ЗАДАЧА ЭВАКУАЦИИ ИЗ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ, КАК ЗАДАЧА ОПТИМИЗАЦИИ РАЗБИЕНИЯ ЛЮДЕЙ ПО ПУТЯМ И МОБИЛЬНЫМ СРЕДСТВАМ ЭВАКУАЦИИ

Аннотация

Развитие человечества на современном этапе определяется уровнем развития науки и технологий, возможностями эффективно решать новые задачи. Современные научные подходы к решению проблем практически во всех областях опираются на достижения в области моделирования и компьютерных технологий.

Одной из проблем на сегодняшний день является безопасность жизнедеятельности людей в высотных зданиях, в которых комплексно размещаются бизнес-центры, супермаркеты со складами разнообразной продукции, стоянки автомобилей, офисы, жилые помещения и т.д. Для обеспечения безопасности людей формируются научно-обоснованные планы эвакуации людей по сети, включающей лестницы, лифты, коридоры на этажах, стационарные спасательные средства индивидуального или коллективного использования. Поэтому актуальна задача распределения потоков людей по сети, включающей лестницы, коридоры, лифты, средства аварийной эвакуации, а также перераспределения их в реальном времени при чрезвычайной ситуации после отключения лифтов, перекрытия лестничных клеток или коридоров (другими словами получения набора возможных сценариев движения для каждого отрезка времени).

Сформулирована содержательная постановка задачи разбиения множества людей и назначения их на элементы сети, состоящей из множества коридоров, лестниц, лифтов, средств аварийной эвакуации с точки зрения минимизации времени эвакуации из здания. Показано, что задача оптимизации выбора путей и средств эвакуации из высотных зданий имеет дискретно-непрерывную структуру большой размерности. Решение задачи представлено в виде двух этапов: дискретного – оптимизации на дискретном множестве, которое представлено деревом решений и моделирования движения гетерогенных потоков людей по сети, состоящей из коридоров, лестниц, путей движения лифтов и средств аварийной эвакуации. В качестве примера оптимизировано время полной эвакуации людей из секции здания с помощью коридоров, лифтов, лестниц. Осуществлено сравнение полученных результатов с результатами других исследователей, относительная ошибка не превышает 0,07.

Ключевые слова: высотные здания, эвакуация, моделирование движения, гетерогенные потоки людей, дерево решений, оптимизация, разбиение.