火灾是海底特长沉管隧道运营阶段所面临的重大安全风险之一,其燃烧所产生的高温烟气和有害气体等会威胁隧道内疏散人员的生命健康,若不采取行之有效的疏散措施必然会导致人员伤亡情况的出现。火灾场景下的人员安全疏散问题已成为当今隧道运营过程中防灾减灾研究的核心。因此,本文以水下沉管隧道安全疏散问题为研究背景,通过理论推导、现场实测、数值计算等多种方法,对人员安全疏散必需时间及其影响因素等展开了重点探究。本文主要研究内容如下:1)制定了关于隧道人员安全疏散的基本假定,依据人员运动过程中周围环境的变化引起边界条件的改变,将人员在隧道内的疏散过程进行详细划分,提出安全疏散必需时间状态方程,构建了安全疏散时间离散模型,将人员疏散必需安全时间进行数学化处理分析。2)探究了人员在疏散过程中不同边界条件下的运动参数:通过对枢纽站旅客构成及其人员疏散准备时间边界条件调查,掌握公路交通旅客年龄和性别组成及符合我国公民体质的下车平均速率;构建还原真实隧道火灾边界条件,记录人员在模拟火灾场景中的运动速度理论值;开展不同坡率下的样本运动试验,以人员血压变化情况作为评价指标,分析坡度变化对个体运动行为产生的影响;测定不同宽疏散门人群通行情况,获得疏散门等候时间边界条件影响下的人员运动物理参数;实测狭长区域人员运动数据,类比分析横通道环境人员疏散影响规律。3)采用增强学习算法探究多出口下逃生人员对疏散路径的选择,结合必需时间离散模型获得沉管隧道人员疏散必需安全时间,并与Pathfinder软件仿真模拟下的沉管隧道人员疏散情况结果进行对比,分析仿真软件相较于真实疏散场景所存在的缺陷和不足,提出相应的修正系数,同时论证其人员疏散必需安全时间离散模型的有效性及可靠性。