近年来,国内外发生了一系列因疏散不当造成的群死群伤的恶性火灾事故[1]。如2008年9月20日深圳某俱乐部火灾,事故共造成43人死亡,88人受伤,其中大部分伤亡不是火灾直接造成的,而是火灾现场没有疏散指示标志,应急照明灯也不亮,逃生者不能明确逃生方向,产生了心理上的恐慌,从而导致互相踩踏所致。因此,许多学者对火灾中的人群疏散进行了研究,开发了EVACNET4安全疏散分析软件[2]、BuildingEXODUS建筑疏散软件[3]、Simulex多层建筑中的疏散软件[4]以及考虑火灾影响的人员疏散FDS+Evac软件[5]等。这些软件为人群疏散的行为特征提供了分析工具,给建筑物的性能化设计(performance-baseddesign)提供了技术支撑,但不能对实际火灾中的人群进行全过程的智能疏散或诱导控制。郑发泰[6]给出了一种新颖的智能疏散系统,能够根据烟气信息或建筑环境参数实现疏散标识所指方向的动态调整,但不能进行疏散路径的优化;张培红等[7]给出了一种大型公共建筑物智能疏散路径优化的自适应蚁群算法,实现了疏散标识所指方向的智能、动态调整和疏散距离最短化,但该算法中疏散距离最短不能保证疏散时间最短(疏散距离最短的路径可能出现了堵塞)。事实上,建筑火灾中的人群疏散过程是涉及建筑物结构特征、火灾发展过程和人的行为3种基本因素相互作用的复杂系统,疏散人群由于心理和环境压力而体现出一些非理性的行为特征[8],从而影响整个的疏散过程。为此,本文在考虑建筑环境参数和火灾烟气态势的前提下,提出了一种基于人群行为参数的智能疏散诱导算法,设计了一套由两级计算机组成的智能疏散诱导系统,以期提高安全疏散效率。1智能疏散诱导系统的工作原理智能疏散诱导系统框图如图1所示,该系统由智能疏散诱导系统主机、指示灯区域控制器和指示灯组成。当火灾发生时,该系统的主机通过预先植入的建筑物疏散设施、建筑平面布局与结构等环境参数,接收来自火灾报警系统传来的实时烟气浓度、温度等烟气态势信息和实时获取的人群移动速度或人群密度等行为参数,形成数据库,按照设计好的智能疏散诱导算法不断优化疏散诱导路径,给指示灯区域控制器下达指令,由其给出人群疏散需要的实时动态标识路径。上位机采用PC机,主要完成基于多参数的智能疏散诱导算法、数据的管理和更新、故障的报警以及打印报表等功能,并接收下位机上传的数据。其中数据管理包括以下部分:建筑物环境参数数据库;火灾状态信息数据库;疏散设施状态数据库;人的行为参数数据库。当建筑物设计并交付使用后,其建筑物环境参数数据库是确定的;火灾状态信息数据库是对火灾探测报警系统传来的感烟探测器信息(烟气浓度)、感温探测器信息(温度值)进图1控制系统原理图Fig.1Schematicdiagramofcontrolsystem行管理并实时更新,实验验证时取自CFAST的同步模拟值;疏散设施状态数据库对疏散照明指示灯、安全出口标识灯以及声光报警装置的状态变量进行管理并依据火灾态势实时更新;人的行为参数数据库根据测得的人群行进速度或密度实时更新;这4个数据库为建筑的空间网络模型及其智能疏散诱导算法提供数据支持。下位机内部配置微型控制器(MCU)和蓄电池,主要对应急灯具的状态实时监测和控制,并接收上位机的指令,完成参数预置,实现实时动态标识疏散路径,即提供智能疏散诱导的指示方向和应急照明服务。1)空间网络模型与算法的实现将建筑物网络模型定义为由节点集W和路径集E组成的网络G(W,E),如图2所示。