华南理工大学可持续校园与高密度环境教学科研团队（以下简称可持续校园团队）的师生在全国各地远程合力，攻克难关，针对即将到来的高校复课期间的校园疫情防控需求，开展了基于gama平台、anylogic平台的校园人流管控措施与效果研究。
一、前期的积累
华南理工大学可持续校园与高密度环境教学科研团队（以下简称可持续校园团队）的刘宇波教授与邓巧明副教授长期关注华南理工大学校园，通过学科交叉的方式，结合最新的计算机技术，推进对校园规划领域复杂问题的创新性研究与探索。
可持续校园团队近年一直在开展基于GAMA仿真平台的大学校园人流模拟研究。GAMA交通仿真结合校园的真实布局与课表等校园人群活动的特点进行建模，通过对人流运行状态的模拟来直观的展现校园布局和管理政策等因素对实际人流的影响，为科学合理的规划设计和校园管理提供决策依据。
相关研究成果于2018年12月举办了“机器学习与创新校园计算性设计”跨学科联合教学成果展，受到学校领导以及何镜堂院士、吴硕贤院士、王建国院士、中国建筑学会仲继寿秘书长等专家的广泛好评。指导研究生胡凯完成硕士学位论文《GAMA仿真模型在校园步行系统规划更新中的运用初探——以华南理工大学五山校区为例》，并在2019年在全国建筑数字技术教学与研究研讨会上专题介绍，引起学界关注。
华工五山校区人流模拟
跨学科联合教学成果展
跨学科联合教学成果展
二、疫情的挑战
2019新型冠状病毒（2019-nCoV）因其极高的传播效率和严重的并发症对人类健康构成了严重威胁。鉴于国内目前取得的防控进展，各省都在纷纷制定复课计划。2020年3月，教育部学校规划建设发展中心与同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司联合编写的《校园建筑与环境疫情防控手册》出版，提出了防疫特殊时期对高校校园管理实施“人员之间间距1米”、“人流单向循环”等防控原则。
带领研究团队学习著名学者对疫情的反思
带领团队研究学习《校园建筑与环境疫情防控手册》
然而，华南理工大学校园布局复杂，师生人数众多，正常使用状态下公共教学楼群、图书馆、食堂等场所在高峰时期人员高度密集，交叉感染风险较大。这些都给华南理工大学的防疫工作带来了挑战。在复课期间，结合疫情防控需求，究竟应该如何设置教学楼教室的开课比例？如何设置新的课表时间？如何控制食堂体育馆等后勤服务设施的开放时间与服务人数？ 这些措施都会对校园的交通人流产生影响，直接关联到“人员之间间距1米”、“人流单向循环”等防控原则能否实现。
可持续校园团队为了给学校复课的相关政策制定提供相应的研究支撑，结合本次疫情的防控要求，对华工校园未来可能的防控措施进行建模，直接呈现由相关措施导致的人群活动特点。团队组织了一只研究生与本科生共同攻关的研究团队，并邀请了已经毕业在深圳工作的胡凯同学一起参加。
疫情期间，相关研究一直采用网络会议的方式，每隔一两天定期进行讨论交流。团队成员分布在祖国各地，师生齐心协力，为学校的顺利复课贡献力量。
刘宇波教授和邓巧明副教授与团队成员进行视频会议
分布在祖国各地的研究团队成员
三、来自钟南山院士团队的关键数据
相关的研究都需要新冠疫情传播有关的数据作为基础。目前研究团队的成员都来自建筑学院，缺乏医学相关知识的指导。在远程讨论中，刘宇波教授提出钟南山院士团队对新冠疫情在中国的传播通过优化SEIR动力学模型进行了精准的模拟，明确提出二月达到峰值并很快被实践证明。刘宇波教授指派张茜同学设法与钟院士团队的年轻成员邮件联系请教相关问题。
后来老师们才得知，由于找不到团队其他成员的联系方式，张茜同学直接把邮件发给了钟南山院士。出乎我们意料的是，钟院士在如此繁忙的工作当中还是安排团队成员详尽地回答了张茜同学提出的问题。来自钟院士团队的关键数据这对我们传播模型的构建及结果的准确性提供了很大的支持。
钟南山院士安排团队成员详尽回复问题的邮件
四、模型搭建
目前研究团队已经使用gama平台根据华南理工大学五山校区搭建了仿真模型，对校园空间的使用情况与步行系统进行评估。结合防疫需求，模拟实施多种校园管控措施对道路上人流密度的影响，寻求兼具可行性与人流密度控制效果的措施，达到降低病毒传播发生率的目的。
目前团队已经实现了《校园建筑与环境疫情防控手册》要求的人流只在道路一侧单向行进的效果模拟，同时也比较了整点上下课和整点半点错峰上下课的不同课表带来的道路人流差异。这一措施可以有效减少上下课高峰期的道路人流密度，避免出现人流过度密集导致的病毒传播风险。
模拟进行错峰上课管控的校园人流分布及各条道路人流密度情况
同时团队还使用anylogic软件平台，拟对校园公共教学楼群进行教室空间使用方案及对应的人流效果的仿真模拟。实验的主要管控措施包括：
1.设置等待区域和体温检查排队；
2.单向人流，规定到达每个楼层用特定的楼梯；
3.错峰上下课，间隔15分钟。
模拟教学楼上课学生排队检查体温的人流情况
模拟教学楼下课人流情况
感染者在校园引发病毒传播的初步模拟研究
现阶段通过抽象模型，模拟了实施管控后的人流情况。后期将结合病毒传染模型以及校园公共教学楼的具体平面布置，直观验证管控手段与病毒传播之间的关系。同时还计划通过对教学楼集散等待空间的仿真模拟，给出等待区域大小、体温检查点数量、预估排队等待时间、更为合理的错峰下课时间表等推荐数据，提交给校园管理团队商讨实施。
目前很多省份都公布了学校复课时间，研究团队正在加班加点推进该项研究，期待为复课以后的校园管理做出贡献。
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