随着生产力水平的提高,公共建筑不断趋向体积巨大化和结构功能复杂化,导致公共建筑内人员密集,人群构成复杂。随之而来的一些公共安全问题也引发了人们的广泛关注与研究,如紧急情况下的疏散问题、人员密集场所的感染传播问题等。值得注意的是人群并非由性质均一的个体组成,个体的身体状况、行为特性以及认知水平等存在差异,我们称之为个体的“异质性”。本文主要关注了个体尺寸以及健康状态的差异性对疏散以及感染传播的影响。单一个体属性的疏散模拟难以对疏散效果做出更为准确的评估,所以个体异质性这个因素在面向各年龄段人群的公共场所的疏散设计中至关重要。另外,人员密集场所也是疾病流行的高风险地点,如果公共场所中存在感染者,人群的流动混合无疑会加速感染传播,了解其内在规律是做好公共卫生安全防控措施的第一步。本文分别从这两个方面入手,研究了人群中个体异质性的影响。一方面,本文关注了存在尺寸差异的二元混合人群从单出口房间疏散的过程,探究了尺寸差异对疏散效率的影响。另一方面,本文以典型地铁站内行人出站过程为例,对微观人群传染问题进行了模拟,对相关防控措施的有效性进行了分析。本文的主要研究内容如下:首先,为了探究个体尺寸差异对疏散的影响,本文引入了理想情况下的疏散特征时间,通过理论计算发现尺寸差异的增大会降低疏散特征时间。但模拟发现期望速度较大时,尺寸差异的增大会增加疏散时间。为了探究尺寸差异影响宏观疏散效率的内在原因,我们从微观角度入手对二元混合人群的疏散过程进行观察。通过比较不同尺寸差异下拱形拥堵的占比,发现随着尺寸差异的增大,延迟时间较长的拱形拥堵占比增多,导致总的拥堵延迟增大。进一步,我们对拱形拥堵的稳定性进行了分析,得到了如下结论:随着拱形拥堵簇中大个体数量占比以及尺寸的增大,拱形拥堵造成的延迟时长增加。期望速度较大的时候拱形拥堵占主导地位,所以尺寸差异的增大会明显降低疏散效率。最后,本文提出了一个提高疏散效率的策略,即大小个体分开疏散,并通过模拟验证了策略的有效性。接着,本文对地铁站内行人出站过程的传染问题进行了分析。为了有针对性地提出防控措施降低传染的风险,我们对感染半径以及感染概率这两个主要因素的影响进行了对比,结果表明感染半径的取值会显著影响感染传播。确定主要影响因素之后,我们提出了相应的措施,通过模拟验证了各类措施的有效性。结果表明,合理地设置隔挡设施以及增大行人间距能够显著降低感染人数。此外,较大的期望速度也有利于减少感染人数。需要注意的是,出站总人数的增加会降低措施的有效性,因此除了要做好防控措施的实施,还要控制进站人数以降低感染传播的风险。综上所述,本文的工作考虑了公共建筑内人群中个体异质性对疏散过程以及感染传播的影响。为人员构成复杂的公共建筑内部合理的布局、疏散策略的制定以及疫情期间公共场所的防控措施的制定提供了一定的参考。