选择上应安全可靠。⑤ 疏散方向的选择上不应只有一个选择，宜两个及以上选择。
第三章 电影院应急疏散能力评估 ............................. 23
3.1 应急疏散能力评估指标体系构建 ........................ 23
3.1.1 疏散能力影响因素识别 ............................... 23
3.1.2 疏散能力评估指标体系建立 ......................... 25
第四章 电影院应急疏散能力仿真模型构建 .................... 44
4.1 模型构建原理 ................................... 44
4.2 电影院环境构建 ............................. 45
第五章 基于疏散仿真模型的电影院应急疏散能力提升研究 ............ 56
5.1 电影院原始状态下人员应急疏散仿真研究 ................. 56
5.2 单指标疏散策略优化 ............................... 60
第五章 基于疏散仿真模型的电影院应急疏散能力提升研究
5.1 电影院原始状态下人员应急疏散仿真研究
基于第四章构建的应急疏散仿真模型，并结合第三章中电影院实际空间布局、人员状态、环境状态的信息，在仿真模型中输入相关参数，主要参数包括人员的疏散行走速度、小团体比例及位置分布。
根据第三章指标权重计算结果可知，对应急疏散能力影响较大的几个指标主要包括人员数量、出口位置、出口数量、疏散通道尺寸能见度和人员年龄等，其中对疏散速度影响最大的几个指标主要是能见度、人员数量和人员性别。电影院观众在观影过程中，通常处于只有电子荧屏光亮，而其他位置全处于黑暗的状态下，在我们实际调研过程中，观影状态中的观众是无法看清周围路面信息的。基于此，有不少学者做了低能见度下人员疏散行为及疏散速度相关的研究，谢玮使用不同透光率的眼罩模拟不同能见度，以教学楼为场景开展疏散演习实验，通过实验结果发现，人员在佩戴9%透光眼罩所处的能见度下，疏散速度约为0.5m/s[82]，王一等为探究地下公共建筑能见度降低场景中人员疏散行为和疏散速度，也做了疏散演习实验，最后结果表明：在低能见度环境下，人员疏散速度在0.3~0.5m/s之间[83]，基于教学楼场景以及公共建筑场景人员年龄分布和电影院场所类似，且人员密度都较大，因此，本文在人员初始疏散速度的设置上设置为0.5m/s。
在小团体比例的设置上，为获取不同小团体人员比例的数据，本人在元旦三天节假日期间实际走访了北京市某影院1号影厅，通过实地调研，并结合影院售票处人员提供的数据
