摘要：目前通用的火災現(xiàn)場逃生演習方式往往流于形式，難以達到演習效果。隨著VR技術日益成熟，虛擬技術已經(jīng)被廣泛應用在應急教育培訓和模擬演練行業(yè)中。受此啟發(fā)，作者提出了利用VR技術將生產(chǎn)、生活環(huán)境虛擬模型作為虛擬逃生系統(tǒng)的模擬場境，在虛擬逃生演習培訓的基礎上，定期開展現(xiàn)場逃生演習的綜合逃生演習方式，做到了現(xiàn)實與虛擬的有機結(jié)合。這種綜合方式可以有效解決現(xiàn)有的單一逃生演習存在的弊端，大大提高火災逃生演習效果，具有廣闊的應用前景和巨大的社會價值。

關鍵詞：逃生演習虛實結(jié)合綜合方式效果

一、課題背景

火災往往給人民生命財產(chǎn)造成重大損失。據(jù)統(tǒng)計全世界每天發(fā)生火災1萬多起，造成數(shù)百人死亡。而我國每年發(fā)生火災約4萬起，死亡2000多人，傷3000—4000人，每年火災造成的直接財產(chǎn)損失達10多億元，尤其是造成幾十人、幾百人死亡的特大惡性火災還時有發(fā)生。

如何有效提高人們的安全意識和應急逃生技能，是擺在面前的一項重大課題。實踐證明，火災逃生演習可以有效增強人們的安全意識，有效提升災害應對和自救能力，最大限度地降低事故造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失。

二、逃生演習方式現(xiàn)狀

目前，火災逃生演習方式大多采用現(xiàn)場逃生演習方式，但由于沒有“真火”的場景和恐懼感，這種逃生演習方式大多存在參演人員重視程度不夠、敷衍了事的現(xiàn)象，緊張感和嚴肅性不夠，不聽指令、拖沓散漫的現(xiàn)象時有發(fā)生，效果不理想。同時，由于現(xiàn)場逃生演習涉及面廣，在一定程度上影響正常的生產(chǎn)、生活秩序，而且準備時間較長，效率較低。另外，由于參演人數(shù)較多，如控制措施不利，還有可能引發(fā)踩踏事故。

近年來，VR技術（VirtualReality，又名虛擬現(xiàn)實技術）不斷發(fā)展和完善，目前已被廣泛應用在火災仿真訓練中。VR技術為應急演練提供了一種全新的開展模式，大大降低了投入成本。它是傳統(tǒng)安全教育方式的一種突破和創(chuàng)新，具有仿真性、開放性、自主性、安全性等優(yōu)點，但是VR技術在我國起步較晚，與有些技術與發(fā)達國家相比還比較落后，單純的虛擬逃生演習也有現(xiàn)實場景針對性不強、單次受訓人員受限、演習效果得不到檢驗等缺點。

三、模擬逃生演習系統(tǒng)設計

系統(tǒng)使用Unity3D渲染引擎進行開發(fā)，代碼開發(fā)環(huán)境使用VisualStudio2015社區(qū)版，三維建模采用Autodesk3dsMax64位版本。

軟件環(huán)境：Windows10 家庭版/企業(yè)版64位操作系統(tǒng)及Oculus官方發(fā)布的Runtime1.3版本。

系統(tǒng)模塊劃分：系統(tǒng)以火災應急逃生模擬與虛擬訓練為主題，將校園空間設計模型嵌入模擬系統(tǒng)，以虛擬現(xiàn)實校園教學樓為主場景，把功能不同的模塊劃分成四個場景，分別為火災知識展示場景、火災逃生觀察者場景、火災逃生跟隨者場景、火災逃生體驗者場景。本系統(tǒng)的各個模塊之間是可以跳轉(zhuǎn)的，即模塊之間是并行設計的，而非串行設計的。

系統(tǒng)硬件主要包括：虛擬現(xiàn)實頭盔、星座追蹤系統(tǒng)、控制手柄等。

通過實地測量與資料查閱，利用Autodesk3dsMax64位版本建模并搭建協(xié)同環(huán)境，通過與真實場景反復對比，保障虛擬環(huán)境與真實場景的一致性。通過虛擬現(xiàn)實技術將校園多源信息以三維數(shù)字校園形式動態(tài)規(guī)劃建設、空間管理，解決海量視頻信息空間管理問題，提升監(jiān)控視頻空間感知能力，提高視頻安全防護工作效率，為突發(fā)事件提供可視化決策支持平臺。

四、效果檢驗

（一）虛擬逃生演習

采取分層抽樣調(diào)查的方法，在某校初中、高中各個年級共抽取了若干人，分批次進行模擬VR火災逃生演習訓練。訓練完畢后，通過調(diào)查問卷答案分析可以看出，大部分同學對虛擬逃生技術了解不多，可見虛擬技術有待一進一步宣傳;三分之一多的同學沒有參加過火災演習，反映出組織實現(xiàn)演練有一定困難，同學們的火災逃生技能和知識堪憂;虛擬環(huán)境下絕大多數(shù)同學能認真對待，說明虛擬環(huán)境非常逼真;絕大多數(shù)同學從虛擬逃生系統(tǒng)中收獲很大，在短時間內(nèi)達到了很好的效果;部分同學認為虛擬逃生系統(tǒng)還有提升空間，還可以更人性化、更逼真。

（二）虛擬逃生訓練后的現(xiàn)實逃生演習

為進一步檢驗虛擬逃生訓練效果，在分批次進行虛擬逃生演習的基礎上，按照往年火災逃生演習方案重新進行了一遍現(xiàn)實逃生演習，演習效果大幅提升：

1.反應時間大幅減小;

2.指揮有方，緊張有序，原來嬉笑打鬧現(xiàn)象基本杜絕;

3.逃生技能明顯提高，濃煙區(qū)域捂鼻、彎腰動作一絲不茍?；突ブ庾R明顯提高。

五、結(jié)論與展望

不難看出，虛擬逃生系統(tǒng)具有現(xiàn)實逃生演習不可比擬的優(yōu)越性，但是，它又不能完全代替現(xiàn)實逃生演習。二者互為檢驗，互相補充，在分批次、小規(guī)模分散虛擬培訓基礎上，定期進行現(xiàn)實演練，既可以節(jié)約大量人力、物力投入成本，又可以提升演習效果，必然會對火災逃生演習效果有極大提升作用。

隨著科技的進一步發(fā)展，VR技術目前存在的問題將得到有效解決，其應用前景是非?？捎^的，這項技術將繼續(xù)朝著更加智能化、電動化的方向發(fā)展。隨著該項技術的成熟，生產(chǎn)成本進一步降低，虛擬逃生系統(tǒng)進入“千家萬戶”成為可能，火災逃生演習不再是僅僅“跑一跑”的活動，是一種值得推廣應用的綜合火災逃生演習方式。

參考文獻：

公安部消防局.消防安全案例分析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2018.

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李文航.學?；馂膽碧由M與虛擬訓練系統(tǒng)[D].中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所遙感科學國家重點實驗室，2018.

作者簡介：邢蕾妮（2002—），女，祖籍山東，北京市第35中高中二年級學生，該課題獲得2018年中國少年科學院北京賽區(qū)“一等獎”。