基于數(shù)據(jù)分析的人員路線規(guī)劃

徐小華

摘 要：目前人口集中現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，為了滿足人們的生活需要，現(xiàn)代建筑物逐步向體積大型化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、功能多樣化等方向發(fā)展。如果建筑物樓內(nèi)部沒有較好的人員路線規(guī)劃，就易產(chǎn)生擁擠現(xiàn)象，易引發(fā)危險(xiǎn)。因此，針對(duì)某廠擁堵現(xiàn)象，利用數(shù)據(jù)分析對(duì)人員路線進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)于緩解出口擁擠現(xiàn)象具有重要意義。

關(guān)鍵詞：人員流動(dòng)率；人員路線規(guī)劃；數(shù)據(jù)分析

1 概述

1.1 研究背景

近幾年，國內(nèi)外各種災(zāi)害事故突發(fā)事件頻頻發(fā)生，嚴(yán)重影響社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。采用適當(dāng)?shù)氖枭⒉呗约胺椒ㄊ且环N減少人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失，維護(hù)社會(huì)秩序的有效途徑[2]。疏散是指在一定的限制時(shí)間內(nèi)，采用一定的策略與方法將受災(zāi)區(qū)的人員送至安全區(qū)的活動(dòng)過程[3]。數(shù)據(jù)分析是現(xiàn)代科研工作者們研究人員疏散問題的主要手段，而對(duì)特定建筑物內(nèi)人員疏散的研究卻寥寥無幾，因此對(duì)此進(jìn)行研究具有實(shí)際意義。

1.2 問題的提出

本設(shè)計(jì)根據(jù)對(duì)某廠各棟樓下午換班時(shí)間員工擁擠現(xiàn)狀的了解，發(fā)現(xiàn) 3號(hào)樓的三個(gè)出口擁擠程度差距甚大。因此，研究并優(yōu)化3號(hào)樓三個(gè)出口的擁擠問題，以期達(dá)到緩解3號(hào)樓三個(gè)出口的擁擠程度、降低諸如踩踏事件的事故發(fā)生率、提高公共安全系數(shù)以及在發(fā)生地震、火災(zāi)等突發(fā)情況時(shí)為緊急疏散提供良好的方案。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集與分析

2.1 3號(hào)樓簡易平面圖

由于3號(hào)樓每層的工作室布局結(jié)構(gòu)完全相同，因此，僅以一樓為例，利用 Autocad 繪圖軟件，繪制出3號(hào)樓各出口及工作室的簡易平面布局圖見圖1 所示（F1-5表示一樓到五樓的樓梯）。

2.2 3號(hào)樓三個(gè)出口人流量數(shù)據(jù)采集

選擇兩個(gè)周（除去雙休日）為觀測(cè)時(shí)間，在每天的下午 16：00：00-16：30：00（下午換班時(shí)間）這 30 分鐘內(nèi)，觀測(cè)3號(hào)樓三個(gè)出口的人口總流量。觀測(cè)數(shù)據(jù)見表1所示：

從以上三個(gè)出口的總?cè)肆髁繑?shù)據(jù)表可以看出，出口一與出口三的總?cè)肆髁肯嗖畈欢啵隹诙目側(cè)肆髁繀s很少，僅占出口一的十分之一。

2.3 3號(hào)樓各出口人員狀況

利用卷尺測(cè)量出各出口和樓梯的寬度的尺寸數(shù)據(jù)，以及觀測(cè)實(shí)際各出口人流通過現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)出口二與出口一的飽和人數(shù)相差不大，但是實(shí)際情況卻是通過出口二進(jìn)出3號(hào)樓的人相當(dāng)少。同樣，可以發(fā)現(xiàn)出口三的飽和人數(shù)是出口一的兩倍，但是實(shí)際情況下，出口一與出口三的人流量相差不大。因此，改善各出口的人流量分配來緩解擁擠現(xiàn)象切實(shí)可行。

3 各方案設(shè)計(jì)及方案優(yōu)化

3.1 方案一及其優(yōu)化

方案一為根據(jù)各出口與工作室的位置關(guān)系，按照全局就近原則的人員路線規(guī)劃方案，即工作室距離哪個(gè)出口近工作室的人員就從哪個(gè)出口離開該樓。當(dāng)人員均從最靠近三個(gè)出口的樓梯直下到出口處并離開工作樓時(shí)，其他樓梯幾乎沒有人通過且走廊也并未得到充分利用，造成靠近各出口的樓梯擁堵嚴(yán)重，疏散總時(shí)間增加。

3.2 方案二及其優(yōu)化

方案二為在滿足局部最優(yōu)原則的基礎(chǔ)上，考慮部分走廊與樓梯過于擁擠，而部分走廊與樓梯卻并未得到充分利用。因此，在避免靠近出口處的樓梯與走廊過于擁擠帶來的疏散時(shí)間較長等問題得出方案二的人員路線規(guī)劃方案如下：以下工作室經(jīng)過出口一進(jìn)行疏散：113、213、413、513、221、111、219、419、311、309；以下工作室經(jīng)過出口二進(jìn)行疏散：105、205、405、107、307、507、313、421、123、223、423、323、523、103、203、303、403、503、207、407；以下工作室經(jīng)過出口三進(jìn)行疏散：305、505、121、321、521、109、209、409、509、211、411、511、119、319、519。因此，方案二較為完美地降低了3號(hào)樓在各出口的人流擁擠現(xiàn)狀，提高了人員通行率，提高了公共安全，并且可為地震、火災(zāi)等突發(fā)事故發(fā)生時(shí)提供良好的的人員疏散路線。

4 結(jié)束語

本文根據(jù)路線規(guī)劃與數(shù)據(jù)分析法，提出對(duì)3號(hào)樓各出口的擁擠程度優(yōu)化，并根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)比確定最優(yōu)路線規(guī)劃。得出以下幾項(xiàng)結(jié)論：

（1）通過對(duì)3號(hào)樓在下午換班時(shí)間三個(gè)出口的人員流動(dòng)現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)觀測(cè)，得出該樓三個(gè)出口擁擠程度相差甚大：出口一的擁擠程度較大，出口二不存在擁擠情況，出口三擁擠程度較小。

（2）通過對(duì)3號(hào)樓現(xiàn)狀數(shù)據(jù)分析，得出造成出口一擁擠程度較大的主要原因在于該樓內(nèi)部的人員從出口一離開的人流高峰與外部人員從出口一進(jìn)入該樓的人流高峰存在高峰疊加，從而使得擁擠程度劇增。

（3）通過對(duì)3號(hào)樓路線設(shè)計(jì)和優(yōu)化，緩解了該樓各出口的擁擠程度。

參考文獻(xiàn)

[1]韋獻(xiàn)蘭. 突發(fā)公共事件應(yīng)急交通疏散對(duì)策研究[D].北京： 北京交通大學(xué)圖書館， 2007.

[2]Jung Eun Kang， Michael K. Lindell， Carla S. Prater. Hurricane evacuation expectations and actual behavior in Hurricane Lili[J].Journal of Applied Social Psychology，2007，37（4）：887-903.

[3]安實(shí)，崔建勛，王健.國外道路交通應(yīng)急區(qū)域疏散研究綜述[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2008，8（6）：38-45.