近年来,学龄前儿童数量不断增加,研究学龄前儿童群体的疏散运动特性,对提高学龄前儿童疏散效率与安全水平具有重要意义。瓶颈作为行人通行设施中的典型结构,因其对行人流的约束已获得了广泛关注。然而,当前的瓶颈疏散研究忽略了学龄前儿童与成年人的疏散特性差异,研究学龄前儿童的瓶颈疏散特性能够为儿童活动场所的安全及应急预案设计提供支撑。本文通过开展可控实验,研究了学龄前儿童瓶颈疏散的疏散运动特性,量化了瓶颈宽度对儿童疏散效率的影响及成年人与学龄前儿童的瓶颈疏散特性差异;构建了学龄前儿童瓶颈疏散运动模型,应用模型研究了瓶颈宽度、行人数量对疏散特性的影响。本文开展了紧急情况下、高动机的学龄前儿童和成年人通过瓶颈疏散的可控实验。从微观冲突方面对学龄前儿童和成年人的疏散运动特性进行了分析,研究了行人速率的空间演化规律,将行人的疏散过程分为加速、减速、拥堵、再加速四个阶段;定义了疏散运动方向角,得到了行人的疏散运动方向角随着与目标点的距离减小而先平缓后骤增的变化规律;研究了密度的空间演化规律,观察到高动机的行人在瓶颈前的密度分布呈拱形形状,学龄前儿童的峰值密度区域位于瓶颈前0.30 m处。从宏观效率方面对学龄前儿童和成年人在瓶颈疏散中的运动特性进行对比研究:通过对启动时间、加速时间等特征时间的研究,发现行人的加速时间与运动速率符合S型函数分布,重复疏散实验对学龄前儿童的启动时间无明显影响等规律;定义了无量纲流量,排除了行人身体尺寸及运动动机对瓶颈流量的影响,较好地衡量了不同身体尺寸、不同运动动机的行人的瓶颈疏散流量。基于对学龄前儿童疏散实验数据的研究,构建了学龄前儿童瓶颈疏散智能体运动模型。模型通过考虑视野范围内其他行人及障碍物的位置来确定行人运动方向,并根据前向距离确定了行人的运动速率。采用交叉熵方法确定了模型参数,应用经验数据对模型可靠性进行验证,发现该模型能够较好地模拟学龄前儿童通过瓶颈疏散的轨迹、流量、密度和速率等疏散特性。应用本文提出的行人疏散模型对不同瓶颈宽度（0.60-2.00 m）、不同行人数量（20-100人）的行人疏散场景进行模拟,发现瓶颈流量与瓶颈宽度呈分段线性关系:当瓶颈宽度低于阈值宽度时,瓶颈宽度与瓶颈流量线性相关;当瓶颈宽度高于阈值宽度时,瓶颈宽度的增加对流量无明显影响。本文采用该模型对某幼儿园平面疏散进行模拟,对疏散门宽提出优化建议,以提高幼儿园疏散效率、降低拥挤程度。本文所获得的学龄前儿童瓶颈疏散数据可为学龄前儿童疏散安全研究提供实验数据支撑;学龄前儿童的疏散运动方向、密度分布等疏散特性研究可为儿童活动场所的应急预案设计提供帮助;构建的学龄前儿童疏散模型能够为评估不同瓶颈结构的疏散效率提供通用而有效的方法。