建筑火灾中人员应急响应行为影响因素的研究综述

张庆顺 周 行 ZHANG Qingshun, ZHOU Hang

0 引言

建筑火灾是现实生活中最常见、危害最大的一种灾害，建筑消防安全的首要目标是保证人员的安全，恰当的疏散行为是安全逃生的有力保障。掌握人在建筑火灾应急响应过程中的行为规律、心理状态，尤其是掌握相关影响因素对人员疏散行为心理的影响，对于建筑性能化防火设计、建筑防火安全疏散管理与教育、提高建筑火灾应急响应能力具有重要意义。

在国内，2001年，肖国清等[1]最早简略评述建筑火灾疏散中人行为的历史背景、研究内容和研究范围，并展望以后的研究方向；2005年，张树平等[2]最先系统地从人的行为调查及计算机模拟两方面进行综述，但侧重于研究方法，缺少对人员行为特征及影响因素的整理；在国外，2010年，科比斯（Kobes M）等[3]从火灾中人员行为研究及关键影响因素两方面进行综述①，但关注的影响因素不全面、缺少研究方法的综述且未深入到多因素的耦合领域。长期以来，建筑火灾应急响应行为的研究难点在于人员复杂行为受众多因素影响且真实的火灾场景难以呈现，明确“有哪些影响因素、这些因素对行为心理有哪些影响、如何尽可能真实的在场景中展现这些影响”是解决这一问题的关键。以往的研究缺乏影响因素耦合作用的综述，随着建筑火灾科学研究的深入，文献综述需要不时更新。

本文从行为心理学视角出发，通过建筑火灾应急响应行为影响因素研究及方法的文献综述，分析各因素对人员疏散行为影响的研究，以及多因素耦合作用机制以尽可能符合真实火灾场景，指出未来研究工作的方向与重点。

1 影响因素划分

火灾应急响应是人员在火灾场景中受外界综合刺激为应对危险而采取的系列个体或群体行为措施。行为心理学主张对行为和环境之间的关系进行研究，使研究人员能够以科学、系统的方式研究可观察到的行为，新行为主义理论[4]则肯定个体当时的生理、心理状态作为中间变量的作用②。

基于行为心理学的建筑火灾应急响应研究是主观心理学与客观心理学的结合，涵盖人类学、行为科学、心理学、建筑学、火灾科学与社会学等领域[5]，相关研究自20世纪初开始萌芽，在20世纪70及80年代中期达到活跃期③，环境物理因素（建筑特征、火灾特征）和社会互动因素（人群特征、管理特征）共同决定人员应急响应的行为反应及心理状态（表1）。

表1 建筑火灾应急响应行为心理学的影响因素Tab.1 influencing factors of behavioral psychology of emergency response performance in building fire

2 研究分布

本文选用CNKI和Web of Science作为检索工具，以“建筑火灾（building fires）”“应急响应（emergency response）”“行为心理（behavior and psychology）”“火灾疏散（fire evacuation）”等相关中英文词组进行检索，并对检索结果进行相关度筛选。截至2019年12月，搜集到高相关性中文文献223篇、外文文献241篇，其中核心期刊及重要会议论文398篇，学位论文46篇，专著20部。

2.1 研究的时间分布

文献时序分析发现历年相关文献整体呈缓慢的上升趋势。外文文献自2009年出现跃进增长后，整体趋势稳定；中文文献近几年增幅较大，增长趋势达到一个阶段性的研究热潮。按照主导研究方法及关注视角，大致可划分为四个阶段。

2.1.1 定性研究阶段（1970—1984年）

多采用观察、调查访问、实验等手段，收集火灾发生时人员应急响应行为相关数据，结合心理学理论进行定性分析，研究以人群特征为主，涉及少量建筑特征。1968年起，保罗斯（Pauls J L）在加拿大国家研究委员会（NRC）进行人员疏散行为研究，首创的“演习法”成为行为研究的主要方法。

2.1.2 定量研究阶段（1985—1997年）

1985年“第一届国际火灾科学大会”标志着火灾科学开始全面兴起，研究从定性转向定量化、精确化，多以建立数学模型进行计算。第一，建立寻路行为模型，1995年，西蒙（Sime J D）首先阐述了ORSET模型的原型，将疏散时间与人员行为、建筑平面用数学公式的方式联系起来。第二，大量的疏散模型和火灾模型研究为后续计算机仿真奠定了基础。

2.1.3 初步仿真阶段（1998—2008年）

计算机技术的发展和1998年 “第一届火灾中的人类行为国际研讨会”的召开④为计算机仿真的广泛应用奠定了基础。仿真模型的建立主要基于以下两个视角。第一，以人群行为研究为主，基于动力学模型模拟行人行为，多采用疏散仿真模拟软件（EXODUS、STEPS等）。第二，以建筑火灾场景研究为主，基于计算流体动力学（CFD）模拟火灾蔓延情况，多采用火灾数值模拟软件（FDS等）。

2.1.4 综合仿真阶段（2009年至今）

计算机仿真模拟技术逐渐发展中，暴露出人员模型数据不全面、无法在一次模拟中综合环境物理因素和社会互动因素等问题。自2009年“第4届火灾中的人类行为国际研讨会”至今，大量研究旨在完善仿真模拟的综合性与适用性，主要采用两种手段。第一，改进数学模型、优化计算机算法完善仿真编程逻辑。第二，基于多智能体，综合建筑、火灾、人群及管理特征进行仿真模拟，并结合VR技术模拟真实火场环境进行演习，充实数据库。

2.2 研究的热点分布

将研究成果按影响因素进行初步划分，发现基于建筑特征、人群特征的研究较多，占比为21%、31%。逐渐呈现基于多因素的综合性研究，尤其综合仿真阶段增长迅速，占19%（图1）。

图1 文献的时间分布统计图(1998—2019年)Fig.1 time distribution statistics of literature（1998-2019）

运用Citespace进行关键词共现图谱分析发现：国内相关研究的关键词由早期的广义描述（如安全疏散、人员疏散等）逐渐细化到类型建筑（如高层办公建筑、商业综合体等）和具体方法（如计算机仿真、性能化研究等），其中高层建筑一直受到广泛关注；国外相关研究的关键词由模拟 （simulation）、 模型（model）等逐渐精细到元胞自动机（cellular automata，CA）、算法（algorithm）等，一直致力于仿真模拟的优化（图2）。

图2 相关文献关键词共现图谱Fig.2 key words co-occurrence map of relevant literature

3 建筑火灾应急响应行为心理影响因素研究述评

3.1 关于建筑特征的研究

建筑类型的不同或同类建筑平面布局、设备设施的不同导致火灾场景存在各异性，相关学者针对火灾频发且危险性较大的类型建筑展开研究，从局部空间到整体布局逐步推动共性研究向特性研究发展。定量研究阶段，加拿大国家研究委员会（NRC）及美国国家标准局（NBS）等机构及相关学者首先从楼梯、出口、电梯这三个关键位置开始研究。初步仿真阶段以来，建立空间模型成为固定模式，刘易斯（Lewis R）等[6]最先开发建筑模型生成器（BMG），涵盖建筑几何形状和开口信息，但转化精度及效率都存在不足，而EXODUS、FDS等软件二次建模不便，且对模型空间和构件信息、建筑材料参数会进行一些简化，影响模型可信度。进入综合仿真阶段后，随着建筑信息模型（BIM）的引入，王宇佳等[7]指出BIM模型提供新的交互方式，极大推动了建筑特征研究的革新。

现有研究从宏观及理论角度分析建筑整体布局对行为心理的影响，对空间分隔、空间尺度、设备材料等有所涉及，但对空间的系统关联性考虑不足。建筑内部关键的局部空间包括：特殊空间类型（中庭、展陈空间、避难层等）及空间的基本要素（出口、楼梯、走廊、紧急疏散标志等），局部空间的研究应纳入到整体空间系统中进行分析。

3.2 关于火灾特征的研究

20世纪末至21世纪初，范维澄、张和平等[8-9]基于火灾规律及翁文国等[10]基于回燃、轰燃等研究，为后续仿真模拟研究介入特殊火现象提供了依据。美国国家标准技术研究所（NIST）开发的CFAST和FDS模型，自1990年至今持续更新⑤，成为研究火灾特征的主要模型，为后续研究奠定了实验基础。

火灾特征对人员行为心理应急响应主要有以下两方面影响。第一，影响火场中人员可用安全疏散时间（ASET），李强等[11]运用FDS对ASET进行模拟，杨海潮等[12]结合蒙特卡洛方法建立了基于火灾荷载的ASET数学模型。第二，火场现象干扰人员行为心理，降低逃生效率，烟气会降低视力、刺激呼吸器官，导致反应能力丧失、无意识、慢速等，温度升高将使人员疲惫感升高、造成建筑结构失稳等，火焰及火场声音导致产生恐惧心理、烧伤危险、阻挡疏散路径等[13-15]，曹里（Cao L）等[16]指出火场中人员疏散方式分为三个阶段：正常行走—弯腰行走—爬行。

现有研究涉及到视觉、触觉及听觉特征，主要通过对火灾逃生者及周边知情者的问询，结合火灾蔓延的动态模拟，其结论可靠性受限于数据真实性及数量集。结构与构配件的抗火设计、火灾荷载和燃烧状态及部位、主动式与被动式防火方式都将影响烟火蔓延及人员疏散，火灾的不可模拟性导致研究只能是尽量接近真实状况。

3.3 关于人群特征的研究

3.3.1 个体特征

关于影响因素，2001年肖国清等[1]总结出因个人惯性行为、等待心理，指出火灾危险状况的不确定将增加导致疏散延迟；2019年沙欣（Şahin C）等[17]指出生理因素包括位置、年龄、速度、视力、体重、性别、健康状况等，心理因素包括反应时间、环境知识水平、经验、感觉（如神经质、幸福、愤怒）等，社会因素包括社会角色、协作能力等，较完整地汇总了影响因素。阎卫东、张培红、陈长坤等学者则通过问卷调查、建立评估指标对以上因素的影响进行定性、定量分析，充实行为数据库[18-20]。

关于疏散模型，格温（Gwynne S）等（1999年）[21]及肖国清等（2004年）[22]总结人的行为动力学模型，推动疏散模型的广泛运用；2007年邬剑明等[23]总结个人的行为心理特点：从众、回避、趋光、归巢、走捷径、超常发挥、绝望行动等，指出疏散行为属于不连续、非线性、随机性的规律，为优化疏散模型提供理论参考。早期仿真对不同个体特征（尤其是心理特征）考虑不足，近年来大量研究致力于完善智能体的异质性。杨立中[24]系统介绍了CA模型模拟从众、亲情、出口选择等行为的方法；舍费尔（Schäfer C）等[25]通过角色（Persona）方法更精细地描述个体特征；曹梦晓（Cao M X）等[26]提出P-SIS情绪感染模型；傅志坚（Fu Z J）等[27]提出一种离散场CA模型，集成人员异质性、各向异性和时间依赖性特征。

火灾中的人员伤亡既可能是灾难本身造成的，又可能是不恰当的疏散行为造成的。火灾中总会有人试图穿过烟雾，甚至选择跳楼，而不是选择庇护或等待救援，疏散效率存在个体差异，儿童、老人及残障者的疏散行为往往也不符合预设的情形。个体特异性研究仍在起步阶段，需要综合的、详细的、差异性的人员行为心理数据库来支撑系统研究。

3.3.2 群体特征

20世纪初邬剑明、张树平等[23,28]指出在火灾中个体的行为心理会相互影响，火灾中的群集属于无序群集现象。群体行为包括羊群行为、合作、竞争、排队、领导者—追随者行为等，综合仿真阶段，邱发盛（Qiu F S）、阿吉雷（Aguirre B E）、施家城等[29-31]通过定义不同群体展开对比研究并分析群体间的相互作用；洛夫雷利奥（Lovreglio R）等致力于羊群行为的研究，提出基于离散选择的行为模型以突出人员异质性，基于随机效应理论引入行为不确定性[32-33]；方解石（Fang J S）等基于标量场方法（scalar field method，SFM）充分模拟群体行为中的多种社会关系[34-35]。

密度是群体行为研究中的重要依据，研究表明当最大密度达到约7人/㎡时人群流动将停滞，拥堵将加剧恐慌，恐慌情况下的人员选择移动到高密度地点而不是移动到目的地，高密度区域成为疏散瓶颈[36-37]。2002年赫尔宾（Helbing D）等[38]指出在中等和高密度区域人的运动与流体运动相似，提出以介观模型（介于宏观与微观模型之间）对人流密度进行分析，此后涌现了大量的介观行人运动模型[39-41]；2014年霍斯金斯（Hoskins B L）等[42]提出流动单元的概念，纠正仅基于总密度预测运动时间的局限性。

群体行为心理的研究较为全面，但对各类群体相互影响的情况研究较少，需进一步研究不同群体及群体成员之间的影响。人群安全是由最大发生密度决定，而不是由平均密度决定，了解极端密度下的人群行为和风险状况对于开发有效的仿真预测模型至关重要，现在人群仿真模拟可引用的数据库相对滞后，缺少更新的统计。

3.4 关于管理特征的研究

3.4.1 安全教育与疏散演习

建筑中人员的随机性很大，对空间的熟悉度不够，因此应当加强安全教育和疏散演习。疏散演习自定性研究阶段延续至今，多采用预设场景不定时发出警报通知的方式，在零售商店、工业公司、酒店等火灾隐患较大的地点进行演习[43-45]。进入初步仿真阶段后，施乃中（Shih N J）等（2000年）[46]及张培红等（2002年）[47]指出虚拟现实技术（VR）可作为疏散演习和应急决策的一种新型工具。近年来，冯哲楠（Feng Z N）、卡基罗格鲁（Çakiroğlu Ü）等[48-49]辩证探讨基于VR的行为技能培训与现实运用的可行性，推动VR演习的发展。

通过传统方法（如视频、海报、课程或疏散演习）对人员进行培训无法有效地传播应急响应知识和信息，因为：首先疏散演习后通常不会向参与者提供评估其疏散行为的反馈；其次，疏散演习无法模拟火灾状态；再次，无法容纳大量人群共同参与演习。目前，基于VR的演习在模拟环境的真实性、沉浸性等方面仍存在不足。

3.4.2 应急预案与管理平台

进入综合仿真阶段后，大数据研究为火灾应急管理提供了巨大机遇。戈比尔（Gorbil G）、格伦贝（Gelenbe E）等[50-51]使用传感器网络、通信和计算机系统来指导决策的自主紧急支持系统，实现讯息实时传递。2016年以来，王佳、王宇佳等[52,7]系统地阐明BIM用于消防疏散应急管理的方式，指出基于建筑工程数据交换标准（IFC）可与多平台交互，结合网页图形库(Web GL)、VR插件，可实现可视化展示及沉浸式漫游，支撑建立实时动态的消防管理平台。

应用大数据、物联网和云计算技术，建立包括消防设施综合管理平台、智能消防信息管理平台、自主紧急支持系统平台等在内的3D动态消防管理平台，能够实时反馈火场信息和指导人员疏散救援，有效支撑消防应急预案及救援指挥的发展，这是管理特征未来研究的重要方向。目前相关研究与实践仍处于初步阶段，对应急疏散行为心理带来影响的研究也远远不足。

4 多因素作用下的建筑火灾应急响应行为研究

建筑、火灾、人群和管理特征共同作用于人的应急疏散，厘清联动性影响并分析其耦合作用是综合仿真阶段研究发展的重要方向。

4.1 耦合研究的成果

4.1.1 建筑特征及火灾特征的耦合研究

此类研究一般限定在某一特定建筑内，运用CFD数值模拟对各类火灾场景进行整体仿真，相关研究已涵盖多种建筑类型。地上建筑类型较多，不同类型建筑有其典型的火灾特征。第一，（超）高层建筑的楼梯间、电梯井、中庭等竖向连通空间烟囱效应强；第二，人员密集的大型公共建筑（包括商场市场、体育场馆、交通枢纽站等）存在封闭的高大空间；第三，仓储建筑常储藏大量易燃易爆品；第四，古建筑多为木结构或砖木混合结构。许晓元（Xu X Y）、许俊斌（Xu J B）、田垚等通过设置特定建筑的空间形状、通风条件、放热率等要素进行模拟，对建筑内部设置、人员疏散计划提出指导性意见[53-55]。

地下建筑以地铁站的研究为主，少量涉及地下商场。地下建筑发生火灾时，烟雾蔓延与人员疏散方向相同，能见度对人员行为起主导作用，刘容（Liu R）等[56]使用地面场元胞自动机（FFCA）模型集成可见性影响模拟向上疏散过程；根据烟气蔓延模拟，塚原学（Tsukahara M）、杨贺明等[57-58]均提出地下建筑疏散应增加新的疏散渠道，如增设一层地下室、下沉式广场及避难走道等。

建筑特征、火灾特征的耦合研究对于场景的模拟尤为关注，不同建筑环境中火及烟气的运动方式不同，多通过对建筑场地基础信息的搜集建立建筑模型，求解火灾过程中状态参数的时间分布及其随时间变化模式，将环境物理因素耦合量化。

4.1.2 建筑特征及人群特征的耦合研究

在医院、老年人建筑、中小学校等特殊建筑类型中，人员包括乘坐轮椅、行动不便和耐力较低的人，部分人员无法自主逃生或步行逃生，建筑内部疏散障碍较多。王德强等[59]发现骨科楼层疏散过程会出现间歇性人流，儿科楼层人员速度受背抱小孩的影响；王寓哲等[60]研究表明老年人反应时间长且楼梯行动不便，疏散路径不宜过长；汉密尔顿（Hamilton G N）等[61]指出4—12岁的孩子需要在成人帮助下疏散，在楼梯上年龄小的孩子移动更慢。

建筑局部空间内人员的疏散行为心理受人群特征影响较大，林（Lam J H T）、朗奇（Ronchi E）、佐野友纪（Sano T）等[62-64]将楼梯空间与人群的年龄、性别、职业、疲劳及行人合并率等结合建立疏散模型；刘少博（Liu S B）、施晓蒙（Shi X M）等[65-66]研究表明出口位置人群密度大时易出现排队、成群、拱起和堵塞现象；奥兰德（Olander J）、耶努穆拉（Yenumula K）等[67-68]结合人群接受度设计劝阻型、引导型标志系统。现有研究多综合建筑物布局、安全出口、楼电梯、建筑内障碍物等建筑特征以及身体素质、运动特性、反应时间、对逃生路线的选择、逃生速度、上下楼梯能力等人群特征进行研究。

4.1.3 建筑特征、火灾特征及人群特征的耦合研究

实际案例反映出多因素耦合作用的影响，现有成果对实际案例的研究较少且较浅显。英国世界贸易中心（WTC）项目收集了行为心理相关的详细信息，整理和存档在相关的高层疏散评估数据库（HEED）中，据此，麦康奈尔（McConnell N C）等[69]分析了验证、决策阶段的行为心理及影响因素，格尔森（Gershon R R M）等[70]补充了行为阶段的研究。该数据库仅收集少量建筑、火灾特征的信息，更多是针对人群特征的信息，不利于深入的耦合研究。

近年来，为了耦合三种特征的影响，相关研究综合建筑特征及火灾特征的影响，将其转换为影响因子，并在仿真模拟时考虑人群特征的差异性。裴成龙（Bae S）、卡利恩多（Caliendo C）等[71-72]通过同时模拟火灾和疏散情况耦合建筑空间、人群特征、人与烟之间的相互作用力，能够直观展现火灾场景中的人员行为。

4.2 耦合研究的方法

4.2.1 影响因素数据收集

通过对灾后人员的问卷调查，可以获得真实的应急响应行为心理及其影响因素数据，但大多数调查因人力、物力及时间因素的限制，缺乏系统性、完整性。迄今为止最为系统的是WTC火灾调查，美国NIST自2002—2008年持续开展WTC火灾调查并发布研究报告，英国WTC项目则建立了HEED数据库，更有利于统计分析。由于不能采取真实实验手段收集火灾应急响应相关数据，疏散演习在长时间内是收集行为数据的重要手段[43,45]，或通过实验、数学建模分析及相关软件模拟来收集理论数据[8-10]。

传统实验手段不能充分模拟火场环境，尤其不能模拟火的特征，因此实验中人员行为心理的真实性存疑。21世纪初采用VR进行消防实验[48-49]，模拟各种不可见的因素如有毒气体和热量等、可见因素如烟雾和火焰等，人员通过头戴式显示器（HMD）或基于投影的显示器（PBD）沉浸于虚拟环境中，能够真实反应人员应急状态下的行为心理，非常适合相关数据的收集。

4.2.2 应急响应行为仿真模拟

仿真模拟最大的挑战是找到一种方法来模拟火灾真实场景，并准确模拟个体和群体的行为，针对四方面特征的主要模型总结于下表（表2）。随着计算能力的提高和研究深入，多因素逐渐纳入耦合作用下的仿真，2009年带有疏散模块的FDS5.0版本（FDS+EVAC）发布，2010年唐方勤等[73]首先设计了GIS模型至FDS模型的转换接口，实现场景中火场、建筑环境、人员等要素的综合描述，之后FDS与Pathfinder、STEPS等软件耦合分析逐渐增多[72,74-75]。近年研究重点在于如何更加详细考虑人群行为，并与火灾场景综合仿真，CA模型的广泛发展更好地定义了人群行为[27,76-77]，2018年夏尔马（Sharma S）等[78]将遗传算法（GA）与神经网络（NN）和模糊逻辑（FL）结合起来，建立具有独立性、合作性和学习性等特征的新型智能体，此外，还可纳入决策理论及博弈论研究个体之间的决策交互作用[79]；2019年马尔祖克（Marzouk M）等[80]将3D建模与基于Agent的模拟（ABS）和决策支持工具集成实现3D可视化，米拉哈迪（Mirahadi F）等[81]提出的EvacuSafe框架集成了BIM、ABS和火灾动态模拟。

表2 基于四个特征的仿真模型Tab.2 the simulation model based on four features

疏散动力学从与工程学及建筑学结合，拓展到与社会心理学等领域。仿真模型最广泛采用的方法是将人员行为相关模型与代表物理特性的空间模型相结合，未来仿真模型的研究目标是建立能够量化火场温度、烟气蔓延等数据的建筑环境模型，结合人群的社会属性，基于综合影响的耦合反映出群体的应急响应效应，尽量实现接近真实火灾场景的疏散模拟（图3）。

图3 研究方法的发展历程Fig.3 the development of research methods

4.3 小结

现有多因素耦合研究多关注于火势发展与人群在特殊建筑或空间中的表现，尽管逐渐综合建筑、火灾、人群三方面特征进行研究，也更贴近真实火场状况，但鲜有将管理特征纳入火灾应急响应行为的系统研究。未来研究大致存在两种方向。第一，系统研究一些代表性影响因素的相互作用，与基于单一特征的研究成果一起纳入影响因素数据库，逐步建立综合完善的数据库以支撑仿真模拟。第二，普适性研究进一步向精确性研究转变，充分利用各影响因素差异性及耦合作用的相关研究成果，针对特定建筑进行分析，以表达真实的建筑火灾应急响应情形，更准确地定义人群行为，优化安全策略并制定应急预案。

5 结论与讨论

5.1 细化研究应急响应各阶段的行为特征

人员的火灾应急响应过程包括验证阶段、决策阶段和行动阶段。现有研究大多针对行动阶段采取仿真研究，未能真正从起火到成功逃生的全过程进行模拟，也无法反映全过程人员行为心理的差异性特征和相关影响因素。后续研究可以针对性地选择各阶段主要影响因素进行模拟，细化掌握各阶段的特异性行为心理，尤其是对群体行为特征有更清晰的认知，针对性地在建筑设计及制定应急疏散预案时采取相应措施，才能更有效地提高安全疏散效率。

5.2 扩展完善建筑火灾影响因素数据库

通过建立科学系统、综合化的火灾应急响应数据库，将影响因素与行为心理的对应关系纳入数据库，进一步细化仿真模型，才能更加真实准确地反映建筑火灾场景与疏散行为。第一，针对建筑、火灾、人群、管理四方面特征的研究仍存在基础数据量及准确性不足的问题，应当注重实际案例的调查统计以获得最真实的数据，结合VR演习或实地演习以补充各类数据。第二，各影响因素研究存在缺失，应加强建筑物设备设施、火灾荷载、各类人群、建立疏散引导小组、编制疏散单元及制定预案、管理平台实时反馈等方面的研究，加强各因素对应急响应行为心理影响的量化分析，将不同因素的耦合作用纳入数据库。

5.3 深化研究影响因素的耦合作用机制

真实的火场现象呈现出人与人、人与环境之间的复杂作用，在不同情况下呈现出不同的耦合作用，耦合作用的研究还需大量的分析验证。建筑、火灾特征的研究应结合火灾发展过程中自动灭火、防烟排烟的真实模拟，以及人群构成与分布、建筑类型、空间分隔、烟火蔓延及管理措施等因素的综合作用，其中任何变量都将导致耦合作用的结果发生根本变化。研究多因素耦合作用的差异性与系统性，由单一变量向多变量研究发展，形成全局联动的综合仿真，才能进一步提升研究的科学性、真实性。

5.4 推动精细化仿真模型的应用与发展

仿真模拟作为最直观的、最准确的安全疏散研究方式，已被运用于各类建筑火灾研究并成为国内外研究的主流方式，3D建模结合基于具有社会力影响的智能体（Agent）建立的精细化仿真模型具有极大的发展潜力。推动仿真模型集成建筑、火灾、人群、管理多因素作用，优化建模逻辑与方式，不断优化精细化仿真模型，实现安全疏散仿真模拟的直观性、交互性，才能更科学地揭示应急响应过程各阶段人员行为心理及疏散规律，从而应用于建筑火灾风险评估、安全疏散设计、制定预案与辅助决策系统、实时消防管理平台等领域。

图表来源：

图1-3：作者绘制

表1：作者根据穆娜娜, 肖国清, 陈论理.建筑物火灾疏散中人的行为可靠性评价[J].火灾科学, 2013(3): 64-67; KOBES M, HELSLOOT I, VRIES B D,et al.Building Safety and Human Behaviour in Fire: A Literature Review[J].Fire Safety Journal 2010, 45: 1-11.整理绘制

表2：作者绘制，其中人群模型分类参考.ZHENG X P, ZHONG T K, LIU M T.Modeling Crowd Evacuation of a Building Based on Seven Methodological Approaches[J].Building and Environment, 2009, 44 (3):437–445.

注释：

① 王在东、郭子东将此文编译为中文，译作《火灾中建筑安全及人的行为研究综述》，发表于《消防技术与产品信息》2012年第6期。

② 行为心理学20世纪初起源于美国，其创始人华生（Watson J B）认为“心理学不应该研究意识，只应该研究行为”，1930年起以托尔曼（Tolman E C）为代表的学者修正了华盛顿（Watson J B）的行为心理学，提出新行为主义理论，肯定了意识与行为的关联性与重要性。

③ 由美国国家标准局（NBS，于1988年成为美国国家标准技术研究所（NIST））主办，于1974年、1978年在华盛顿（Washington D.C.）分别召开了1—2届“人在火灾中行为（International Seminar on Human Behavior in Fire Emergencies）”的国际讨论会。

④ 由英国跨学科通讯有限公司（Interscience Communications Ltd，UK）主办，于1998年（贝尔法斯特）、2001年（波士顿）、2004年（贝尔法斯特）、2009年（剑桥）、2012年（剑桥）、2015年（剑桥）分别召开了1—6届“火灾中的人类行为国际研讨会（International Symposium on Human Behaviour in Fire）”。

⑤ 20世纪80年代以来，大量火灾烟气数据模型涌现，1992年弗里德曼（Friedman R）首先将国际上62种模型划分为场模型（field model）、区域模型（zone model）和网络模型（net model），2003年奥列尼克（Olenick S M）等完成对该工作的更新，并在互联网（the Internet）上建立了公开的火灾烟气模型的资料库，但研究表明大量模型由于缺乏后续资金投入，没能得到维护与发展。