1．目的及意义
随着世界水运领域的高速发展，大型客船与邮轮的需求不断提升，且载客量可轻易超过千人，尽管发生导致乘客丧生的危险的可能性很小，但是船舶一旦发生事故，后果将不堪设想，这就使得船舶发生火灾等事故后船上人群的应急疏散逃生问题受到媒体以及公众的高度关注，对该问题的研究也就十分迫切与必要[1-5]。大型船舶发生火灾后产生的大量烟气，对人体的身体以及船舱环境都会产生很大影响[6]，其中火灾发生产生大量烟气，随着烟气地不断聚集，烟气的消光系数将会增加，而进行疏散的人员运动速度与消光系数成反比关系[7]：烟气浓度越高，消光系数越高，人员的运动速度明显降低。烟气聚集也会使疏散过程中人员必须以一种半蹲姿势进行逃生，不能全速移动[8]。烟气本身也会对逃生人员的呼吸产生负面影响。烟气从这三个方面都会使得人员的运动速度减慢[8, 9]；船舶发生火灾时不免会产生船体的不同程度的倾斜，国外科研人员就对船舶通道内人员运动速度与船体晃动幅度之间的关系进行了实验，在船舶产生10°的晃动时实验人员的运动速度相比静态速度下降了将近20%[10, 11]，可见船舶的晃动、倾斜也会对逃生人员产生影响。这些因素就导致了发生火灾时人员的疏散工作不能顺利进行。同时，由于船舶的构造因素：房间空间小、结构复杂层数多、房间布置密集、甲板出口少、通道与各个出口处较窄，在发生事故进入应急状态时，只有保障人均占有面积S≥0.28m，也即最大群集为3.57人/m2，才能不发生逃生人员的踩踏、伤亡事故[12, 13]。综合这些因素，要减少在疏散过程中人员阻塞情况的发生，就需要更好地控制烟气的弥漫，而在每个房间和通道的出口设置防烟帘就是比较重要的措施。建立人员疏散元胞自动机模型[14, 15]，通过AnyLogic软件进行建模，仿真模拟已进行的实验，并对使用不同种类防烟帘、防烟帘不同的设置模式、不同地面坡度等多种组合的各种工工况下人群疏散过程中的运动规律进行定量分析研究和理论解释，得出防烟帘对疏散人员微观运动行为影响的规律。对更加准确地理解和掌握人员疏散行为规律，改进疏散通道，防烟帘设计以及优化应急预案的撰写。{title}

2. 研究的基本内容与方案

{title}2.1研究目标
本论文是在前人已有的研究方法与建模方法的借鉴和学习的基础上，针对船舶发生火灾时典型人员疏散环节和场景，设计小型的人员疏散实验。通过对实验所得人员运动轨迹数据的整合分析，计算人员通过防烟帘时的速度，出口区域的人员密度及流量等关键数据，并使用元胞自动模型进行建模，在AnyLogic软件上对所做实验进行模拟仿真，根据模拟结果与实验数据对比，最终得出防烟帘对人员疏散行为的影响规律。
2.2研究基本内容
本论文通过实验获取船舶发生火灾时船用防烟帘对人员疏散环节所产生的影响，并利用人员疏散微观仿真软件AnyLogic，对实验场景进行仿真模拟，通过对人员运动行为轨迹数据的分析总结与模拟结果作对比，总结防烟帘对人员疏散过程人员的运动规律。具体内容如下：
（1）在防烟帘影响下人员疏散行为的实验数据分析与处理：针对指导老师提供的船舶人员进行疏散实验的数据，从视频中获取进行疏散行为时人员到达各个特定点位的时刻、经过防烟帘时所需的时间及经过时的速度、人流密度和流量及人员的行为模式等关键数据；根据所获得的数据，按不同种类的工况，将数据分别按照是否遮光、走廊是否模拟船体倾斜以及不同的倾斜角度等情况进行分类，并针对每一种情况的数据进行分析总结，从而得出各个工况人员通过防烟帘时的疏散行为规律。
（2）运用元胞自动机模型、AnyLogic人员疏散微观模拟软件进行实验模拟仿真并得出防烟帘对人员运动的影响规律：以实验数据为基础，针对疏散人员在实验应对不同工况时所表现出的行为偏好及差异，以及防烟帘的种类，状态对人员通过出口时行为产生的不同影响，构建人员疏散元胞自动机模型，并在AnyLogic软件上进行实验过程的仿真模拟并将模拟结果的汇总，最终得出不同工况下防烟帘对于疏散人员微观运动行为影响的规律。
2.3拟采用的技术方案及措施

本论文拟采用元胞自动机模型及AnyLogic软件，针对船舶火灾人群疏散典型环节与场景，设计不同种类工况进行实验，采集疏散人员运动轨迹数据进行分析，获取关键数据，应用AnyLogic进行模拟仿真，对实验数据与模拟仿真结果进行分析对比，总结出防烟帘对人员疏散微观运动行为规律。技术路线图如下：

3. 参考文献
1. 朱成华 韩端锋 陈淼, 姚., 基于DEA原理的船舶人员疏散通达性评估. 哈尔滨工程大学学报, 2015. 36(6): p. 741-745.
2. Jho, M.H., et al., Selection of Ship Evacuation Area to Construct Tsunami Emergency Action Plan. Journal of Coastal Research, 2017. 79(79): p. 169-173.
3. 吕伟, 田., 船舶安全疏散研究述评. 中国安全生产科学技术, 2014. 10(4): p. 133-138.
4. Kim, W.-O. and D.-H. Kim, A Study on Ship Evacuation Safety Consequent on the Size and Sort of Fire. Journal of Fisheries and Marine Sciences Education, 2016. 28(5): p. 1358-1364.
5. 戴忠, 浅谈船舶火灾特点及处置对策. 水上消防, 2012(6): p. 25-28.
6. 张婷, 吴.王., 突发火灾情形下客船人员疏散路径动态规划. 中国海事, 2017(9): p. 45-48.
7. 熊军, 李., 船舶类建筑火灾特性及烟气流动研究. 消防技术与产品信息, 2012(4): p. 41-45.
8. Kim, W.-O., A Numerical Study on the Effects of the Smoke Exhaustion on Safe Evacuation in Emergency Situations during Fires on Ships. Journal of Navigation and Port Research, 2013. 37(1): p. 85-89.
9. Hwang, K.-I., et al., A Comparison of the Trainees' Evacuation Characteristics according to the Indoor Smoke-fullfill during the Safety Training on Ship. Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety, 2018. 24(4): p. 422-429.
10. Murayama, M., T. Itagaki, and K. Yoshida, Study on Evaluation of Escape Route by Evacuation Simulation. Journal of the Society of Naval Architects of Japan, 2000. 2000(188): p. 441-448.
11. 陆守香, 孙.卢., 船体浮摇状态下人员疏散运动特征研究现状分析. 中国水运：下半月, 2016. 16(4): p. 33-36.
12. 刘佳忆, 刘., 火灾时客船在倾斜状态下最优疏散路径. 上海海事大学学报, 2014. 35(3): p. 32-38.
13. 王晓红, 客船应急疏散研究综述. 中国水运：下半月, 2015(11): p. 41-42.
14. 李伟峰 马文耀 王庆武 于家根, 严., 基于元胞自动机的船舶交通仿真模型及应用. 中国航海, 2015(2): p. 43-47.
15. Roh, M.-I. and S. Ha, Advanced ship evacuation analysis using a cell-based simulation model. Computers in Industry, 2013. 64(1): p. 80-89.