建筑火灾人员伤亡概率的预测方法

专利名称：建筑火灾人员伤亡概率的预测方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑火灾中人员伤亡风险分析技术，尤其涉及一种建筑火灾人员伤亡 概率的预测方法。
背景技术：
在一些超高、超大、设计新颖的建筑为现代城市增色的同时，随之而来也有日益严峻 的火灾安全问题。这些建筑中的防火设计单纯依靠现行"处方式"设计规范已无法解决， 只能依靠性能化防火设计方法，而火灾风险评估则是性能化防火设计过程中的一个十分关 键的环节。只有合理、准确地进行火灾风险评估，性能化防火设计才能达到预期的目标。
如图1所示，ASET (Available Safety Egress Time,可用的安全疏散时间)和RSET (Required Safety Egress Time,必需的安全疏散时间)时间线火灾风险评估示意图。对 建筑火灾中人员伤亡预期风险评估中， 一个基本的判据就是比较火灾危险状态来临时间与 人员疏散时间的大小关系，即对ASET和RSET进行比较。如果人员在火灾到达危险状态之前 未能全部疏散至安全区域，那么此时建筑物内剩余的人数即为在当前火灾场景下可能导致 的伤亡人数。
现有技术中，关于火灾环境下人员疏散和风险分析的方法和模型，多是通过比较所需 安全疏散时间RSET与可用安全疏散时间ASET两者的大小关系来确定人员能否逃生至安全区
域。人员疏散与火灾发展过程中的相关参数均取为定值。 上述现有技术至少存在以下缺点
对火灾的不确定性与随机性规律基本没有考虑，对火灾环境下人员伤亡的概率不能准 确的预测。

发明内容
本发明的目的是提供一种能准确的预测火灾环境下人员伤亡的概率的建筑火灾人员伤 亡概率的预测方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的 本发明的建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，包括首先，建立多个火灾场景，每个火灾场景处于火灾发展自初始状态至火灾危险状态中 的一个状态，并分析所述火灾场景随时间出现的概率，所述火灾场景包括以下至少一项因 素
水喷淋是否成功启动、火灾探测是否成功、人员是否发现火灾、机器排烟系统是否启
动；
然后，分别比较每个场景到达所述火灾危险状态的时间与人员疏散所需的时间，并计
算得到每个火灾场景可能导致的伤亡人数；
之后，根据每个火灾场景下可能导致的伤亡人数，预测建筑火灾人员伤亡概率。 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的建筑火灾人员伤亡概率的预测 方法，由于建立多个火灾场景，对其随时间变化的出现概率进行分析，并分析每个火灾场 景下可能导致的伤亡人数，预测建筑火灾人员伤亡概率。对火灾的不确定性与随机性规律 进行了考虑，能准确的预测火灾环境下人员伤亡。


图1为现有技术中的ASET/RSET时间线火灾风险评估示意图2为本发明的具体实施例中基于防灭火措施的事件树及可能的火灾场景示意图3为本发明的具体实施例中火灾场景对应各状态之间的状态转移示意图4为本发明的具体实施例中火灾热释放速率曲线示意图5为本发明的具体实施例中疏散时间与火灾危险状态来临时间的概率分布示意图。
具体实施例方式
本发明的建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其较佳的具体实施方式
是-
首先，建立多个火灾场景，每个火灾场景处于火灾发展自初始状态至火灾危险状态中
的一个状态，并分析所述火灾场景随时间出现的概率，所述火灾场景包括以下至少一项因
素
水喷淋是否成功启动、火灾探测是否成功、人员是否发现火灾、机器排烟系统是否启
动；
然后，分别比较每个场景到达所述火灾危险状态的时间与人员疏散所需的时间，并计 算得到每个火灾场景可能导致的伤亡人数；
之后，根据每个火灾场景下可能导致的伤亡人数，预测建筑火灾人员伤亡概率。
在分析所述火灾场景随时间出现的概率时，包括
首先，建立所述火灾场景自当前状态向其它状态转移的概率矩阵<formula>formula see original document page 7</formula>(4)
矩阵中，A为所述火灾场景自状态z'向状态7'的转移概率，当^=()时，表示状态z'没
有向状态y转移；当^>()时，表示存在状态z'向状态7'的转移过程，z'、 y=i 9; 之后，根据所述矩阵分析每个火灾场景在火灾发展的不同时刻出现的概率。
可以建立火灾危险状态来临时间的随机分布函数:
化)=
1
2
(16)
式中，^为火灾危险状态来临时间；y")的平均值与方差为:
'1 、 《
(17)
// = exp
+5
《=exp + 2//ta,。). [exp (c7二 ) — 1
(18)
还可以建立人员疏散时间的随机分布函数/(~)，它是考虑火灾探测报警时间概率分
布与疏散准备时间概率分布得到的联合密度函数。 其中，疏散准备时间的随机分布函数为
1
exp[-
-a)2 ~2ct 2
]
>0
(24)
式中，/(~)为疏散准备时间的随机分布函数；^为疏散准备时间；^为疏散准备时
间的平均值；^为疏散准备时间的标准差。
之后，可以根据所述火灾危险状态来临时间的随机分布函数和所述人员疏散时间的随 机分布函数计算每个火灾场景下可能导致的伤亡人数C。
c= Jf「(iv.f/(g4/(0
(28)
式中，iV为建筑物内的人数。
在计算建筑火灾人员伤亡概率时，可以根据所述火灾场景随时间出现的概率，得到时
.P(SiHp(气o),;^),…,p(
刻f-1与时刻z'区间内，所述火灾场景的概率分布向:并根据所述火灾危险状态来临时间的随机分布函数和所述人员疏散时间的随机分布函
数，得到每个火灾场景下可能导致的伤亡人数分布向量e—^，e"…'。)； 之后，计算所述建筑火灾人员伤亡概率为
舰=t&c,
'=i (32)
还可以根据所述建筑火灾人员伤亡概率，得到建筑人员伤亡预期风险概率为 p= _^_^_
fire-"ft— ^^~~ (33)
式中，々为建筑物发生火灾的频率，V^^'年)；力为建筑物的地面面积，附2
本发明基于火灾动力学，在火灾风险评估中考虑了更多的不确定性和随机性因素以及 建筑物的特征以及防灭火措施的影响，结合人员疏散计算，提出了火灾对人员造成的预测 风险的评估手段。通过比较火灾危险状态来临时间与人员疏散时间的关系，计算得到每个 火灾场景可能导致的伤亡人数。能预测不同功能建筑在不同防灭火设施下的火灾人员伤亡 概率。
包括耦合火灾动力学和建筑防灭火设施效能的火灾场景及其随时间变化的出现概率分
析方法；考虑火灾增长系数随机分布规律的火灾危险状态来临时间的概率密度函数分析方 法；考虑人员疏散准备时间随机分布规律的疏散时间概率密度函数分析方法；以及考虑不 同功能建筑起火频率的建筑火灾人员伤亡概率的计算方法等。
下面对本发明的具体实施方式
进行详细的分析 1、火灾场景出现的概率分析方法 1.1、可能导致的火灾场景
在评估人员的预期火灾风险时，需要考虑影响火灾发展与烟气运动的相关因素。除了 可燃物特性与建筑环境之外，建筑物内的防灭火措施工作的可靠性和有效性也是十分重要 的影响因素。防灭火措施将会影响到火灾发展与烟气蔓延的后果，进而导致不同的火灾场 景。例如，火灾报警可以被水喷淋动作反馈的信号启动，也可以被感烟探测器联动或人员 手动。如果水喷淋或感烟探测器正常工作，火灾报警就能够自动发出信息。如果水喷淋或 感烟探测器出现故障，那么就只能依靠人员手动进行火灾报警。 一般而言，影响火灾发展 与烟气蔓延的主要防灭火措施有自动水喷淋、火灾探测、人员发现火灾、机械排烟等。 可能导致的火灾场景可以通过事件树分析的方法得到。如图2所示，为事件树分析的具体实施例。 1.2、随时间变化的火灾场景出现概率
如图2所示的事件树中，每个防灭火措施的启动(有效)概率是随火灾发展的时间而 变化的，因此每个火灾场景出现的概率也是随着火灾发展时间变化的。此外，对于人员火 灾伤亡预测而言，主要是比较人员疏散和火灾烟气蔓延随着时间变化的关系，如果人员疏 散时间小于火灾危险状态来临时间，那么人员可以安全逃生。如果人员疏散时间大于火灾 危险状态来临时间，那么在危险状态来临之时，仍然有部分人员未能逃生至安全区域，这 样未逃生人员就可能受到火灾的威胁导致受伤甚至死亡。因此，在分析每个火灾场景发生 概率的时候，很有必要考虑其随火灾发展时间变化的情况。
每个火灾场景在不同时刻的变化可根据Markov链的方法进行随机分析。假设火灾发展
时间被分为"个时刻，每个时刻有7'个状态，那么任一时刻Z的状态向量可以表示为 si =(\0,V,*O,/ = 1，2".'," (1)
由于人员伤亡风险预测所关心的是每个状态在任意时刻的概率，那么在时刻^的概率 向量可以表示为
P(Si)+W,H4…斗")) (2)
根据离散时间Markov链的性质，在时刻"l的概率向量可以通过时刻z'的概率向量和转 移矩阵计算得到
P(Si+》P(Si)xPw (3)
式中，Pw为Z + l时刻的转移矩阵。
具体到人员伤亡预期风险评估而言，火灾发展时间可以划分为若干离散的时刻，而状 态则可以根据火灾场景来划分，火灾场景和状态的对应关系如图2所示。
火灾发生时，由于建筑物内所有的防灭火措施都没有启动工作，而火灾场景10对应的 影响事件是水喷淋失败，火灾探测失败，人员发现火灾失败，可以认为火灾场景10所对应 的防灭火措施都没有动作，故将火灾场景10作为火灾发生时的初始状态。
如图3所示，基于图2所示的事件树及各火灾场景之间的关系，可以得到各状态之间的 状态转移图。
在图2所示的事件树中，将防灭火措施实施成功的每个状态9、 7、 4、 2，即火灾场景 1， 3， 6， 8对应的状态作为吸收状态，是本分析过程的末状态。由于是吸收状态，那么其 他状态就有可能向它们转移。初始状态O有可能向其他任何一个状态转移。每个状态都有可 能出现三种转移情形(1)自身状态的转移；(2)来自其他状态的转移；(3)发向其他状态的转移。对于第一种转移情形，这里认为每个火灾场景对应的状态都存在。对于后两 种转移情形，总的规则是防灭火措施失败对应的状态向防灭火措施成功对应的状态转移， 但还需根据事件树对应的实际情形确定。
基于图3所示的状态转移图，可以得到转移概率矩阵-
p —^10 "1 乂 19
乂〖90 乂 91 1 99 乂 (4)
式中，^为状态z'向状态J的转移概率。当^=()时，表示状态"没有向状态7'转移；
当^>()时，表示存在状态z'向状态7'的转移过程。图3中状态z'向其他状态转移的概率为式 (4)转移概率矩阵的第^行。
2、火灾危险状态来临时间的随机分布函数/h)
在火灾人员伤亡风险预测中，只有较为科学地设定火灾并选取合适的火灾热释放速率 随时间变化的曲线，才有可能得到合理的火灾危险状态来临时间，进而得到合理的人员伤 亡风险的预期值。火灾风险评估中所涉及的火灾是一种人为的假设，但假设越合理，依据 它进行的模拟计算所得到的结果就越真实。通常以火灾的热释放速率描述火灾发展情况， 热释放速率主要是由可燃物的化学能、几何状态、空气的供给量以及建筑环境等许多因素 所决定，情况比较复杂。对于人员面临的火灾风险评估而言，我们关心的仅是火灾发展到 对人生命有危险的时间，和建筑物内人员逃生至安全区域所需的时间。
火灾初期阶段的热释放速率大体按^规律增长
2 =加2 (5)
式中，"为火灾增长系数;^为点火后的时间(S)。火灾的初期增长可分
为慢速、中速、快速、超快速等四种类型，对应的火灾增长系数^依次为0.002931、 0.01127、 0.04689、 0.1878。"的取值是根据火源热释放速率分别在600s、 300s、 150s、 和75s达到1055kW时得到的。
如图4所示，是火灾热释放速率曲线示意图。
预测火灾对人员造成的风险时，火灾增长系数选取的偏差很有可能导致人员面临火灾 风险值的差异，因此，在火灾风险评估过程中，很有必要考虑火灾增长系数的不确定性。 Holborn et al.通过大量火灾数据统计结果表明，火灾增长系数服从对数正态分布。
由于人员火灾风险评估主要面向一些大型公共建筑，而这些建筑多为大空间建筑结构，这里以大空间类型建筑为例，分析火灾危险状态来临时间的随机性。自然填充烟气情 况下，火源初期为^规律增长时，基于区域模型思想的烟气填充计算方程为
3
0.075
(6)
式中，Z为烟气层下表面距地面的高度(W) ; g为重力加速度("V^ ) ; A)为环 境空气的密度(紐A"3); ^为空气的定压比热(W/(^K)) ; ^为环境空气的温度
(K) ; ^为地板面积(附。；Z为火灾初期发展时间(S) ; ^为房间高度(附)。
式(6)可以转化为
3 =0.075
(7)
热烟气层降至与人体直接接触的高度时，即烟气层界面低于人眼特征高度，此时即为 危险状态来临时刻。人眼的特征高度通常为1.2 1.8m，通常取烟气层的高度下降到1.5m高
度，即^=1'5。
Z 3 —//
1 5
0.075
(8)
其中，~为火灾危险状态来临时间< 令
l 3 —
0.075
=幻
t 画or3L
式(9)两边取自然对数可得，
，对于一定的建筑环境下，^为一常量，则有
(9)
(10)
由于火灾增长系数"服从对数正态分布，那么in"服从正态分布，由正态分布的性 质，^^也服从正态分布。若服从对数正态分布的火灾增长系数"的平均值和标准差分别为^与 ，那么正态分布y(h")的平均值和标准差分别为>"。
"=」ln
l+、
(11)
(12)
根据正态分布的性质，
/(ln/c)
的函数式及其平均值和标准差分别为
2;r crln,
-exp
2%,
(13)
1 ， 〃a 3 ， 7
〃k 二—,"T^^ + 7111、 〃《

In
l+、
(14)
(15)
由式(13)，可得7 、'd服从对数正态分布，即火灾发展到对人员生命构成危险的临 界时间服从对数正态分布，其函数式为
1
(lnd,》2
(16)
A = exp
的平均值与方差为 5
ct,: = exp + 2 ) [exp (《)-1
若取 // = 3.5附 ， g = 9.8w/, r0 = 300K ，爿=500附2 ，那么、=7286.8 。
(17)
(18)
附
3、人员疏散所需时间的随机性分布函数/(^) 3.1、火灾探测报警时间的随机分布
火灾探测时间与报警时间主要受火灾发展初期动力学特征、起火区域的建筑环境与探3.2、疏散准备时间随机分布
疏散准备时间是人员疏散时间的一个十分重要的组成部分，很多火灾后的问巻调査和 事先未通知的疏散演习得到的数据显示，疏散准备时间在人员疏散时间中占有相当的比 例，而且有时其值还会大于运动时间。此外，疏散准备阶段的人员行为对运动时间有着至
13
测报警装置特性的影响，可以根据火灾蔓延模型以及探测系统的特性进行计算和预测。以 感烟火灾探测器为例，工程计算常将烟气高度沉降到房间高度5%以下作为响应时间。火灾 烟气高度经验公式有以下几点假设(1)房间的顶棚面积、地板面积以及各处标高相同；
(2)火灾初期按照^规律增长。
当Z二0.95Z/,时，
0.075
式中，。为火灾探测时间(s) (w2)。
令
凡d —
(0.95i/r)l_《
0.075
1
(19)
(20)
^为房间净高(w) ; ^为房间地板面积
对式(20)两端取自然对数可得:
(21)
由火灾增长系数"服从对数正态分布可知，h"服从正态分布。对于特定的建筑场 景，、为常量，h,"也服从正态分布。y(h"的平均值和标准差分别为
1 3i 7
(22)
(23)
0,075
"+关重要的影响。疏散准备时间由认识时间和反应时间两部分组成。认识时间是从火灾报警 或者其他火灾提示明确之后，到人员意识到出现了火灾等紧急情况并开始做出反应的时 间，主要与建筑物类型、建筑内人员的清醒状态，熟悉建筑物的程度、报警系统类型等因 素相关。反应时间是在人员意识到火灾报警或其他提示之后，到开始向安全出口移动的时 间。在这个阶段人员的行为千差万别，如寻找火源、试图灭火；通知或协助他人撤离；向 消防队报警，请求灭火支援；收拾财物，准备逃离；直接逃离现场；出现恐慌行为，无法 自主行动或盲目从众等。前人的大量研究结果表明，疏散准备时间为服从概率分布的随机
为了得到更加合理的所需安全疏散时间，疏散准备时间应取为概率分布，如取正态分 布时，其概率密度函数可以用下式表示
ZO^"exp[—^f^] 。>0
V2， 2 (24)
式中，/(^)为疏散准备时间的概率密度函数；^为疏散准备时间；^为疏散准备时
间的平均值；^为疏散准备时间的标准差。
3.3、人员疏散所需时间的随机性分布函数
人员疏散所需时间为火灾探测时间、人员疏散准备时间和人员移动时间之和，即 t =,P+、+td，所以人员疏散所需时间的随机性分布函数/(")是考虑火灾探测报警时间概 率分布与疏散准备时间概率分布得到的联合密度函数。
4、单个火灾场景下可能导致的伤亡人数
在传统的人员火灾风险评估中，均未考虑火灾危险状态来临时间与人员疏散时间中的 随机性。火灾探测报警时间、人员疏散准备时间与火灾危险状态来临时间均考虑为定值。 人员伤亡预期风险评估一个基本的判据就是比较火灾危险状态来临时间与人员疏散时间的 大小关系。如前图1所示。
由上面的分析可知，由于火灾增长系数为服从对数正态分布的随机变量，那么火灾探
测报警时间^呈对数正态分布。由于疏散准备时间服从正态分布，所以疏散时间
Ue=^+、)也服从正态分布并向右平移一个值。当^服从对数正态分布，^服从正态分
布，那么就可以得到总的疏散时间的概率密度函数/h)。 /(^)只是考虑火灾探测报警时 间概率分布与疏散准备时间概率分布得到的联合密度函数，具体的表达式还需依据实际情 况确定。
由火灾危险状态来临时间的随机性分析可知，在对数正态分布的火灾增长系数的情况下，火灾危险状态来临时间为服从对数正态分布的随机变量。那么火灾危险状态来临时间 与疏散人数随时间的变化情况均可通过概率密度函数表示。
如图5所示，为本发明的具体实施例中疏散时间与火灾危险状态来临时间的概率分布
图5中，/(^)为人员疏散时间的概率密度函数，/(^)为火灾危险状态来临时间的概 率密度函数。如果/(^)与/(^)表示的概率密度分布曲线有重叠部分，那么则表示火灾危 险临界状态来临时，建筑物内仍有部分人员未逃至安全区域。
如果发生火灾时，建筑物内的人数为^。若任意的时刻。火灾危险临界状态来临， 那么在时刻。未来及疏散至安全区域的人数为
W.JV(卞 (25)
同理，火灾危险临界状态来临的概率为
-W = (26) 在实际火灾情况下，人员疏散过程受到火灾发展状况的影响，而火灾危险状态来临时 间则主要与火灾的蔓延以及烟气的流动密切相关，受人员疏散的影响较小。因此，可以认 为，火灾危险临界状态来临、危险状态来临时仍有人员未疏散这两个事件相互独立。那
么，在时刻f可能导致的伤亡人数为
通过对式(27)积分可得，火灾发生时可能导致的伤亡人数C为
c=f (w.JT& (28)
根据概率密度函数的定义，人员疏散时间的累积概率分布函数^c)为
又 《/w+f =l
那么，式(28)转化为
(29)
(30)
(31)
5、建筑火灾人员伤亡概率预测方法
如果某建筑一旦发生火灾以后，可能会出现多个火灾场景，但是每个火灾场景的出现 概率，不仅依据该建筑防灭火设施的有无及效能，而且随时间变化。基于事件树和离散Markov链分析，可以得到时刻卜1与时刻区间内火灾场景的概率分布向量
p(Si)—;K^)'p(^)'…'p"'9))。根据/(g与/(g表示的概率密度分布曲线，根据式
(31)，可以得到每个火灾场景下可能导致的伤亡人数也可表示为一向量 C = (eQ5、。那么火灾人员伤亡风险值可以量化为
磁=尤《《
'=i (32)
由于可燃物的特性及建筑环境的差异，不同类型的建筑起火概率差别较大。如果引入 火灾发生频率，可得到人员伤亡预期风险概率(Expected Risk to Life, ERL)为
p_ _^_
rfire-life _
^ (33)
式中，々为建筑物发生火灾的频率(V(附'年h ; ^为建筑物的地面面积。
本发明基于火灾动力学，在火灾风险评估中考虑了更多的不确定性和随机性因素以及 建筑物的特征以及防灭火措施的影响，可以得到更加合理地预测人员火灾风险，为火灾安 全设计提供可靠的支持。
本发明在确定火灾场景出现的概率时，本研究着重于考虑防灭火措施实施概率这个变 量取值时的认识不确定性问题。概率的取值不是简单地以确定值表示，而是以概率分布函 数的形式减少其不确定性；
在评估每个火灾场景可能造成的伤亡人数时，考虑火灾与人员疏散均过程中的诸多随
机性因素。因此，在确定火灾场景出现的概率时，本发明考虑人员疏散时间计算过程中， 火灾探测时间，人员疏散准备时间的随机性，火灾危险状态来临时间的随机性，以便更合 理地评估可能造成的伤亡人数；
对于人员疏散时间的计算，基于火灾增长系数随机性，将火灾探测报警时间取为概率 分布；考虑疏散准备时间的随机性，将其取为概率分布。对于火灾危险状态来临时间的计 算，基于火灾增长系数随机性考虑设定火灾的不确定性，将火灾危险状态来临时间表示为 概率分布。通过比较火灾危险状态来临时间与人员疏散时间的关系，计算得到每个火灾场 景可能导致的伤亡人数。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其特征在于，包括首先，建立多个火灾场景，每个火灾场景处于火灾发展自初始状态至火灾危险状态中的一个状态，并分析所述火灾场景随时间出现的概率，所述火灾场景包括以下至少一项因素水喷淋是否成功启动、火灾探测是否成功、人员是否发现火灾、机器排烟系统是否启动；然后，分别比较每个场景到达所述火灾危险状态的时间与人员疏散所需的时间，并计算得到每个火灾场景可能导致的伤亡人数；之后，根据每个火灾场景下可能导致的伤亡人数，预测建筑火灾人员伤亡概率。
2、根据权利要求l所述建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其特征在于，分析所述火 灾场景随时间出现的概率包括首先，建立所述火灾场景自当前状态向其它状态转移的概率矩阵<formula>formula see original document page 2</formula>(4)矩阵中，^为所述火灾场景自状态z'向状态7'的转移概率，当^=()时，表示状态"没 有向状态J转移；当^>()时，表示存在状态z'向状态7'的转移过程，/、 7'^i g;之后，根据所述矩阵分析每个火灾场景在火灾发展的不同时刻出现的概率。
3、根据权利要求2所述建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其特征在于，包括建立火 灾危险状态来临时间的随机分布函数/(~):<formula>formula see original document page 2</formula>(16)式中，^为火灾危险状态来临时间；,")的平均值与方差为: ' 1 、<formula>formula see original document page 2</formula>(17)<formula>formula see original document page 3</formula>
4、 根据权利要求3所述建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其特征在于，包括建立人 员疏散时间的随机分布函数/^)，包括火灾探测报警时间的随机分布函数和疏散准备时间的随机分布函数；所述火灾探测报警时间的随机分布函数为<formula>formula see original document page 3</formula>式中，"为火灾增长系数，服从对数正态分布，则in"服从正态分布；、为常量； 所述疏散准备时间的随机分布函数为<formula>formula see original document page 3</formula>式中，/(^)为疏散准备时间的随机分布函数；^为疏散准备时间；^为疏散准备时间的平均值；。P为疏散准备时间的标准差；所述人员疏散所需时间的随机性分布函数/(^)是考虑火灾探测报警时间概率分布与疏散准备时间概率分布得到的联合密度函数。
5、 根据权利要求4所述建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其特征在于，包括根据所述火灾危险状态来临时间的随机分布函数和所述人员疏散时间的随机分布函数 计算每个火灾场景下可能导致的伤亡人C数。c= Jf (w.[V(o+("式中，iV为建筑物内的人数。& (28)
6、根据权利要求5所述建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其特征在于，包括 根据所述火灾场景随时间出现的概率，得到时刻z'-l与时刻Z区间内，所述火灾场景的概率分布向量丰H+"o)，P"'1)，…,H&));根据所述火灾危险状态来临时间的随机分布函数和所述人员疏散时间的随机分布函数，得到每个火灾场景下可能导致的伤亡人数分布向:所述建筑火灾人员伤亡概率为.C = (c0,Cl,…，c》7'=1 (32) 式中，n为火灾场景数，/为第/个火灾场景。
7、根据权利要求6所述建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，其特征在于，包括: 根据所述建筑火灾人员伤亡概率，得到建筑人员伤亡预期风险概率为<formula>formula see original document page 4</formula> (33)式中，^为建筑物发生火灾的频率，V(附、年)；4为建筑物的地面面积，W全文摘要
本发明公开了一种建筑火灾人员伤亡概率的预测方法，首先分析可能出现的火灾场景，进而分析火灾场景随火灾发展时间出现的概率；其次是建立火灾危险状态来临时间的随机分布函数和人员疏散时间的随机分布函数，通过比较这两个随机分布时间函数的关系，计算得到每个火灾场景可能导致的伤亡人数，根据每个火灾场景下可能导致的伤亡人数，预测建筑火灾人员伤亡概率。在火灾风险评估中考虑了更多的不确定性和随机性因素以及建筑物的特征和防灭火措施的影响，能预测不同功能建筑在不同防灭设施下的火灾人员伤亡概率。
文档编号G06Q10/00GK101477657SQ20091007791
公开日2009年7月8日 申请日期2009年2月3日 优先权日2009年2月3日
发明者孙金华, 王青松, 肖华华, 褚冠全 申请人:中国科学技术大学