《基於視覺線索的公共建築空間設計疏散誘導性能研究》是依託同濟大學，由孫澄宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於視覺線索的公共建築空間設計疏散誘導性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫澄宇
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本研究面對當前公共建築（如交通樞紐與大型商業複合的建築綜合體）設計因在規模、功能、流線上不斷趨向龐雜而帶來的疏散安全性問題，遵循建築設計的先後規律，另闢蹊徑地從最早進行的抽象空間設計入手，研究其是如何通過局部建築元素這一視覺線索，誘導逃生者的疏散路徑選擇行為的。研究將以申請者團隊在過去5年中完成的相關博士研究成果（涵蓋空間認知理論、決策理論、計算機疏散模擬研究）為基礎，通過將之前地下空間建築元素向地上空間建築元素在種類數量與數學定義上進行拓展，進一步選擇並最佳化決策模型，升級人工視覺算法，大大增加實驗被試數量，構建出基於視覺線索的公共建築空間設計疏散誘導性能評估系統SpaceSensor II。其將成為對建築學空間本源問題的一次定量化探索；為建築師在空間設計階段提供能夠最佳化疏散性能的設計導則與評估工具；還能為同類軟體提供對建築元素線索的數學模型支持；並最終服務於當前公共建築發展的社會需要。
結題摘要
公共建築設計中的安全疏散問題的重要性毋庸置疑。長久以來，不同領域的研究者與工程師一直致力於為環境中各種可能影響逃生者決策的信息建立可計算的決策模型，以其模擬預測疏散過程，從而為公共建築設計提供評估依據。其中，建築專業雖然一直具有“空間會誘導行為”的建築理論，但長久以來一直停留在定性判斷上，無法滿足模擬計算的定量化需求，阻礙了這一領域的發展。因此，本項目旨在研究公共建築中普遍存在的建築元素是如何通過其自身的可量化幾何特徵來不同程度地誘導逃生者的疏散路徑選擇的。它為計算機疏散行為的可計算模型首次提供了重要的來自建築領域的驅動信息，同時也將傳統的建築理論推入了定量化的時代。 本項目中，借鑑心理學術語，研究團隊將這種來自於建築元素幾何特徵的，對逃生決策具有意義的信息命名為“建築線索（Architectural Cue）”，它由量化描述其特徵的一組幾何數據為屬性。根據最不利原則，逃生者的動態尋路過程被假設為在逃生路徑上的各個分叉點進行逃生方向選擇的集合。因此，本研究的核心就是搞清這種選擇的對象與選擇的機制。 由於，本研究是項目負責人5年先導研究的延續，所以通過進一步的案例調研分析與現場實驗，迅速確定了在公共建築中，安全出口（Exit Door）與通道入口（Doorway Entrance）是最為主要的兩種被選擇對象，且兩者同時出現時，選擇前者具有絕對性。所以，本研究的重點就在於搞清當同時出現多個安全出口或通道入口時，逃生者的選擇機制。 本研究最重要的結果就是通過多選項逃生場景的虛擬選擇實驗（專門自主開發了虛擬現實實驗平台），突破了項目負責人先導研究中採用的經典最大效用選擇模型，突破了目前在緊急情態下被廣泛使用的啟發式選擇模型，結合心理學Pair-wise Choice現象，創造性地提出了“兩兩最大效用模型”，即它面對不同數量的選項時，用同樣的一組效用參數進行普遍的兩兩比較，直到找到總能夠取勝（或者勝率最高）的那個選項。（由於人的選擇行為並不具有傳遞性，所以可能會出現沒有“常勝將軍”的情況，即該模型無解，這時它將取勝率最高的那一個作為最終的選擇。）這一過程恰恰反映了人選擇時猶豫、妥協的過程。它相較於前兩種常見的選擇模型框架具有更高的選擇預測準確率。這一新的選擇模型，對決策理論的研究所具有的意義值得期待。
