基于數據分析的人員路線規劃

徐小華

摘 要：目前人口集中現象越來越嚴重，為了滿足人們的生活需要，現代建筑物逐步向體積大型化、結構復雜化、功能多樣化等方向發展。如果建筑物樓內部沒有較好的人員路線規劃，就易產生擁擠現象，易引發危險。因此，針對某廠擁堵現象，利用數據分析對人員路線進行規劃，對于緩解出口擁擠現象具有重要意義。

關鍵詞：人員流動率；人員路線規劃；數據分析

1 概述

1.1 研究背景

近幾年，國內外各種災害事故突發事件頻頻發生，嚴重影響社會穩定、經濟發展和人民生命財產安全[1]。采用適當的疏散策略及方法是一種減少人員傷亡、財產損失，維護社會秩序的有效途徑[2]。疏散是指在一定的限制時間內，采用一定的策略與方法將受災區的人員送至安全區的活動過程[3]。數據分析是現代科研工作者們研究人員疏散問題的主要手段，而對特定建筑物內人員疏散的研究卻寥寥無幾，因此對此進行研究具有實際意義。

1.2 問題的提出

本設計根據對某廠各棟樓下午換班時間員工擁擠現狀的了解，發現 3號樓的三個出口擁擠程度差距甚大。因此，研究并優化3號樓三個出口的擁擠問題，以期達到緩解3號樓三個出口的擁擠程度、降低諸如踩踏事件的事故發生率、提高公共安全系數以及在發生地震、火災等突發情況時為緊急疏散提供良好的方案。

2 實驗數據收集與分析

2.1 3號樓簡易平面圖

由于3號樓每層的工作室布局結構完全相同，因此，僅以一樓為例，利用 Autocad 繪圖軟件，繪制出3號樓各出口及工作室的簡易平面布局圖見圖1 所示（F1-5表示一樓到五樓的樓梯）。

2.2 3號樓三個出口人流量數據采集

選擇兩個周（除去雙休日）為觀測時間，在每天的下午 16：00：00-16：30：00（下午換班時間）這 30 分鐘內，觀測3號樓三個出口的人口總流量。觀測數據見表1所示：

從以上三個出口的總人流量數據表可以看出，出口一與出口三的總人流量相差不多，而出口二的總人流量卻很少，僅占出口一的十分之一。

2.3 3號樓各出口人員狀況

利用卷尺測量出各出口和樓梯的寬度的尺寸數據，以及觀測實際各出口人流通過現狀可以發現出口二與出口一的飽和人數相差不大，但是實際情況卻是通過出口二進出3號樓的人相當少。同樣，可以發現出口三的飽和人數是出口一的兩倍，但是實際情況下，出口一與出口三的人流量相差不大。因此，改善各出口的人流量分配來緩解擁擠現象切實可行。

3 各方案設計及方案優化

3.1 方案一及其優化

方案一為根據各出口與工作室的位置關系，按照全局就近原則的人員路線規劃方案，即工作室距離哪個出口近工作室的人員就從哪個出口離開該樓。當人員均從最靠近三個出口的樓梯直下到出口處并離開工作樓時，其他樓梯幾乎沒有人通過且走廊也并未得到充分利用，造成靠近各出口的樓梯擁堵嚴重，疏散總時間增加。

3.2 方案二及其優化

方案二為在滿足局部最優原則的基礎上，考慮部分走廊與樓梯過于擁擠，而部分走廊與樓梯卻并未得到充分利用。因此，在避免靠近出口處的樓梯與走廊過于擁擠帶來的疏散時間較長等問題得出方案二的人員路線規劃方案如下：以下工作室經過出口一進行疏散：113、213、413、513、221、111、219、419、311、309；以下工作室經過出口二進行疏散：105、205、405、107、307、507、313、421、123、223、423、323、523、103、203、303、403、503、207、407；以下工作室經過出口三進行疏散：305、505、121、321、521、109、209、409、509、211、411、511、119、319、519。因此，方案二較為完美地降低了3號樓在各出口的人流擁擠現狀，提高了人員通行率，提高了公共安全，并且可為地震、火災等突發事故發生時提供良好的的人員疏散路線。

4 結束語

本文根據路線規劃與數據分析法，提出對3號樓各出口的擁擠程度優化，并根據數據對比確定最優路線規劃。得出以下幾項結論：

（1）通過對3號樓在下午換班時間三個出口的人員流動現狀的數據觀測，得出該樓三個出口擁擠程度相差甚大：出口一的擁擠程度較大，出口二不存在擁擠情況，出口三擁擠程度較小。

（2）通過對3號樓現狀數據分析，得出造成出口一擁擠程度較大的主要原因在于該樓內部的人員從出口一離開的人流高峰與外部人員從出口一進入該樓的人流高峰存在高峰疊加，從而使得擁擠程度劇增。

（3）通過對3號樓路線設計和優化，緩解了該樓各出口的擁擠程度。

參考文獻

[1]韋獻蘭. 突發公共事件應急交通疏散對策研究[D].北京： 北京交通大學圖書館， 2007.

[2]Jung Eun Kang， Michael K. Lindell， Carla S. Prater. Hurricane evacuation expectations and actual behavior in Hurricane Lili[J].Journal of Applied Social Psychology，2007，37（4）：887-903.

[3]安實，崔建勛，王健.國外道路交通應急區域疏散研究綜述[J].交通運輸系統工程與信息，2008，8（6）：38-45.