基于数据分析的人员路线规划

徐小华

摘 要：目前人口集中现象越来越严重，为了满足人们的生活需要，现代建筑物逐步向体积大型化、结构复杂化、功能多样化等方向发展。如果建筑物楼内部没有较好的人员路线规划，就易产生拥挤现象，易引发危险。因此，针对某厂拥堵现象，利用数据分析对人员路线进行规划，对于缓解出口拥挤现象具有重要意义。

关键词：人员流动率；人员路线规划；数据分析

1 概述

1.1 研究背景

近几年，国内外各种灾害事故突发事件频频发生，严重影响社会稳定、经济发展和人民生命财产安全[1]。采用适当的疏散策略及方法是一种减少人员伤亡、财产损失，维护社会秩序的有效途径[2]。疏散是指在一定的限制时间内，采用一定的策略与方法将受灾区的人员送至安全区的活动过程[3]。数据分析是现代科研工作者们研究人员疏散问题的主要手段，而对特定建筑物内人员疏散的研究却寥寥无几，因此对此进行研究具有实际意义。

1.2 问题的提出

本设计根据对某厂各栋楼下午换班时间员工拥挤现状的了解，发现 3号楼的三个出口拥挤程度差距甚大。因此，研究并优化3号楼三个出口的拥挤问题，以期达到缓解3号楼三个出口的拥挤程度、降低诸如踩踏事件的事故发生率、提高公共安全系数以及在发生地震、火灾等突发情况时为紧急疏散提供良好的方案。

2 实验数据收集与分析

2.1 3号楼简易平面图

由于3号楼每层的工作室布局结构完全相同，因此，仅以一楼为例，利用 Autocad 绘图软件，绘制出3号楼各出口及工作室的简易平面布局图见图1 所示（F1-5表示一楼到五楼的楼梯）。

2.2 3号楼三个出口人流量数据采集

选择两个周（除去双休日）为观测时间，在每天的下午 16：00：00-16：30：00（下午换班时间）这 30 分钟内，观测3号楼三个出口的人口总流量。观测数据见表1所示：

从以上三个出口的总人流量数据表可以看出，出口一与出口三的总人流量相差不多，而出口二的总人流量却很少，仅占出口一的十分之一。

2.3 3号楼各出口人员状况

利用卷尺测量出各出口和楼梯的宽度的尺寸数据，以及观测实际各出口人流通过现状可以发现出口二与出口一的饱和人数相差不大，但是实际情况却是通过出口二进出3号楼的人相当少。同样，可以发现出口三的饱和人数是出口一的两倍，但是实际情况下，出口一与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缓解拥挤现象切实可行。

3 各方案设计及方案优化

3.1 方案一及其优化

方案一为根据各出口与工作室的位置关系，按照全局就近原则的人员路线规划方案，即工作室距离哪个出口近工作室的人员就从哪个出口离开该楼。当人员均从最靠近三个出口的楼梯直下到出口处并离开工作楼时，其他楼梯几乎没有人通过且走廊也并未得到充分利用，造成靠近各出口的楼梯拥堵严重，疏散总时间增加。

3.2 方案二及其优化

方案二为在满足局部最优原则的基础上，考虑部分走廊与楼梯过于拥挤，而部分走廊与楼梯却并未得到充分利用。因此，在避免靠近出口处的楼梯与走廊过于拥挤带来的疏散时间较长等问题得出方案二的人员路线规划方案如下：以下工作室经过出口一进行疏散：113、213、413、513、221、111、219、419、311、309；以下工作室经过出口二进行疏散：105、205、405、107、307、507、313、421、123、223、423、323、523、103、203、303、403、503、207、407；以下工作室经过出口三进行疏散：305、505、121、321、521、109、209、409、509、211、411、511、119、319、519。因此，方案二较为完美地降低了3号楼在各出口的人流拥挤现状，提高了人员通行率，提高了公共安全，并且可为地震、火灾等突发事故发生时提供良好的的人员疏散路线。

4 结束语

本文根据路线规划与数据分析法，提出对3号楼各出口的拥挤程度优化，并根据数据对比确定最优路线规划。得出以下几项结论：

（1）通过对3号楼在下午换班时间三个出口的人员流动现状的数据观测，得出该楼三个出口拥挤程度相差甚大：出口一的拥挤程度较大，出口二不存在拥挤情况，出口三拥挤程度较小。

（2）通过对3号楼现状数据分析，得出造成出口一拥挤程度较大的主要原因在于该楼内部的人员从出口一离开的人流高峰与外部人员从出口一进入该楼的人流高峰存在高峰叠加，从而使得拥挤程度剧增。

（3）通过对3号楼路线设计和优化，缓解了该楼各出口的拥挤程度。

参考文献

[1]韦献兰. 突发公共事件应急交通疏散对策研究[D].北京： 北京交通大学图书馆， 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]安实，崔建勋，王健.国外道路交通应急区域疏散研究综述[J].交通运输系统工程与信息，2008，8（6）：38-45.