2025年HiMCMA题：紧急疏散清扫策略

中文赛题：紧急疏散清扫策略>> 2025 HiMCM A题 <<

在火灾或气体泄漏等紧急情况下，快速有序地疏散建筑物内人员对拯救生命至关重要。接受过专业训练的应急响应人员(救援者)通常会对建筑物进行全面清查（sweep）——逐区逐室排査--以确保所有人员已安全撤离或正积极向出口移动。这包括在条件允许时对所有空间进行目视确认，以确认其为空，从而确保没有人被遗留在建筑内。

扫荡行动的效率与策略，往往决定着安全与真正危险之间的分水岭。

贵团队受公共私人多功能集会场所清场委员会(COMAP)委托，需设计数学模型以优化多层建筑紧急疏散时的清场策略。目标是在保障人员安全与响应效率的前提下，以最短时间完成所有房间的清场。建筑物在布局、楼层数量、楼梯间位置、出口分布及人员活动模式上存在差异，而救援人员常需在信息有限的情况下快速行动。这些因素必须纳入您的分析考量。

要求

1. 理解问题。明确识别会影响模型的关键要素，包括但不限于：

判定房间是否“清空”的标准；

房间的人员类型或布局（需区分儿童托管所、办公区域、仓库等不同场景）；

所需救援者的数量与专业技能类型；

扫荡策略中需纳入的冗余措施及其类型（如有）；

紧急情况的类型（火灾、气体泄漏等）；

其他相关因素。

2. 创建你的建筑清扫模型。建议采用基础场景：两名消防员清扫一栋单层办公楼，该建筑两侧设有两个出口(如图1所示)。连接中央走廊的两侧各有三间大小相似的房间。请建立模型模拟消防员在火灾警报期间如何高效清扫该建筑。两名消防员完成清扫需要多长时间?

在构建模型时，需考虑上一步中确定的关键要素，如：平面布局；救援者数量；移动规则与扫查验证流程、烟雾存在可能性等环境因素。

图 1: 基础场景平面图^[1]3. 应用模型。设计并分析至少两种额外建筑布局，并改变救援者数量。对这些新布局，你必须改变楼层数量、各层平面结构、房间内的人员类型。针对每个情景，使用你的模型确定：

待检查房间的顺序(或扫描过程中使用的路径)

响应人员的最佳数量及其初始位置，

完全清扫建筑所需的最短时间。

确保你的建筑布局能充分展示模型的价值。

4. 扩展模型并进行反思

a. 扩展模型，使其包含更现实的约束与复杂情境，例如：

通讯延迟或故障；

居民对紧急情况的认知差异（如无气味气体泄漏、异区事故）；

随时间变化的危险（如火势蔓延、能见度下降）；

撤离过程中人员动态移动；

高风险区域的优先级（实验室、托儿所等）；

救援者数量不足的情形；

非标准建筑布局等。

b. 考虑技术手段的影响，如传感器或建筑自动化系统。讨论你对上述建筑布局推荐使用哪些技术，以及它们对模型的作用。

5. 分享模型与结果。撰写一封1–2 页的信件，提交给当地应急规划委员会（Local Emergency Planning Committee），内容包括：

一套基于你的研究结果的疏散清扫策略：应明确说明如何规划清扫、分配救援者，以及如何在不牺牲安全的前提下兼顾速度与冗余。

一系列可执行的策略建议：应针对不同建筑类型、平面布局及不同人员分布提出方案。

您的PDF解决方案总页数不超过25页，应包含以下内容：

一页摘要（Summary Sheet）

目录（Table of Contents）

完整解决方案

一至两页的应急委员会信件

参考文献列表

AI 工具使用报告（如有，不计入 25 页限制）

术语表（Glossary）

平面图布局（Floor Plan Layout）：建筑物结构的示意图，包括房间、走廊、楼梯、出口等安排（如图1）。

地方应急规划委员会（Local Emergency Planning Committee）：负责制定并实施全面的应急管理计划与活动的机构。

被疏散人员（Occupants）：疏散过程中位于建筑内的人员（如托儿所的儿童和教师、办公室员工等）。

冗余机制（Redundancy）：为确保可靠性与完整性而有意设计的覆盖重叠。例如安排多名救援者重复检查，或使用多种方法验证房间清空情况。

救援者（Responders）：执行应急清扫任务的专业人员（如保安、消防员、警察、急救人员等）。

行动规则（Rules of Movement）：规范救援者如何在环境中行动的操作程序（例如：必须在继续前进前清扫完当前房间、禁止在紧急情况下使用电梯等）。

清扫验证（Sweep Verification）：确认某区域已完全清空的过程，可通过目视检查、房间标记、通信记录或数字追踪等方式进行。

参考文献

[1] OpenAI. (2025).ChatGPT (Oct 15 version)[Large language model]. https://chat.openai.com/

AI 工具使用报告

OpenAI ChatGPT（2025 年 10 月 15 日版本，ChatGPT-5）

查询：请帮我画一个单层办公楼的平面图，该办公楼有两个出口，分别位于建筑物的两侧。假设走廊两侧各有三个大小相近的房间，这些房间仅与中央走廊相连。

输出：见图 1。

A题原文

点击查看详情