模擬法試圖表現(xiàn)實(shí)際的疏散行為與運(yùn)動(dòng)，不僅要得到準(zhǔn)確的結(jié)果，而且要反映疏散時(shí)選擇的疏散路線及人員所做的決定。由于各個(gè)模型在考慮人員行為時(shí)的詳細(xì)程度不同，因此結(jié)果的準(zhǔn)確度也不相同。

　　風(fēng)險(xiǎn)評估模型能識別出火災(zāi)時(shí)與疏散有關(guān)的危險(xiǎn)或相關(guān)事故，并能對最后的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化。通過多次重復(fù)運(yùn)算，可以估算出與不同防煙分區(qū)設(shè)計(jì)或防火保護(hù)措施有關(guān)的各種重要變量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。有關(guān)模型的類別與名稱見表4-3-1。

　　(2)建筑空間的表示。各種疏散模型都必須對建筑空間進(jìn)行描述，以模擬人員在建筑內(nèi)部的疏散過程。在模型中，空間被劃分為許多小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都與相鄰的區(qū)域相連。根據(jù)對空間劃分的精細(xì)程度，常將模型中的空間劃分分為兩種方法：精細(xì)網(wǎng)絡(luò)法和粗糙網(wǎng)絡(luò)法。

　　對于精細(xì)網(wǎng)絡(luò)法，整個(gè)封閉空間用覆蓋一些瓦片狀的網(wǎng)格來表示，各個(gè)模型中節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格大小與形狀都不同。例如，Exodus采用0.5m×0.5m的正方形網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，Simulex則采用0.2m×0.2m的正方形網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，而Egress則采用六邊形的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)格的大小足以容納一個(gè)人。這些網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的連接也不相同，在Exodus中每個(gè)網(wǎng)格與相鄰的八個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)相連，而Egress中每個(gè)網(wǎng)格與相鄰的

　　六個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)相連。因此，Egress的方法可以準(zhǔn)確地表示封閉空問的幾何形狀及內(nèi)部障礙物的位置，并在疏散的任意時(shí)刻都能將每個(gè)人置于準(zhǔn)確的位置。

　　對于粗糙網(wǎng)絡(luò)法，空間的描述是按照實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的劃分來確定的，每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)房間或走廊，然后根據(jù)它們之間的實(shí)際連接關(guān)系構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)模型。在這類模型中，僅能表示人員從一個(gè)建筑單元移動(dòng)到另一個(gè)建筑單元，而無法描述人員在一個(gè)建筑單元內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，它也無法處理一些局部的現(xiàn)象，例如超越前方人員、避開障礙物等。有關(guān)不同空間劃分的模型分類見表4-3-2。

　　(3)人群分析。各類疏散模型在對人員進(jìn)行分析時(shí)，采用了兩種方法：個(gè)體分析法和群體分析法。個(gè)體分析法允許用戶設(shè)定或由隨機(jī)方式確定個(gè)體特性，人員決策與運(yùn)動(dòng)由這些個(gè)體特性決定。需要注意的是，不能將個(gè)體的獨(dú)立決定與不能執(zhí)行群體行為混為一談，定義個(gè)體時(shí)并不排斥他具有群體行為，而是先考慮每個(gè)人的個(gè)體特性，然后再為他指定一個(gè)行為，而這個(gè)行為也許就是群體行為。群體分析法將人群視為一個(gè)具有共同特性的群體。在描述疏散過程時(shí)，不針對逃生的個(gè)體，而針對大量的人群。這種方法難以模擬事件對個(gè)體的影響(例如：火災(zāi)煙氣毒性的影響)，而只能對整個(gè)人群的普遍影響進(jìn)行模擬。例如，它不能表示老年人或殘疾人等特殊人群的生存率，而只能表示受影響的人的比例。它的好處是模型的運(yùn)算速度相對較快。有關(guān)基于人群分析的模型分類見表4-3-3。

　　(4)行為分析。人員在逃生時(shí)的決策過程是復(fù)雜的，疏散模型根據(jù)模擬人員決策過程時(shí)所采用的分析方法可分為以下幾類：無行為準(zhǔn)則模型、函數(shù)模擬行為模型、復(fù)雜行為模型、基于行為準(zhǔn)則的模型以及基于人工智能的模型。

　　無行為準(zhǔn)則模型完全依賴于人群的物理運(yùn)動(dòng)和幾何形狀的物理表達(dá)，來影響人員的疏散，并對其進(jìn)行預(yù)測判斷。

　　函數(shù)模擬行為模型把人員的行為用一個(gè)方程或一個(gè)方程組來描述，以此達(dá)到控制人的響應(yīng)的目的。

　　這類模型可以將人定義為個(gè)體，但由于所有個(gè)體均受到同一函數(shù)相同的影響，且會(huì)以一定的方式對這種影響產(chǎn)生反作用，因此實(shí)際上削弱了個(gè)體行為。該函數(shù)或者按照現(xiàn)實(shí)生活中人員的行為來建立，或者引用其他從事人體行為模擬研究領(lǐng)域的成果(例如，磁模型的方程來源于物理學(xué))。復(fù)雜行為模型通過復(fù)雜的物理方法來含蓄表示行為決策準(zhǔn)則。此類模型一般基于第二手?jǐn)?shù)據(jù)的應(yīng)用，包括心理的或社會(huì)的影響，因而它依賴于第二手?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與有效性。基于行為準(zhǔn)則的模型預(yù)先規(guī)定了一套人員的行為準(zhǔn)則，然后再根據(jù)這些準(zhǔn)則來確定疏散過程中人員的行為。例如，“假如人在一個(gè)充滿煙氣的房間里，他會(huì)通過最近的出口離開”等類似準(zhǔn)則。但是，這種行為決策方式會(huì)導(dǎo)致人員在相同的環(huán)境下以某種確定的方式進(jìn)行反應(yīng)，從而與實(shí)際中的人員反應(yīng)有所差異。

　　人工智能模型將個(gè)體人員設(shè)計(jì)成能對周圍環(huán)境進(jìn)行智能分析的模擬人或與之相近的智能人，因此可以準(zhǔn)確地表現(xiàn)其決策過程，但這會(huì)使用戶對人員行為的控制權(quán)被計(jì)算機(jī)所代替。疏散模型按人員行為分類見表4-3-4。

　　3.人員行為特性

　　火災(zāi)是具有突發(fā)性的意外事件，伴有火焰、濃煙、強(qiáng)烈的熱輻射、噪聲和有毒氣體，常在短時(shí)間內(nèi)給人以毀滅性的傷害。身處火場的人們往往需要承受巨大的心理壓力，從而表現(xiàn)出各種各樣的異常行為。研究發(fā)現(xiàn)，不同的心理素質(zhì)、閱歷和經(jīng)驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致人在遭遇火災(zāi)時(shí)，呈現(xiàn)不同的心理反應(yīng)和行為。但是，如果在遭遇火災(zāi)時(shí)，能保持良好的心理狀態(tài)，及時(shí)采取自救行動(dòng)，往往能夠化險(xiǎn)為夷，成功疏散，避免傷亡。

　　對于人員特性的考慮可以分為兩方面，即單個(gè)人員獨(dú)立考慮和全局考慮。大多數(shù)模型可以根據(jù)用戶要求或計(jì)算機(jī)自動(dòng)設(shè)定每個(gè)人員的移動(dòng)屬性(如步行速度)，并記錄每個(gè)人員在任何時(shí)刻的移動(dòng)歷史軌跡。這類模型也不排除群集行為特性，但它是按單個(gè)人員檢查和分配各自的移動(dòng)特性的，它需要較多的計(jì)算機(jī)容量，程序處理的難度也稍大。另一類是按群集方式來考慮人員的移動(dòng)特性，它將一群或一組人群按同一特性考慮，即將一群人按同一移動(dòng)速度考慮，認(rèn)為他們同時(shí)到達(dá)或離開建筑物的某個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，它具體計(jì)算建筑內(nèi)人員疏散成功率，其操作簡單，使用方便，運(yùn)行速度也較快。