0 引言

随着我国城镇化水平的不断提高，城市规模不断扩大、人员密集场所不断增多，一旦发生破坏性地震，如何进行紧急避险，以及将人员安全、快速地从建筑物中疏散到安全地带将是保障生命安全的关键问题，而合理、科学的日常应急疏散演练是解决这一问题的必要手段。比如地处汶川大地震重灾区的四川安县桑枣中学，由于该校自2005年起每学期都组织一次紧急疏散演习，因此地震发生后，全校2 200余名学生和上百名老师，用时1 min 36 s全部冲到操场，无一伤亡[1]。

然而，防震减灾是一项长期而艰巨的任务，也是一项需要全民共同参与的工作。大部分地区的普通民众缺乏地震相关的知识，在遇到突发地震后会不知所措，无法选择有效的避震、自救和互救技巧。虽然越来越多的学校、社区、企业以及人员密集场所，经常会组织一些突发事件的应急演练，但普遍没有一套严格的训练和考核方法，对疏散方式、疏散路线、撤离动作等缺少相应的规范和标准作为指导。

因此，针对特定人员密集场所，有针对性地开发一套地震应急疏散演练训练器，为地震应急疏散演练提供基于实际场景的方案制定、仿真模拟、过程跟踪、结果分析和方案优化的全过程处置方案，使得地震应急疏散更加有序、高效、合理、科学，将是十分必要和紧迫的。

1 系统功能及工作原理

在元胞自动机模型基础上，结合最短路径、冲突规避等算法，建立基于学校场景的地震应急疏散演练模型，开发地震应急疏散演练训练软件。在训练软件中，根据建筑实际情况，通过编辑房间、障碍物、缓速区、出口、走廊、楼梯等搭建建筑空间结构模型，并根据设置的人员信息、分布信息等，调用疏散演练模型对建筑物中人员疏散过程进行仿真模拟。

同时，基于模拟疏散过程及相关疏散参数数据，在相同建筑物中进行地震应急疏散演练。演练中，采用有源RFID定位技术采集疏散过程中的人员位置信息。RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，达到目标识别和数据交换的目的。最基本的RFID技术系统由标签(Tag，即射频卡)、阅读器和天线3部分组成[2]。而有源RFID定位技术又以发射功率低、通讯距离长、传输数据量大、可靠性和兼容性好的特点，已广泛应用于室内移动人员定位[3]、车辆行程定位[4]、矿井人员定位[5]等领域。

经济开放程度(FDI)：在开放经济条件下，外商直接投资与制造业结构紧密相关，本文使用外商直接投资占GDP的比重衡量地区的经济开放程度，记为FDI。

（4）表现在畜禽产品消费终端的应用。通过在畜禽产品安装质量安全等相关信息条形码，在购买畜禽产品时，消费者能利用超市或市场提供的查询机扫描条形码，获得包括生产日期、产地、企业名称、加工地、药残情况、检验检疫情况等信息在内的产品质量安全信息，进而保证消费者能真正买到质量安全的畜禽产品，使其安心食用。此类应用也能增加消费者对超市和肉品市场的信心与满意度，构建一个消费者信任、市场高质的“双赢”市场。

训练软件通过对比疏散模型模拟疏散与疏散演练实际疏散过程的疏散时间、疏散轨迹、疏散比例、拥堵节点等相关参数，生成对比分析报告，给出地震应急疏散演练的考评结果和优化方案报告。

2 系统结构

2)RFID电子读写器：接收RFID电子手环发来的编码信息，经处理后，将编码信息与其对应的接收时间信息，以一条记录的形式插入读写器内部存储的“.txt”文件中。读写器由直流电池供电，内置WiFi模块通信实现自组网和时钟同步。RFID电子读写器部署于每层楼梯间的入口和一层楼梯间的出口处，用于实时记录演练人员经过当前读写器的时间点。

1)疏散场景建立模块(前处置层)

RJ版教科书给出的有理数的定义是“整数与分数统称为有理数”[8]（如图3）．在数的列举中，只在旁边标注说明“这里列举的小数可以化为分数”（如图4），从而直接将小数划到分数之中，并没有举出例题解释为何小数和分数可以进行互化．

  

图1 系统总体架构

2.1 硬件系统

地震应急疏散演练训练器硬件系统主要由RFID电子读写器、RFID电子标签、中心基站以及中心处理服务器等组成。硬件系统方案如图2：

  

图2 硬件系统方案

1)RFID电子标签：每位疏散人员配备一枚，承载唯一的人员编码信息，有源，纽扣电池供电。在芯片控制下，采用间歇式工作方式，平时处于休眠状态，当进入读写器读写范围后被激活，实现唤醒、解码、编码、通信及信息碰撞处理等功能。

地震应急疏散演练训练器包括硬件系统和软件系统2部分，其中，硬件系统主要完成应急疏散演练人员的位置信息采集、处理、传输和保存；软件系统主要完成疏散演练方案的制定、仿真，以及结合地震应急疏散演练训练器，对实际演练结果进行考评、分析和方案优化。

如果在此处假设覆盖值阈值η=2.50,则原始覆盖决策系统中置信度不小于0.60且覆盖值不低于2.50的规则为r1,r2,r3,r4和r6。又因为(x3)A⊆(x2)A⊆(x1)A且conf(r3)=conf(r2)=conf(r1)=1,所以根据定义10知规则r2和r3是冗余的,r1是最优的且其语义解释为“如果(价格,高)∧(结构,合理)∧(色彩,好)∧(周围环境,安静),那么(d,售卖)”。综上,原始覆盖决策系统(U,A∪D)中置信度不小于0.60且覆盖值

3)中心基站：对电子读写器上传的数据进行汇接、处理，按照TCP/IP方式为上层应用提供数据接口。

该模块负责建立与硬件系统的通信接口，接收硬件系统传来的RFID标识卡信息和人员位置信息等，并通过对比分析模型仿真疏散与实际疏散演练的疏散时间节点、总体疏散时间、疏散轨迹、疏散比例等参数，给出地震应急疏散演练的效果分析、考评结果和优化方案等。

背胶魔术贴是指在普通魔术贴和特殊魔术贴带子本身的基础上，经过高温背胶热熔机，将胶水熔解在普通魔术贴和特殊魔术贴带子的背面，再贴上一层油性离型纸而成[6]，吸附性更强，承载力更大。

其中，为所选路径中的充电站个数。于是在电动汽车规划路径上的充电费用便能通过分时电价制定方式以及预测负荷表示。

针对训练器RFID电子读写器的安装部署，为了尽量减少对校园现状条件的依赖和破坏，供电采用直流锂电池，可保证设备正常工作24 h以上；数据传输采用WiFi，不需布线穿管；固定采用可背胶魔术贴，不需钻孔打洞。

首先，加强科技人才宏观管理，全口径开展科技人才数据库建设，绘制科技人才地图，摸清队伍规模、结构、分布及产业发展需求，实时监测科技人才发展动态。建立人才跟踪服务机制，完善人才流失预警系统，及时跟踪人才发展情况，加强信息统计，对人才流失情况进行分析，制定防止人才流失有利于人才队伍建设的政策措施。

  

图3 背胶魔术贴

2.2 软件系统

地震应急疏散演练训练软件主要完成疏散演练方案的制定、仿真，以及结合地震应急疏散演练训练器，对实际演练结果进行考评、分析和方案优化。

软件开发平台采用VS.net面向对象的基于可视化编程，数据库使用开源轻型数据库SQLite。SQLite是一款遵守ACID的关系型数据库管理系统，在程序中直接运行，提供零配置的运行模式，并且资源占用非常少。SQLite可以运行在大多数操作系统上，并支持C/C++、Java等常用的开发工具[7]。

地震应急疏散演练训练软件系统的框架主要可分为4个功能模块和1个软件界面操作模块。各功能模块主要功能如下：

系统总体架构如图1：

疏散场景建立模块主要负责完成疏散仿真建筑场景的建模任务，即根据现实的物理场景，进行建筑空间以及疏散人员的建模，包括建筑空间结构搭建、疏散人员信息设置以及数据库操作等功能。其中，建筑空间结构搭建功能可以实现包括障碍物、缓速区、通道、出口、楼梯间等的绘制、编辑和连接。

4)成果展示模块(显示层)

该模块是整个训练器的核心模块，负责基于元胞自动机模型，结合最短路径、冲突规避等算法，建立地震应急疏散演练人员疏散模型，并根据建筑结构模型、疏散参数等，计算每个疏散人员每一步的运动轨迹、等待时间等信息。然后，相应更新地形节点信息、人员位置信息以及行人显示缓冲区等数据结构。它包括疏散参数设置、疏散模型库、疏散仿真演算等功能。

3)演练结果考评及方案优化模块(后处理层)

4)中心处理服务器：部署训练器软件系统，负责接收、存储、分析、处理、显示相关信息。

2) 疏散仿真演算模块(计算层)

在建筑工程施工中需要依靠大量的人力、财力与物力作为支撑，因此在建筑工程结构设计过程中，不仅要充分考虑建筑工程的实用性、用户需求等影响因素，还需要考虑当地的施工条件与施工技术，才能够建设出质量最好、功能最完善的建筑工程。要尽量避免结构设计无用功情况的存在，因此需有机统一理论与实际，以保障建筑工程结构设计的可实行性。

该模块负责对整个疏散场景的渲染和显示。显示层读入被后处理层更新过的数据，根据这些信息进行图形绘制、屏幕刷新和输出显示结果，并根据考评结果和优化方案产出相关报告。

各功能模块之间关系如图4：

软件界面操作模块主要包括软件操作界面子模块、主菜单操作子模块、快速访问工具栏子模块。这3个子模块主要展示地震应急疏散演练软件的界面设计、各菜单栏应有的主菜单项、主菜单下的子菜单项所包括的内容。

煤泥水中固体含量越多，特别是粘土含量越多，溶液的粘度越大，细颗粒下沉的阻力越大，越不易沉降。对于固体物含量较高的煤泥水，一般需要添加化学试剂，以改善颗粒的表面性质，强化固体物的沉降。煤泥水中固体物的含量是制定药剂制度的一个重要参考。各采样点煤泥水浓度和灰分见表1。

初步设计的软件界面如图5：

  

图4 各功能模块关系

3 部署测试

地震应急疏散演练训练器在成都信息工程大学实验楼进行了学校环境实地测试。测试过程中发现，由于读写器天线采用的全向天线，部署于各楼层楼道的RFID电子读写器，不仅能够读到本楼层的RFID电子标签，而且能够读到上一楼层、下一楼层的电子标签，极大地增加了软件数据处理的工作量。

针对上述问题，在RFID读写器硬件设计上，将全向天线改为定向天线，增加了可调节发射功率的调节按钮，同时，读写器安装于楼顶天花板，采用向下60°照射的方式。通过上述3个方面的改进，将有效避免射频信号的楼层间干扰问题。

总之，车载光伏远程控制空调是汽车制冷发展的一个重要方向，由于其在应用上的优点突出，在未来拥有着广阔的应用前景。

4 总结

地震应急疏散演练训练器首次将疏散模型仿真与疏散演练实际相结合，为地震应急疏散演练提供基于实际场景的方案制定、仿真模拟、过程跟踪、结果分析和方案优化的全过程处置方案，提出具有可操作性的疏散建议方案，使得地震应急疏散演练更加合理、有序、高效、科学。

  

图5 软件界面

参考文献：

[1] 杨渝南. 公共危机中的社会动员战略研究——以汶川大地震为例[J]. 电子科技大学学报: 社科版, 2010, 12(2): 38-40, 62.

[2] 程奕, 李雪梅, 鲁长江. 北川地震遗址智能化导览系统的设计与实现[J]. 华南地震, 2015, 35(1): 97-102.

[3] 王殿君, 兰云峰, 任福君, 等. 基于有源RFID的室内移动机器人定位系统[J]. 清华大学学报: 自然科学版, 2010, 50(5): 673-676.

[4] 吴利清,王英健,范必双. 基于RFID技术的车辆行程定位系统[J]. 计算技术与自动化, 2011, 30(1): 39-44.

[5] 张长森, 李赓, 王筱超, 等. 基于RFID的矿井人员定位系统设计[J]. 河南理工大学学报: 自然科学版, 2009, 28(6): 742-746.

[6] 百度百科.“背胶魔术贴”词条[EB/OL].https://baike.baidu.com/item/%E8%83%8C%E8%83%B6%E9%AD%94%E6%9C%AF%E8%B4%B4?fr=aladdin.2017

[7] 董祥千, 刘强国. 基于嵌入式数据库SQLite的警务终端设计[J]. 四川理工学院学报: 自然科学版, 2010, 23(4): 428-429, 441.