消防安全人员疏散软件的比较

人员疏散软件的比较一、人员疏散软件－Simulex1Simulex软件简介Simulex的开发公司是由苏格兰集成环境解决有限公司（IntegratedEnvironmentalSolutionsLtd）的PeterThompson博士开发，用来模拟大量人员在多层建筑物中的疏散。年费1000英镑，永久使用2600英镑，采用C++语言编制。只能模拟在紧急情况下人员的疏散活动，不能模拟在建筑物正常运作情况下的人流运动。2软件应用能力2.1疏散能力可以模拟大型、复杂几何形状、带有多个楼层和楼梯的建筑物，可以容纳上千人，用户可以看到在疏散过程中，每个人在建筑物中的任意一点、任意时刻的移动。仿真结束后，会生成一个包含疏散过程详细信息的文本文件。2.2场景设置Simulex把一个多层建筑物定义为一系列二维楼层平面图，这些楼层平面通过楼梯相连接。从每一个楼层进入楼梯的出口要在楼层平面窗口和楼梯窗口都指定。楼梯和楼层片面由“link”连接，在模型中将其位置放在出口的位置。模型中的人员可以通过连接从楼层进入楼梯，反之亦然。Simulex无内置制图工具，楼层平面图必须来自于CAD软件包，例如AutoCAD，CADD，或者QuickCAD。平面图必须用标准的二维DXF文件格式存储。2.3人群设定Simulex用三个圆来代表每一个人的平面面积，精确地模拟了实际的人员。每一个被模拟的人由一个位于中间的不完全的圆圈，和两个稍小的、与中间的圆重叠的肩膀圆圈所组成，它们排列在不完全的圆圈两侧。如下图所示simulex人群设定2.4楼梯及连接定义Simulex假设一个楼梯可以用二维线性走廊代替，三维螺旋形楼梯也被简化成二维直线形式。对于连接的定义，用户需要在楼层平面和楼梯之间定义特定宽度的连接，以构造一栋建筑物的三维形式。无论何时，只要楼层平面和楼梯之间有开口就需要一个连接，每一个连接都有宽度和位置。2.5出口定义最终出口直线代表了建筑物中人员的最终目标，当一个人到达最终出口，就认为已经逃生。2.6烟雾影响至今Simulex还没有尝试模拟能见度和毒性危害可能对人员产生的影响，无法反应火灾对于人群疏散的影响。Simulex界面图二、人员疏散软件——EXODUS1、EXODUS软件简介EXODUS由英国格林威治大学开发，模拟紧急情况下和非紧急情况下的建筑物中人员疏散问题。采用面向对象技术，以C++语言开发而成。EXODUS软件只用于windows系统：XP和VISTA。其包含多个子模型，如bulidingEXODUS模拟一般建筑物中的人群疏散，Airexodus:模拟飞机环境的人员疏散模型，MaritimeEXODUS用于海洋环境的人员疏散模型，VREXODUS专门用于观察三维疏散模拟过程。2、软件应用能力2.1疏散能力EXODUS应用广泛，典型案例如Dsseldorf机场的二次开发，埃及金色金字塔广场，纽约2nd街道地铁扩建,圣弗朗西斯科地铁，伦敦千禧年殿，悉尼奥林匹克体育场，世界贸易中心911人员疏散分析。只需要最小PC规格:奔腾II300MHz,128MB内存。典型的软件性能如：-1000人,2500平方米室内空间,15秒使用1.9GHz,1GbPC-8,200人，在110层楼房,25分钟使用3.6GHz,3GbPC2.2场景设置EXODUS可以通过自带的建模工具来建模，也可以通过CAD导入的方式来导入建筑物模型，导入的建筑模型主要为dxf格式文件。对于不同的软件模块设置了不同的场景。比如对于模拟海洋平台的模块MaritimeEXODUS，融入了电梯、船舱、放水门以及台阶的场景。EXODUS模型2.3人群设定同Simulex相似，用三个圆来代表每一个人的平面面积，精确地模拟了实际的人员。每一个被模拟的人由一个位于中间的不完全的圆圈，和两个稍小的、与中间的圆重叠的肩膀圆圈所组成，它们排列在不完全的圆圈两侧。可以输入人员的性别、年龄、速度和耐心。如下图所示人员的图片格式，依次为男性、女性2.4烟雾影响通过使用FED模型确定出的有毒性计算，仿真逃难者对火灾中刺激性气体的反应；实现火场环境和某些建筑特征的变化。通过引入火灾模拟区域模型CFAST或者场模型smartfire的结果文件来实现3、用于海洋环境的人员疏散模型——MaritimeEXODUSMaritimeEXODUS是专门用于海洋环境的人员疏散模型。此模型追踪的是当乘客们集中在其指定的集合点并等待弃船的命令时，他们每个人的避难路径。如果乘客受到火灾的影响时，maritimeEXODUS考虑到这一点，并预测乘客是否有可能战胜火灾的影响，比如热、烟和毒气。可以模拟事故重建、旅游轮船、滚装货轮、巡游轮船、海军舰艇、离岸设施等。能够模拟非疏散步骤，比如登船等。maritimeEXODUS因获得了海洋业最权威的一些奖项而与众不同，比如，2002年RINA/LR轮船安全奖和IT轮船运作CITIS创新奖。maritimeEXODUS同样被UKMOD认可为“最能满足MOD需求的逃难工具，能制定战舰逃难设计指南和评估”。作为EXODUS家族的一部分，maritimeEXODUS在2001年还被授予BCS奖的殊荣，在2004年赢得女王周年奖，并在2004年获得欧洲IST奖。MaritimeEXODUS模拟场景3.1疏散能力及特点MaritimeEXODUS完全符合IMOMSC1238(人群仿真)标准，可以模拟鞋跟和衣物对乘客行走速度的影响。对于特定的海洋环境，可以模拟穿救生衣对乘客行走速度的影响，重获救生衣对于速度的影响，以及能够包括逆流，弃船阶段等影响。对于场景的设置完全满足海洋平台的需要，能够与CAD制图接口，融入电梯，船舱，防水门和600节台阶。能够融入火、烟、热和毒气的影响。根据拥挤水平进行LSA选择，自动识别IMO关键拥挤水平，标记和可见性排水区(VCA)。：maritimeEXODUS预测在大型客轮上召集乘客的时间4、用于火灾建模的SMARTCFD系统——SMARTFIRE4.1、SMARTFIRE软件简介SMARTFIRE是英国格林威治大学的火灾安全工学小组（FSEG）开发出的，高精度计算流体动力学（CFD）的火灾模拟环境。SMARTFIRE不同于其它的火灾模拟CFD软件，作为在火灾工学利用的火灾模拟工具，它的开发设计明确，是建立在FSEG20年以上CFD火灾建模经验基础之上的产物。SMARTFIRE向火灾工学者提供了一个可以在电脑上进行高速火灾模拟解析的火灾实验室，让火灾工学者无须在CFD、软件的问题上费神，可以集中精力从事设计，同时还具有问题设定、设计容易有效的避难解析等多项独有的功能。4.1软件能力及特点复杂形状高速化建模的CAD界面，对应火灾解析的自动网格生成，物理•数值参数的快速设定、对话型的解析过程图解法用户建模界面，计算时间大幅缩短、并列计算功能。复杂火灾数据可以容易地导入到避难模拟，与软件包EXODUS的半自动联接。气态燃烧模型，毒气生成预测模型，喷水器和洒水车建模能力，解析结果的高速访问，强大的后处理可视化环境。完全非构造化网格功能，固形燃料燃烧模型，LES湍流模型，试验引擎方案控制，混合环境模型。三、人员疏散软件——STEPS1、STEPS软件简介STEPS（simulationoftransientevacuationandpedestrianmovements，瞬态疏散和步行者移动模拟）是一个三维疏散软件。由MottMacDonald设计。该软件可以模拟办公区、体育场馆、购物中心和地铁车站等人员密集区域在紧急情况下的快速疏散。2、软件应用能力2.1疏散能力STEPS可以模拟多层，结构复杂的建筑物，并且对疏散人数没有要求。显示为三维疏散过程，可以动态监测人员的疏散行为。可以模拟正常情况下以及紧急情况下两种疏散过程。STEPS已经被应用于一些世界级的大项目，包括：加拿大埃得蒙顿机场、印度德里地铁、美国明尼阿波利斯LRT、英国生命国际中心和伦敦希思罗机场第五出口铁路/地铁。2.2场景设置对环境的描述是STEPS的一个关键特性，它有很大的灵活性来模拟各种建筑类型。在这些建筑物之内，自然瓶颈和限制，例如走廊、座位、零售店、电话亭、分割墙、文件柜和桌子，可以与滚梯和直梯一起被模拟——按照希望改变它们的速度、方向和运输能力。STEPS还可以模拟交通运输工具，如火车、地铁、汽车等。内置建模工具，可以在软件中生成几何模型，并且接受外部几何的导入，如Autocad的dxf格式文件。人物模型可以选择三维实体模型，具有逼真形象的效果，各种障碍物、交通工具、平面等通过栩栩如生的建模技术，用户可以身临其境分析疏散过程。出口的流量可以设置为宽度和容量的函数，容量值可以根据一定标准或者设定常规的值2.3人群设定基于人群的基本运动原理，主要采用元胞自动机模型来模拟人员的疏散行为，对人群描述充分，能够根据实际情况作出正确的设定STEPS具有很大的灵活性，因为它可以分配具有不同属性的人员，给予他们各自的耐心等级和适应性，也可以指定年龄、尺寸和性别。在任意时刻，可以模拟无限制的人员，每一次都可以具有他们自己的议程——例如，可以被包括象停下来打电话和等公共汽车的动作。通过与基于建筑法规标准的设计作比较，STEPS的有效性已经得到验证。因此，它能够按照推荐的方法，例如NFPA等法规，计算疏散和行走时间。Steps人群设定2.4烟雾影响可以模拟火场环境对人员疏散的影响，接受外部烟雾文件的导入，如FDS、CFAST、CFX等。2.5后处理后处理功能丰富，使用带颜色的等值线图来描述特别的面和面的局部信息，这些包括当地的人群密度，Fruin水平和使用水平；静止图片有JPG,TIFF,PNG和BMP格式一样，动画也可以根据固定或者移动的视角调整AVI格式中的记录顺序；可以将主要数据输出成CSV文本文件，可以输入到某些数据包里面做进一步的分析。四、人员疏散软件对比1、simulex与EXODUS的区别1)Simulex不能反应火场环境对于人员疏散的影响，EXODUS可以引入火场的具体情况，与smartfire软件耦合。2)Simulex不能设置交汇楼梯，EXODUS可以。3)Simulex只能二维显示建筑物和疏散，EXODUS通过使用VREXODUS模块可以观察三维疏散模拟过程。4)EXODUS包含多个子模型，如EXODUS模拟一般建筑物中的人群疏散，Airexodus:模拟飞机环境的人员疏散模型，MaritimeEXODUS用于海洋环境的人员疏散模型，VREXODUS专门用于观察三维疏散模拟过程。2、simulex与STEPS的区别1)simulex软件易用性极强，所有的内部参数，例如步速快慢、网格大小、都由系统设置，用户只需要设置人员的类型，例如职员、顾客、学生等，系统会自动分配男人、女人、儿童的比例、速度；而STEPS的使用则要求使用者具有更高的专业速度，人员的行走速度、男女老幼的比例等，皆需要用户自行设定。2)simulex软件为二维平面软件，显示效果直观，较为简单。与此相比，steps的显示效果比较好，主要是三维显示，各种障碍物、交通工具、平面等通过栩栩如生的建模技术，使用户可以身临其境的分析疏散过程3)simulex软件采用基于等距图的行走算法，此方法虽然不能够动态选择出口，只能预先分配疏散途径，但是对人员行走过程中各种动作的模拟，包括避让、超越、速度变化、排队、身体摆动等，确是基于大量实验统计数据的基础上总结出来的算法，因此对于疏散中人员的行走过程刻画的异常真实；而STEPS在行走算法上则相形见绌，人员只能够以呈45°角的8个方向行走，同一组人员在同一平面上以相同的速度前进，避让、超越不能描述，速度随人员密度动态调整可以定义。STEPS的特色在于其在出口选择上，它的动态打分系统能够让模拟人员根据拥挤程度、耐心程度、距离远近等随着随地进行出口的调整。3、软件代理商STEPS:安世亚太科技股份有限公司（）Simulex:西迪阿特科技有限公司（