基于元胞自動(dòng)機(jī)模型的礦工疏散行為研究?
——以火災(zāi)場(chǎng)景為例

楊 雪王 菲仝鳳鳴馬利格

(1.華北水利水電大學(xué),河南省鄭州市,450011; 2.中國(guó)人民大學(xué)公共管理學(xué)院,北京市海淀區(qū),100872; 3.華北水利水電大學(xué)系統(tǒng)工程與管理決策研究中心,河南省鄭州市,450011)

基于元胞自動(dòng)機(jī)模型的礦工疏散行為研究?
——以火災(zāi)場(chǎng)景為例

楊 雪1,2王 菲3仝鳳鳴1馬利格1

(1.華北水利水電大學(xué),河南省鄭州市,450011; 2.中國(guó)人民大學(xué)公共管理學(xué)院,北京市海淀區(qū),100872; 3.華北水利水電大學(xué)系統(tǒng)工程與管理決策研究中心,河南省鄭州市,450011)

選擇元胞自動(dòng)機(jī)作為研究所使用的工具,在基本模型的基礎(chǔ)上建立了火災(zāi)場(chǎng)景下的人員疏散模型,研究不同視野范圍下人員的疏散情況。模擬結(jié)果顯示,在模型中引入單元格的危險(xiǎn)度,能簡(jiǎn)單合理的模擬人員疏散時(shí)的路線選擇;疏散人員視野范圍的不同影響人員的疏散效率,火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧和高溫會(huì)對(duì)人員的疏散行為產(chǎn)生極大的影響。

元胞自動(dòng)機(jī) 疏散行為 視野范圍 火災(zāi)場(chǎng)景 疏散效率

我國(guó)現(xiàn)代化礦井具有生產(chǎn)規(guī)模大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、工作面連續(xù)推進(jìn)距離長(zhǎng)等特點(diǎn),給煤礦帶來(lái)高產(chǎn)高效的同時(shí),也給井下事故發(fā)生時(shí)工人的安全撤退帶來(lái)了不便。井下事故一旦發(fā)生,其范圍小至一個(gè)區(qū)域,大至整個(gè)礦井。因此,當(dāng)?shù)V工判斷發(fā)生事故時(shí),應(yīng)盡快升井。小型事故,礦工一般能及時(shí)升井,但是如果是危害力較大的事故,再加上逃生路線長(zhǎng),在短時(shí)間內(nèi)礦工來(lái)不及逃出;有時(shí)因?yàn)槭鹿实臍男?原有的逃生路線會(huì)被阻斷,礦工根本無(wú)法逃出和升井。因此,在井下按礦工疏散行為的特點(diǎn)設(shè)置逃生路線和避難硐室,為受難者躲避災(zāi)難、贏得救援時(shí)間提供重要的一小時(shí),可大大增加礦工的逃生機(jī)會(huì)。本文采用元胞自動(dòng)機(jī)建立火災(zāi)場(chǎng)景下的人員疏散模型,對(duì)不同視野范圍下人員的疏散情況進(jìn)行了研究。

1 元胞自動(dòng)機(jī)相關(guān)理論介紹

1.1 元胞自動(dòng)機(jī)的基本原理

元胞自動(dòng)機(jī)C是一個(gè)空間、時(shí)間及狀態(tài)都離散的模型。該模型用數(shù)學(xué)形式語(yǔ)言的方式表示為:

式中:Lɑ——元胞自動(dòng)機(jī)的網(wǎng)格空間;

ɑ——正整數(shù),表示空間的維數(shù);

S——當(dāng)前元胞的狀態(tài);

N——鄰域內(nèi)的元胞的組合;

f——狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則函數(shù),即為狀態(tài)演化的規(guī)則。

1.2 元胞自動(dòng)機(jī)的定義

元胞自動(dòng)機(jī)的實(shí)質(zhì)是在離散空間上演化的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)就是按照一定的變換規(guī)則,在有限的、有規(guī)則的元胞組成的離散空間上演化的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。

元胞自動(dòng)機(jī)的基本思想是研究空間被具有一定規(guī)則的形狀劃分成有限個(gè)網(wǎng)格,每個(gè)網(wǎng)格成為一個(gè)獨(dú)立的單元格,這些單元格稱為元胞,并且每個(gè)單元格在每個(gè)時(shí)刻都有自己的狀態(tài),所有單元格的狀態(tài)在同樣的演化規(guī)則下更新自己的狀態(tài)。整個(gè)空間的所有單元格通過(guò)簡(jiǎn)單的相互作用構(gòu)成動(dòng)態(tài)的演化系統(tǒng)。元胞自動(dòng)機(jī)的這種動(dòng)態(tài)的演化系統(tǒng)不同于物理學(xué)中的動(dòng)力系統(tǒng),它們沒(méi)有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)函數(shù)和物理方程約束,是所有的單元格的局部更新規(guī)則構(gòu)成了約束條件。

總的概括起來(lái),元胞自動(dòng)機(jī)可以定義為是通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)局部單元格的微觀特征的相互作用的變化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體宏觀特征涌現(xiàn)的演化模型。

1.3 元胞自動(dòng)機(jī)的構(gòu)成

元胞自動(dòng)機(jī)是由元胞、元胞空間、鄰域和狀態(tài)演化規(guī)則4部分構(gòu)成。

(1)元胞。元胞又可以稱為細(xì)胞、單元,是構(gòu)成元胞自動(dòng)機(jī)最基本部分。元胞均勻地有規(guī)則地分布在一維、二維或多維的幾何空間上。在演化的過(guò)程中,每個(gè)元胞都有自己的狀態(tài),狀態(tài)是有限的,所有狀態(tài)的取值構(gòu)成了元胞的狀態(tài)集,通常元胞的狀態(tài)集是離散的整數(shù)集合。

(2)元胞空間。所有的元胞按照一定規(guī)則排列組成的空間就是元胞空間。元胞空間有一維、二維和多維。元胞空間被不同形狀的元胞劃分,得到的元胞空間也是不一樣的。但是通常情況下,一個(gè)元胞空間中元胞只能有一種形狀,如矩形、三角形或六邊形等。

(3)鄰域。在元胞自動(dòng)機(jī)中,元胞的狀態(tài)是由周圍元胞的狀態(tài)決定的,把決定元胞狀態(tài)的周圍的元胞稱為當(dāng)前元胞的鄰域。周圍鄰域中元胞的狀態(tài)共同決定當(dāng)前元胞的狀態(tài)。鄰域內(nèi)元胞數(shù)量的多少直接決定系統(tǒng)的演化時(shí)間,一般兩者之間呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系。

(4)狀態(tài)演化規(guī)則。元胞下一刻的狀態(tài)是由元胞自身狀態(tài)和鄰域內(nèi)元胞的當(dāng)前狀態(tài)共同決定的。元胞的狀態(tài)演化規(guī)則是自身元胞及其鄰域元胞當(dāng)前狀態(tài)決定下一刻元胞狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)函數(shù)。元胞狀態(tài)演化規(guī)則是元胞自動(dòng)機(jī)的核心所在,其設(shè)計(jì)的合適與否直接關(guān)系到元胞自動(dòng)機(jī)模型的成敗。

2 視野范圍對(duì)礦工疏散行為的影響研究

火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫,并釋放大量的煙氣、毒氣,在礦井空間有限的環(huán)境中,這些毒氣、煙氣不會(huì)很快散去,會(huì)使礦工心理上產(chǎn)生恐慌、緊張,會(huì)使礦工的能見(jiàn)度下降,毒氣會(huì)使員工中毒、煩躁,高溫使員工的器官(口、鼻、食道等)產(chǎn)生嚴(yán)重地不適,造成員工缺氧、昏倒、失去知覺(jué)等。這種火災(zāi)環(huán)境中人的疏散能力和疏散路線的選擇會(huì)對(duì)礦工的疏散效率產(chǎn)生很大的影響。

2.1 火災(zāi)中人員的疏散模型

火災(zāi)環(huán)境中人員的疏散模型主要是在基本模型的基礎(chǔ)上加入火災(zāi)對(duì)人行為的影響建立的疏散模型。

2.1.1 基本模型

(1)模型空間單元格的劃分。把采掘巷道分成二維的網(wǎng)格空間,每個(gè)單元格有空閑或忙碌兩種狀態(tài)。在模型中,設(shè)定井下礦工每個(gè)個(gè)體占據(jù)的平面空間為0.4 m×0.4 m,單元格的邊長(zhǎng)為0.4 cm。

(2)人員可能疏散方向。采用Von Neumann型鄰域確定人員可能的移動(dòng)方向,Von Neumann型鄰域規(guī)定一個(gè)單元格的上、下、左、右相鄰的4個(gè)單元格為該單元格的鄰域,如圖1所示,人員可以向左、向右、向前、向后4個(gè)方向移動(dòng)。

(3)人員疏散速度的確定。根據(jù)人員疏散速度的不同,每個(gè)時(shí)間步代表的真實(shí)疏散時(shí)間不同。取人員密集下的疏散速度為0.8 m/s,這時(shí),每個(gè)時(shí)間步為0.5 s。

圖1 Von Neumann型鄰域下人員可能的移動(dòng)方向

(5)狀態(tài)更新規(guī)則。單元格狀態(tài)更新規(guī)則的確定要考慮人員在緊急狀況下的疏散行為原則,人在緊急狀況下,出于本能的反應(yīng),會(huì)選擇最短的路線盡快逃出災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)。所以人在緊急的狀態(tài)下,會(huì)根據(jù)自己對(duì)單元格危險(xiǎn)度的判斷確定自己的移動(dòng)路線。在確定模擬場(chǎng)景和人員初始位置后,人員會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則開(kāi)始移動(dòng),同時(shí)每個(gè)單元格的狀態(tài)也會(huì)發(fā)生同步更新。根據(jù)人員在火災(zāi)場(chǎng)景中的疏散行為設(shè)計(jì)的狀態(tài)更新規(guī)則為:

①確定二維空間中單元格的危險(xiǎn)度圖。單元格的危險(xiǎn)度由單元格的吸引力和單元格的排斥力共同決定。單元格的吸引力是由單元格距離安全出口的距離和人與人之間的吸引力決定的,離安全出口位置越近,人員的吸引力越強(qiáng),單元格的吸引力越大;反之,越小。單元格的排斥力是由障礙物的位置和人員的排斥決定的:

式中:F(i,j)——單元格的危險(xiǎn)度;

K(i,j)——當(dāng)前單元格是否被人員或障礙區(qū)占據(jù),占據(jù)取1,無(wú)人占據(jù)為0;

Dis(i,j)——位置吸引力;

Dir(i,j)——人與人之間的吸引力;

吳燕飛(1981-)男，民族：漢族，籍貫：廣西柳城人，學(xué)歷：本科?，F(xiàn)有職稱：經(jīng)濟(jì)師，研究方向：林業(yè)經(jīng)濟(jì)。

α——排斥力影響系數(shù),這個(gè)是系統(tǒng)隨機(jī)給人員分配的,取值在0.1～0.9之間。

在危險(xiǎn)度進(jìn)行選擇時(shí),系統(tǒng)會(huì)過(guò)濾掉危險(xiǎn)度為0的單元格,因?yàn)槿藛T不會(huì)考慮進(jìn)入有人員占據(jù)的單元格。

把單元格距離安全出口的吸引力稱為位置吸引力,位置的吸引力為:

式中:Dmax——鄰域單元格中離安全出口最遠(yuǎn)的距離;

Dmin——鄰域單元格中離安全出口最近的距離;

D(i,j)——當(dāng)前單元格距離安全出口的位置。

用從眾行為來(lái)表現(xiàn)人與人之間的吸引力:

式中:N(i,j)——在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)以前,通過(guò)這個(gè)單元格的人數(shù);

②對(duì)鄰域內(nèi)所有的單元格的危險(xiǎn)度進(jìn)行對(duì)比,選擇危險(xiǎn)度小的單元格作為下一步移動(dòng)的目標(biāo)單元格。

③當(dāng)多個(gè)人員同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)一個(gè)單元格,根據(jù)每個(gè)單元格只能有一個(gè)人占據(jù)的原則,選擇留下一個(gè)人員,其他的人員退回到原先的位置。每個(gè)人員留下的概率是由實(shí)際情況決定的,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),把每個(gè)人員留下的概率設(shè)為一樣,系統(tǒng)隨機(jī)選擇人員留下。

④為了更逼真模擬危險(xiǎn)狀態(tài)下人員的疏散情況,考慮到人員可能存在的崩潰心理,假設(shè)每個(gè)人員都有可能停止運(yùn)動(dòng),假設(shè)每個(gè)人員選擇靜止的概率為5%。

⑤每個(gè)時(shí)間步人員移動(dòng)后,重新計(jì)算每個(gè)單元格的危險(xiǎn)度,繼續(xù)循環(huán)移動(dòng),直到所有移動(dòng)的人員疏散出礦井為止。

2.1.2 火災(zāi)中人員的疏散模型

(1)火災(zāi)場(chǎng)景的引入?；馂?zāi)對(duì)人行為的影響主要是從生理上、心理上和社會(huì)上3個(gè)方面表現(xiàn)出來(lái)的。生理上的影響主要導(dǎo)致人員的視野范圍和避難速度的變化;社會(huì)上和心理上的影響主要表現(xiàn)在人疏散行為選擇上,如從眾或者觸墻移動(dòng)等方式進(jìn)行移動(dòng),更極端嚴(yán)重的情況是直接導(dǎo)致人員心理崩潰,選擇放棄逃生等。一般情況下,火災(zāi)的蔓延是由火災(zāi)的發(fā)生位置和火災(zāi)的蔓延速度決定的,假定在不受外界因素影響的情況下,火勢(shì)是按照一定的速度蔓延的,假設(shè)火災(zāi)的蔓延速度為v,在一個(gè)時(shí)間步內(nèi)火災(zāi)的蔓延距離就為v×一個(gè)時(shí)間步,一個(gè)時(shí)間步內(nèi)移動(dòng)的單元格數(shù)為:v×一個(gè)時(shí)間步/ 0.4?？梢酝ㄟ^(guò)當(dāng)前單元格受火災(zāi)的影響程度確定當(dāng)前人員的疏散速度、視野范圍和心理受火災(zāi)的影響程度。

(2)視野概念的引入?；馂?zāi)中人員的疏散不僅要考慮煙氣對(duì)人員的影響,還要考慮高溫對(duì)人員疏散的影響。人員選擇下一個(gè)移動(dòng)的單元格,是由單元格的吸引力和排斥力共同決定的。單元格的排斥力是由離火災(zāi)的遠(yuǎn)近位置決定的,離火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)越近的單元格,單元格的排斥力越大,這里依然用排斥系數(shù)α引入單元格的排斥力;單元格的吸引力是由離安全出口的遠(yuǎn)近程度決定的,離安全出口越近的單元格,單元格的吸引力越大,在此依然用單元格的危險(xiǎn)度來(lái)表示單元格的吸引力和排斥力。人員選擇進(jìn)入下一個(gè)單元格時(shí),會(huì)對(duì)比周圍單元格的危險(xiǎn)度,選擇危險(xiǎn)度低的單元格進(jìn)入。

人員在疏散的過(guò)程中,進(jìn)入下一個(gè)單元格之前,會(huì)對(duì)周圍4個(gè)單元格的危險(xiǎn)度進(jìn)行對(duì)比,選擇危險(xiǎn)度最小的單元格進(jìn)入。在模型中,設(shè)置如果當(dāng)前人員認(rèn)為自己占據(jù)的單元格的危險(xiǎn)度不是最小的,則當(dāng)前單元格的危險(xiǎn)度數(shù)值變?yōu)橄噜弳卧裰形ｋU(xiǎn)度最低值加1。例如,如果當(dāng)前單元格的危險(xiǎn)度為4,而相鄰的單元格中,危險(xiǎn)度的最小值為2,則當(dāng)前單元格的危險(xiǎn)度變?yōu)?。疏散人員對(duì)單元格危險(xiǎn)度的認(rèn)定情況決定人員疏散過(guò)程中的狀態(tài)。

為了體現(xiàn)人的智能性,引入視野的概念:人員一次移動(dòng)的單元格數(shù)。不同視野下(鄰域)人員疏散行為的選擇見(jiàn)圖2。人員的視野范圍決定人員移動(dòng)距離的大小,反映人員在移動(dòng)過(guò)程中的速度。移動(dòng)的距離大,代表速度快,更利于人員的疏散。圖2中標(biāo)有數(shù)字代表單元格的危險(xiǎn)度。在人員的視野范圍,人員會(huì)對(duì)比視野范圍內(nèi)所有位置的危險(xiǎn)度,選擇危險(xiǎn)度最低的單元格進(jìn)入。如果人員的視野范圍是圖2(a),則人員會(huì)選擇向危險(xiǎn)度為7的單元格移動(dòng),這時(shí)一個(gè)時(shí)間步內(nèi),人員的疏散距離就為0.4 m,速度為0.4 m/一個(gè)時(shí)間步;如果人員的視野范圍是圖2(b),人員則會(huì)向左移動(dòng)進(jìn)入危險(xiǎn)度為5的單元格,這時(shí)一個(gè)時(shí)間步內(nèi),人員的疏散距離為0.8 m,對(duì)應(yīng)的疏散速度為0.8 m/一個(gè)時(shí)間步;如果人員的視野范圍為圖2(c),人員則會(huì)選擇危險(xiǎn)度為3的單元格作為移動(dòng)進(jìn)入的單元格,此時(shí)人員一個(gè)時(shí)間步內(nèi)移動(dòng)的距離為1.2 m,移動(dòng)的速度為1.2 m/一個(gè)時(shí)間步。下一個(gè)時(shí)刻每個(gè)單元格的狀態(tài)取決于所考慮的鄰域半徑、鄰域單元格的危險(xiǎn)度以及其他因素(如搶占、跟隨、心理崩潰等情況)。

圖2 不同視野下(鄰域)人員疏散行為的選擇

2.2 模擬算例及結(jié)果分析

2.2.1 基本模型的模擬算例

模擬的工作面為寬3.0 m、長(zhǎng)50 m的水平直向采掘巷道,工作面上有15個(gè)正在工作的工人,突然發(fā)出警報(bào)時(shí)人員的疏散情況。根據(jù)對(duì)工作平面的劃分,可把此平面劃分為8×125的二維CA。本模型中沒(méi)有火災(zāi)等外界因素的影響,工人的視野不會(huì)受到影響,這里采用的鄰域半徑為2,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),假定工人認(rèn)為每個(gè)網(wǎng)格的危險(xiǎn)度都是一樣的,并且在移動(dòng)的過(guò)程中,網(wǎng)格的危險(xiǎn)度保持不變。模擬開(kāi)始時(shí),工人隨機(jī)分布在二維空間內(nèi),然后隨著時(shí)間步的變化,工人開(kāi)始運(yùn)動(dòng),模擬的現(xiàn)象如圖3所示,其中灰色方框代表礦工。圖3(a)顯示的是初始化時(shí)礦工的分布情況,這時(shí)人員隨機(jī)地分布在空間上;圖(b)顯示的是31個(gè)時(shí)間步時(shí),人員的分布情況,可以看出人員已經(jīng)向出口移動(dòng)了。

圖3 基本模型的模擬情況

2.2.2 火災(zāi)場(chǎng)景下人員的疏散模擬

在火災(zāi)場(chǎng)景中,在單元格的危險(xiǎn)度中還要考慮人員對(duì)火災(zāi)的排斥力。單元格的危險(xiǎn)度用式(2)計(jì)算。人員考慮火災(zāi)的危險(xiǎn)度時(shí),會(huì)適當(dāng)減少排斥力影響系數(shù)α值,認(rèn)為火勢(shì)越?jīng)坝?α的值就越小。

在模型中,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),不模擬火災(zāi)的蔓延情況,只模擬人員在火災(zāi)情況下的疏散情況,鄰域半徑為2。圖4顯示了火災(zāi)場(chǎng)景中人員的疏散情況,其中,淺灰色方框代表礦工,深灰色方框代表火災(zāi)發(fā)生區(qū)域。

圖4 火災(zāi)場(chǎng)景中人員疏散的模擬情況

從圖4可以看出,雖然人在疏散時(shí)會(huì)選擇最短的路線向安全出口位置移動(dòng),但是在火災(zāi)中,考慮到火災(zāi)的排斥力,人員的疏散也出現(xiàn)了一些迂回現(xiàn)象。這樣的模擬才更符合實(shí)際情況。

2.2.3 火災(zāi)中不同視野范圍的人員疏散模擬

礦井在發(fā)生火災(zāi)時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧,再加上礦井下的通風(fēng)條件有限,短時(shí)間內(nèi)煙霧不會(huì)散去,這些煙霧會(huì)降低人員的可視度,使人的視野范圍變小,在模型中是通過(guò)鄰域的大小來(lái)描述人員視野范圍的不同的。通過(guò)對(duì)不同視野范圍下人員疏散情況的模擬,得出疏散時(shí)間和鄰域半徑關(guān)系圖,如圖5所示。圖中的數(shù)據(jù)是分別對(duì)每個(gè)半徑模擬20次后得到的均值?？梢钥闯?鄰域半徑為3時(shí),人員平均疏散時(shí)間步最短,即最利于人員疏散。

圖5 不同鄰域半徑與疏散時(shí)間之間的關(guān)系

3 結(jié)論

在基本模型和分析研究火災(zāi)情況下人員微觀行為特征的基礎(chǔ)之上,建立了火災(zāi)蔓延條件下的人員疏散模型,通過(guò)模擬,總結(jié)了人員的避難行為,重點(diǎn)模擬了視野范圍不同時(shí),人員的疏散情況。通過(guò)模擬得出以下結(jié)論:

(1)在模型中引入單元格的危險(xiǎn)度,能簡(jiǎn)單合理的模擬人員疏散時(shí)的路線選擇。

(2)疏散人員視野范圍的不同影響人員的疏散效率,火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧和高溫會(huì)對(duì)人員的疏散行為產(chǎn)生極大的影響。在火災(zāi)場(chǎng)景中,人的疏散行為具有更大的盲目性,人們不會(huì)總堅(jiān)守最短路線逃生的原則,有時(shí)會(huì)為了避免災(zāi)難帶來(lái)的直接傷害,向離出口更遠(yuǎn)的位置移動(dòng)。并且在模擬的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)視野范圍的不同也會(huì)影響人員的疏散路徑,視野范圍越廣越有利于人員的疏散,但并不是說(shuō),視野范圍越廣越好。如果視野范圍過(guò)大,有些疏散人員為了避免擁堵不斷改變自己的避難路線,從而延長(zhǎng)疏散時(shí)間,也會(huì)導(dǎo)致避難的失敗。根據(jù)本文的模擬發(fā)現(xiàn),鄰域半徑為3最有利于人員疏散。

本文雖然已經(jīng)盡量逼真的按照現(xiàn)實(shí)情況建立模型,但是由于礦井實(shí)際情況和人員意識(shí)的復(fù)雜性,并沒(méi)有建立環(huán)境和人員復(fù)雜情況的模型,如人員跌倒等行為和人工智能等情況,所以模型的普遍性還存在一定的局限。

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[8] 劉琦,孔琪,張麗艷.礦工心理與安全生產(chǎn)研究[J].中國(guó)煤炭,2010(3)

Study on evacuation behavior of miners in case of fire based on cellular automata model

Yang Xue1,2,Wang Fei3,Tong Fengming1,Ma Lige1
(1．North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou,Henan 450011,China; 2．School of Public Administration and Policy,Renmin University of China,Haidian,Beijing 100872,China; 3．Research Center of Systematic Engineering and Management Decision,North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou,Henan 450011,China)

Based on cellular automata,the model of miner evacuation in the fire was established to investigate the evacuation of miners within different visual fields．The simulation results showed that the introduction of risk degree for each cell could easily and reasonably simulate the evacuation routes for miners．The efficiency of evacuation was influenced by the difference of visual fields of miners．Moreover,the fire smoke and the high temperature would have a great effect on the evacuation behavior of miners．

cellular automata,evacuation behavior,visual field,fire scene,evacuation efficiency

TD77

A

楊雪(1966－),女,河南光山人,管理學(xué)博士(后),華北水利水電大學(xué)特聘教授,博士生導(dǎo)師。研究方向:安全科學(xué)、危機(jī)預(yù)警。

(責(zé)任編輯 張艷華)

2012年度國(guó)家社科基金青年項(xiàng)目“煤礦動(dòng)態(tài)安全預(yù)警與關(guān)聯(lián)管理問(wèn)題研究”(12CGL101),2011年度國(guó)家社科基金重點(diǎn)項(xiàng)目“應(yīng)對(duì)突發(fā)事件輿論引導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)建”子課題(11AXW006),2013年河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“基于GIS煤礦安全三維仿真平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究”(132102310443)的階段性成果,2014年河南省高等學(xué)校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃(2014－CXTD－10)的階段性成果