近年来,世界各地频繁发生应急安全事件,人群动力学研究引起极大关注。应急疏散过程中首要目标是尽可能避免或减少人员伤亡,而挽救空间环境和经济损失同样具有重要意义。严重的应急疏散事件在导致社会资源损失的同时还会威胁到人民生命财产安全,其危害也是难以估量的。因此,通过建立符合现实的人员疏散仿真模型模拟应急疏散过程中常见的个体和群体行为,对于合理安排疏散空间环境,科学引导行人疏散具有重要意义。本文首先对传统社会力模型中自驱力、行人间相互作用和行人与障碍物之间的相互作用进行研究,归纳社会力模型中参数进行分类及具体标定方法。通过研究经典社会力模型的适用性与缺陷,阐述改进社会力模型具体方式。其次,本文在高密度疏散空间内分析个体和群体层面行人运动过程中的复杂交互作用。通过对行人疏散特性分析,阐述行人个体间复杂、随机、不确定的非线性交互作用;在群体层面讨论应急疏散过程中人群表现出的自组织现象及其演化过程,分析行人运动决策过程中不同心理状态对整个疏散系统的影响。在行人复杂交互特性研究基础上,本文重点探究行人组团效应对疏散过程的影响。建立基于理性领队划分出的不同类型组团疏散模型,比较理性组团和非理性组团在疏散过程中的表现以及对疏散效率的不同影响,得到组团效应对疏散具有积极影响的结论。其中理性组团所表现出的疏散效果总是优于同条件下的非理性组团,强调了理性领队在疏散过程中的重要作用。最后,在疏散空间布局效应研究基础上,本文以出口前分流障碍物为重点研究对象,建立行人在完全和不完全疏散信息下的改进社会力模型,对比不同场景下行人具体运动策略,结果表明出口前障碍物对于提高疏散效率起着至关重要的作用,但在不完全疏散信息状态下设置出口前障碍物并不是明智的选择。同时,本文还结合疏散形态、感知范围等要素进行分析,为研究行人疏散动态演化过程及提供高效疏散方案提供理论指导。