План эвакуации. Научные основы разработки

План эвакуации являющийся фактически одним из самых важных противопожарных мероприятий до сих пор никак не получит ни нормативного ни научного обоснования.

В большинстве случаев те, кто разрабатывает план эвакуации просто наносят стрелки на криво сделанный поэтажный план. Хорошо еще, когда эти стрелки ведут эвакуирующихся  туда куда надо, но ведь бывает и так, что план эвакуации направляет людей в никуда.

Так, представленный на рисунке план эвакуации можно условно разделить три зоны из которых эвакуируются люди.

Не нужно проводить особых расчетов, чтобы увидеть, что эти зоны не равны по площади, а это, в большинстве случаев означает, что через одинаковые геометрически пути эвакуации проходит разное количество человек.

Следствием этого может явиться уменьшение скорости движения людей, увеличение времени эвакуации и значит ухудшение условий безопасности.

Все это возможно от того, что единственный документ, который более или менее детально описывает требования к плану эвакуации составлялся людьми совершенно не относящимися к пожарному делу.

Между тем, все, чтобы планы эвакуации разрабатывались правильно, а не были «формальным» исполнением необходимо включать в требования к его результаты научных исследований пожарных ученых, которые занимаются вопросами эвакуации при пожаре с 60-х годов прошлого века.

Например, научной основой методики разработки плана эвакуации может являться работа профессора Холшевникова В.В. Фрагмент его диссертационной работы мы предлагаем вниманию коллег.

Описание алгоритма вероятностной модели анализа движения людских потоков (ADLPV)

Для моделирования движения людских потоков должна быть представлена схема путей их движения. Схема путей движения (СПД) подразделяется на расчетные пути движения (РПД), состоящие из участков пути и выходящих на них участков формирования людских потоков - источников, (рис. 3.8).

Источники, соответствующие участкам расположения людей в обычных условиях эксплуатации здания (ряды рабочих, ученических, зрительских мест), являются первичными источниками людских потоков. Расчетным путем движения является последовательность ориентированных в одном направлении и не образующих цикла дуг графа, соответствующего схеме путей движения. При наличии в СПД нескольких РИД каждый РПД нумеруется.

Для характеристики положения каждого первичного источника на РПД, его геометрических характеристик и количества людей в нем необходимо задать следующие 8-мь показателей.

1. Номер РПД, на который выходят люди из данного (i-ro) источника;

2. Координата источника, определяемая от начала РПД, на который выходят люди из этого источника.

3. Длина участка формирования людского потока в источнике.

4. Ширина участка в источнике.

5. Ширина проема (если он есть) на выходе из источника.

6. Вид пути в источнике.

7. Количество людей в источнике перед началом движения.

8. Время начала выхода людей из источника.

Каждый участок РПД необходимо характеризовать 4-мя показателями начало РПД-7

1) номер РПД, которому принадлежит данный участок;

2) вид пути движения на участке;

3) длина участка;

4) ширина участка.

Когда в СПД имеется несколько РПД, то они должны нумероваться по ходу движения людских потоков. Поскольку РПД может разветвляться на несколько, то для него необходимо указывать показатель разветвления и показатель, характеризующий величину потоков, на которые делится поток после разветвления. Поскольку на каждом из РПД могут находиться к началу расчета люди, то для каждого из них следует указать начальную плотность людского потока.

Если РПД выходит на другой РПД, то после расчета первого РПД он преобразуется в источник, называемый вторичным. Значение его длины принимается равным 0, а его функционирование во времени задается распределением (расчитанным или вводимым) количества людей, выходящих в единицу времени на последний метр этого РПД перед выходом на следующий. Таким образом все разнообразие сетей путей движения людских потоков сводится к установлению составляющих их подсистем "РПД-источники" и их последовательному расчету.

Поскольку расчет движения людских потоков осуществляется на основании дискретной модели, то каждый участок, входящий в РПД, должен быть подразделен на дискретные "элементарные участки" длиной ΔL, а для времени моделирования должен быть установлен шаг моделирования - интервал Δt. Как показывает анализ результатов моделирования, оптимальное значение t лежит в пределах 0,005-0,01 мин. Тогда длина элементарного участка устанавливается из условия:

ΔL≥V₀Δt, м (3.51)

что исключает "проскакивание" даже самых быстро идущих людей через элементарный участок на очередном шаге времени моделирования. Исходя из этого условия, все участки РПД делятся на элементарные участки (рис. 3.8). Величина 𝛥Lможет быть выбрана и меньшей, но тогда обязательно введение специального контроля количества людей, выходящих с предыдущих и оказавшихся на последующих участках. Для тех элементарных участков, с которых людской поток выходит на более узкий элементарный участок или Б проем, производится корректировка ширины. При корректировке принято (в соответствии с данными натурных наблюдений), что отклонение траектории движения людей, идущих с внешних сторон потока от оси потока составляет: при расширении 30°, при сужении - 45°. С учетом этих данных определяется скорректированная площадь участков и плотность потока на них.

Описанная формализация схем путей движения является составной частью подготовки исходных данных для моделирования движения людских потоков. 

• (5)