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摘 要

城市商城火灾发生后的人员疏散难度大，容易造成群死群伤的情况，火灾疏散涉及多方面因素，影响火灾疏散方案结果。传统的火灾疏散方案是由数学建模，结合软件编程进行模拟。为进一步加强对火灾疏散系统性，直观性的了解，提出基于GIS的城市商城火灾疏散方案建模技术研究。借助ArcGIS中ModelBuilder建模工具，ArcToolBox中的空间分析工具和计算工具，实现商城初始化场景构建以及火灾疏散方案建模,以淮安新亚商城为例进行火灾疏散建模实验，建模结果表明：该建模方法具有准确、快速和自动化的优势，能快速模拟火灾疏散场景以及找到疏散最优方案，能够为城市商城防灾减灾指挥工作提供重要技术支持和参考。

关键词：室内空间分析，最短路径，GIS建模，疏散方案建模

Abstract：It is difficult to evacuate people after the fire in the city mall, which is easy to cause mass casualties and injuries. Fire evacuation involves many factors, which affect the results of fire evacuation plan. Traditional fire evacuation schemes are modeled by mathematics and simulated by software programming. In order to further strengthen the systematic and intuitive understanding of fire evacuation. This paper proposes a GIS-based fire evacuation scheme modeling technology for city malls. With the help of ArcGIS ModelBuilder modeling tools, ArcToolBox spatial analysis tools and computing tools, the establishment of initial scenarios and fire evacuation scheme modeling are realized. Taking Huaian Xinya Mall as an example, fire evacuation modeling experiments are carried out. The modeling results show that this modeling method has the advantages of accuracy, rapidity and automation, and can quickly simulate fire evacuation scenarios and find evacuation. The optimal scheme can provide important technical support and reference for disaster prevention and mitigation command work of city mall.

Keywords：Indoor Space Analysis,Shortest Path, GIS Modeling, Evacuation Scheme Modeling

目 录

1 引 言 4

2 研究区概况和实验设计流程 4

2.1 研究区概况 4

2.2 实验设计流程 5

3 数据前期处理 6

3.1数据预处理 6

3.2脚本工具 7

3.3处理结果展示 8

4 ModelBuilder建模 8

4.1 商城场景建模 8

4.2 疏散模型搭建 11

5 模型验证 13

结 论 14

参 考 文 献 15

致谢 16

1 引 言

随着经济、社会的快速发展,大空间、大结构的高层商业中心日益增多。城市的高层商业服务中心一旦发生火灾，人员由于没能及时找到逃生出口和火灾发生后人员的慌张逃窜过程中导致吸入了过量烟尘及有毒气体而致死，会造成巨大的人员伤亡和财产损失。 因此对帮助火灾中人员找到疏散出口的研究直接关系到人员的生命安全问题。

国内对城市火灾疏散研究进行了广泛的研究，传统的火灾疏散方案是由研究者们利用元胞^[1]，数学建模，BIM^[3,6]，软件编程等进行研究。由于对城市商城建筑规模庞大、结构复杂，导致公众对商城火灾疏散方案仍然缺少直观、深入认识。针对火灾疏散模拟领域迫切需要实用、可操作和可靠性强的建模方法用于火灾疏散指导的实际工作。

本文提出基于GIS的城市商城火灾疏散方案建模^[8]。借助ArcGIS中ModelBuilder 可视化建模工具，ArcToolbox中的空间分析工具和计算工具，实现商城初始化场景构建以及火灾疏散方案自动化建模。并在Visual studio平台下，利用C#语言结合ArcGIS Engine演示城市高层建筑火灾疏散模型系统，系统提供了可视化、漫游、缩放、空间查询和分析等功能，可直观看到商城内人员避开着火点就近找到楼梯口进行疏散，初步达到火灾疏散建模目的。基于GIS的城市商城火灾疏散建模设计能为城市商城防灾减灾工作提供重要技术支持。

2 研究区概况和设计流程

2.1 研究区概况

本文以淮安新亚商城为例图1所示，淮安新亚商城位于市中心，高8层,是淮安本土最为重量级的商业超级航母，与中央新亚广场连为一体，融二为一，错位经营，经营面积广泛，它涵盖停车场、超市、主题百货、餐饮、娱乐、休闲、健身、金融、社区服务等商业概念，代表了淮安当地最为时尚、前卫、全面而顶级的消费潮流，具有重要的商业研究价值。近年来新闻媒体中多次提到一些城市商场高层发生火灾，造成巨大人员财产损失，所以针对这一现象需要提前防范火灾危险，对可能发生的城市商城的火灾进行预判并指导人员疏散，将人员财产损失降到最低。

数据来源于淮安新亚商城的百度电子地图数据和高德室内电子地图。其中，百度电子地图包括室外道路、建筑物、植被等数据；高德室内电子地图包括室内道路和柜台数据。利用 ArcMap 对上述数据进行处理，从上述原始图件中提取出其2D矢量点、矢量多边形和矢量线，制成覆盖建模区域的平面矢量图。对比各类电子地图，最终选

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