近年来,非常规突发事件频繁发生,不仅给社会造成巨大的经济损失,而且给人们的生命及社会稳定构成了严重的威胁。因此,如何确保人群快速、有序、安全地疏散是突发公共事件应急处置中亟需解决的重大问题。而开展行人流动力学的建模仿真、行为规律和防控方法的研究,对于提升我国应急决策的相关理论及管理水平具有重要意义。本文在社会力模型的基础上,针对步行街内的双向行人流、建筑内的应急疏散群体,考虑场景的异质性、群体行为差异以及信息传播等,提出改进的社会力模型,并进行相应的数值仿真和分析,探讨人群行为规律及诱发拥堵的形成机理,找出影响人群疏散效率的关键因素,其研究可为政府相关部门在行人设施的规划、设计及人群应急管理等方面提供有益的理论依据和决策参考。全文的主要工作如下:一、针对步行街内部场景(如,商铺等)吸引强度和空间位置分布的差异,提出了场景异质性效应的社会力模型,研究了场景吸引强度的非对称性所诱发的不同人群聚集对双向行人流整体移动效率的影响,并对步行街内人群宏观行为特征和现象的生成机理进行了探讨。研究结果表明:新模型能够展现双向行人流的“成行”、“群聚”、“共存相”以及“堵塞相”等复杂现象;场景的同侧错位分布能够有效地提高拥挤街道内行人的通行效率。以上研究可为步行街的空间规划、场景设计以及行人的交通管理和控制提供有益的参考。二、针对危险源的扩散演变,考虑危险信息的传播,引入“信任度”来描述人员对信息的信任程度,提出了信任度效应的社会力应急疏散模型,数值模拟研究了信任度大小对人群应急疏散效率的影响。结果表明:当密度较低时,信任度的大小对疏散时间影响较小;当密度较高时,信任度越大,越能减少疏散时间;此外,在低视野条件下,增加信任度将大幅度提高疏散效率。以上研究对应急疏散过程中人员的决策及整体疏散效率的提高具有一定的指导意义。三、考虑突发事件下紧张情绪的传播,提出了情绪传播效应的社会力模型,研究了紧张情绪的传播对疏散效率的影响,并对人群应急疏散过程中的集群、从众、时空动力学特性等问题进行了讨论。研究结果表明:紧张情绪的传播会对人员的决策行为产生显著的影响。人群密度较大时,适当的紧张情绪能够有效提升疏散效率。而当人群情绪峰值超过某一临界值时,恐慌情绪的传播会让人群迅速汇聚到出口,呈现“成拱”现象。此外,受恐慌情绪的影响,部分行人会出现盲目从众、徘徊不前等行为,从而阻碍了其他行人的运动,导致平均逃生速度下降,疏散系统也发生了从有序到混乱无序的相变,最终导致疏散时间增加,疏散效率降低。以上研究可为恐慌人群的应急疏散策略以及有效的疏导方法设计提供有价值的参考。最后,对全文进行了总结,并对今后将要进一步开展的工作进行了展望。