A preliminary ergonomic assessment of piloting a lifeboat in ice

This paper examines human factors associated with piloting a totally enclosed motor propelled survival craft (TEMPSC or lifeboat) in ice. The first section of the paper describes the use of a usability assessment scale to evaluate the coxswain’s (TEMPSC captain) control panel. The second portion examines environmental conditions (habitability) inside the lifeboat during evacuation. All testing was completed in conditions that were consistent with those that might be experienced by ship or offshore oil and gas crewmembers in the event of abandonment due to an onboard emergency. Results indicated that the lifeboat test configuration presented considerable challenges to usability/functionality as well as habitability. These findings suggest that further research should be conducted to evaluate the safety of all existing lifeboat designs. Finally, it is recommended that the international maritime organization (IMO) and safety of life at sea (SOLAS) Convention should mandate user-centered design evaluations for future lifeboat manufacturing.     

船舶安全疏散研究述评

船舶安全疏散作为保障船上人员生命安全的重要途径,已逐步成为世界航运业关注的焦点。介绍了船舶人员行为及运动特征、船舶疏散模型和船舶疏散设施等三个方面的研究现状。首先说明船舶人员行为及运动特征是船舶疏散研究的基础;然后介绍了现有的疏散模型研究、船舶疏散模型和仿真软件,以及三者之间的相互关系;进而简要介绍船舶安全疏散装置和船舶疏散研究的关系;最后针对船舶安全疏散研究存在的问题和不足,对船舶安全疏散的发展提出展望。     

Designing for safety in passenger ships utilizing advanced evacuation analyses—A risk based approach

This paper describes a novel set of well-defined evacuation scenarios for use in advanced evacuation analyses of passenger ships according to present maritime safety regulations. The scenarios are based on a recently performed risk assessment of passenger ship evacuation and can be related to actual accident scenarios, covering the major hazards passenger ships are exposed to. Furthermore, a risk-based methodology for using the set of scenarios in evacuation performance evaluation is proposed and it is demonstrated how the scenarios can be used to relate actual design options to the overall level of risk associated with the ship.The paper includes a brief introduction and describes the background for developing the evacuation scenarios. The results from a recently performed risk assessment is reviewed and it is explained how this can be used as basis for deriving a complete set of realistic evacuation scenarios. Furthermore, it is outlined how to use the evacuation scenarios to estimate the overall risk associated with a specific passenger ship. Finally, possible future developments of the maritime safety regulations have been discussed and it has been demonstrated how the proposed set of scenarios will facilitate the emergence of truly risk based probabilistic safety regulations.     

航运企业风险评估的实施

航运业历来就是一种高风险的行业,随着航运科技和安全管理手段的不断发展,全球航运安全形势呈现了良好的态势,尤其自1998年7月1日国际海事组织公布了以ISO9002为基准的《国际安全管理规则》（ISM CODE）以来,航运业的安全管理进入了国际标准化时代。为进一步完善航运业的标准化管理,国际海事组织在85届海安会上通过了MSC.237（85）决议批准了ISMCODE的修正案,并要求航运企业自2010年7月1日起针对安全和防止污染的任何活动都需要进行风险评估。为保证航运企业能够正确进行安全活动的风险评估,以满足该修正案的要求,应用风险决策法系统分析了航运企业进行船舶、人员和环境风险评估所涉及的各个要素。提出一套合理、实用和系统的航运企业风险评估方法,并对风险评估实施过程需要特别关注的问题进行阐述。对进一步提高船舶安全操作水平有了重要的现实意义。     

公众聚集场所人群疏散基础数据的分析

针对直接利用国外的人群疏散基础数据进行我国公共聚集场所人群疏散的模拟将会产生不准确的预测结果、导致这些场所人员安全得不到保证的问题,通过对大量国内外相关数据的搜集、整理和分析,确定了6种基础数据是建立疏散模型和开发疏散模拟软件的必备基础,包括:人员类型和人群的组成、人员水平投影面积和形状、人员密度、人员行走速度、边界效应宽度和预动作时间;总结出获取基础数据的4种主要方法,即直接观测和录像观测、人群疏散演习、个体试验和问卷调查;并确定了可在现有资料中直接获得并使用的数据以及仍需要进一步研究确定的数据。研究结论为公共聚集场所人群疏散问题的研究提供了参考和依据。     

地铁事故应急疏散模拟及优化研究

为探究如何提高地铁车站应急疏散的效率,以我国近十年来地铁常见事故类型统计为基础,在事故风险分析的前提下,利用风险矩阵和元胞自动机设定应急疏散等级,分析不同事故水平下相应疏散措施。以北京地铁西直门站为实例,使用疏散仿真软件Pathfinder构建模拟环境,对高峰时期下站内最短逃生路径进行疏散模拟;按照事故与疏散的响应过程,从预防次生事故角度出发,针对西直门站疏散过程中可能发生的踩踏事故的诱发因素进行优化;研究拥堵对疏散进度的具体影响,选取使用率较低的M通道设施,进行不同使用率下的多次模拟,得到最优的疏散方案,研究结果可为进一步提高疏散设施利用率、改善应急疏散效果提供技术支持。     

低可见度情况下从众行为对疏散的影响分析

在火灾等紧急情况下,可见度较低时的行人疏散与正常时的疏散情况有明显的区 别。基于前人成果的基础上,通过引入从众效应阐述了可见度较低时的元胞自动机疏散 理论模型,并定义区分了普遍性从众、理性从众和盲目从众。研究结果表明:理性从众 对疏散能够起到良好的优化作用;盲目从众对疏散的作用效果具有不可预测性,在某些 情况下盲目从众甚至会对疏散起到严重阻碍的作用。因此,建议在条件允许的条件下积 极采用理性从众的行为方式,尽量避免采用盲目从众。研究还发现,理性从众对疏散的 优化效果基本不受初始行人数量、出口宽度和可视距离的影响。     

Modeling and safety strategy of passenger evacuation in a metro station in China

The construction of metro in China is in a period of an unprecedented development in recent years, and the passengers are in high density within the metro during the operation time, the problem of occupant safety in emergencies has attracted more and more attentions. During the design and operation stages, modeling of the metro station evacuation capacity by using the computational models is an effective measure for guaranteeing the metro evacuation safety in the future. In this article, the safety strategy of evacuation in metro stations is first investigated and established, which involves the occupants needed to be evacuated, the evacuation route, and the safety zone. Then, an engineering calculation method for the metro station evacuation time is proposed. Based on the experimental data, simulation of evacuation process in different fire cases is conducted by using an agent-based model, so as to study the features of occupant evacuation behavior, the evacuation time, the passage flow rate, and the strategy of using the escalator as evacuation passage. These conclusions will be helpful for guiding the safe evacuation design of metros in China.     

疏散路径受阻情况下的人员疏散模型及算法

建筑火灾中,随着火势的不断增大和烟气的不断增多,随时会有某条疏散路径因被火势或烟气封堵而不能正常通行的情况发生。针对此情况下的应急疏散问题,以待疏散人员全部完成疏散所需时间最短为目标,以结合疏散路径的通行能力合理分配待疏散人员为原则,运用Dijkstra算法对网络中的最短路径进行求解,并结合网络流控制的方法实现疏散人员的合理分配,建立了疏散路径受阻情况下的人员疏散模型,并提出了该模型的算法思想及算法步骤,最后结合算例进行了验证。验证结果表明,该模型及算法可行、有效,既可较好地避免因大量人员选择相同疏散路线而造成的拥堵,还提高了疏散网络的整体使用率,又有效缩短了人员的疏散所需时间。     

Experimental study on an ultra high-rise building evacuation in China

With the development of modern cities, more and more ultra high-rise buildings have been built. Emergency evacuation of such buildings becomes one of the major concerns for building designers, building occupants and governments, especially after the disaster of 9/11. In this study we designed three experiments to investigate the process of ultra high-rise building evacuation. The experiments were performed in Shanghai World Financial Center, which is about 470 m tall. In the first experiment, the evacuation of a single pedestrian from the top floor to the first floor was performed. Movement characteristics such as mean speed and the time needed for evacuation were analyzed. In the second experiment, the mass evacuation process was captured by video cameras and the data were extracted out manually. The evacuees were distributed initially on floors 12–17, and were asked to evacuate through a staircase onto the refuge floor. On the refuge floor, i.e. the 6th floor, the evacuees were required to transit into another staircase to keep moving down to the ground floor. The characteristic space–time curves for each evacuee were extracted and analyzed. Parameters such as the mean speed and the evacuation time, as well as the characteristic of the transit process from one staircase to another were investigated. We at last mimicked and discussed the process of lift evacuation for an ultra high-rise building in the 3rd experiment. Evacuees located on the 41st and 65th floor were asked to move downward by stairs until they came to the refuge floors, where they would evacuate to the ground floor by lifts. The time characteristic of the mixed evacuation strategy was discussed. The basic data obtained from the experiments are useful for building designers and can be used to validate and refine ultra high-rise building evacuation models.     

城市道路的人员疏散风险评价研究*

为量化评价城市道路在人员疏散过程中存在的风险,以支持城市道路规划,以及有效开展应急疏散管理,提出1种城市道路的人员疏散风险评价方法。该方法设定多种影响因素,构建道路疏散风险评价函数,并结合临界簇模型,运用实时交通态势数据与动态人口数据,评估不同时间的道路疏散风险。以上海市外环线内区域为研究区,开展道路疏散风险综合评价与突发事件情景下的道路疏散风险评价。结果表明:该方法可以有效综合多种影响因素,空间量化表达道路的人员疏散风险。评价结果能够为城市道路设施规划提供帮助,为提升城市应急疏散管理效率,降低事故的伤亡与损失提供决策依据。     

应急撤离建模研究的现状、问题与发展趋势

分析以往的突发事件应急撤离决策过多依赖决策者主观判断的问题,提出通过构建应急撤离模型为决策者提供更客观的辅助决策信息,并阐述了应急撤离建模过程涉及的主要要素。通过对3种主要应急撤离建模方法——宏观、微观和中观的撤离建模过程的详细介绍和分析,综观了当前应急撤离建模的研究现状。在该基础上,研讨每种建模方法的特点、适用范围以及存在的主要问题,并针对这些问题,给出可能的解决方法和未来的发展方向。归纳应急撤离建模研究的成果,提出在实际应急撤离建模工作中应注意的问题。     

重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统设计与应用

为了对重大毒气泄漏事故的后果影响及相关疏散区域进行分析,构建基于GIS的重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统,对区域疏散分析业务流程和数据流程进行分析,对系统总体结构和数据结构进行设计,并结合具体案例,进行扩散模拟,对事故影响区域以及区域疏散效果进行分析,研究结果表明:混合通知方式下的疏散效率最高,毒气泄漏事故发生后应尽早通知周边居民疏散。     

某地铁站突发事件乘客疏散行为分析研究(1)——统计分析

为了掌握突发事件下,乘客疏散速度,疏散时间等数值;基于某地铁站突发事件区间隧道乘客紧急疏散事故案例,采用统计分析突发事件下乘客在列车车厢、区间隧道平均疏散速度、平均疏散时间、触发列车设备等数据;结果表明:突发事件地铁运营公司反应时间为3分39秒;乘客在列车车厢内总体平均疏散速度0.08m/s,总体平均疏散时间3.31s/人;乘客在区间隧道疏散总体平均疏散速度0.145m/s,总体平均疏散时间4.10s/人等数值。为地铁设计人员、地铁安全评估、仿真模型、地铁运营安全管理、应急疏散预案的编制提供参考。     

铁路客运站疏散安全风险分析与对策研究——以乌鲁木齐站为例

本文对乌鲁木齐站疏散安全进行分析研究。经乌鲁木齐站客流数据分析得,日均客流量1.78万人,日常高峰时段客流量2.4万人,每日早高峰客流在9:00～12:00之间,晚间客流高峰在18:00～24:00之间。乌鲁木齐站以原有疏散能力计算,日常高峰时段旅客平均排队时间为36.7min,其他特殊时段旅客积压排队现象更长,造成旅客需要提前1.3～2.0小时排队进站。影响乌鲁木齐站疏散安全的主要原因包括疏散设施未全部投入使用,安检设备通过能力有限,旅客疏散路线复杂等。笔者从疏散路径、疏散设施和疏散管理等方面提出疏散安全风险控制的对策和建议。     

基于Revit的医院火灾人员疏散路径优化及智能诱导

为了充分保障大规模人群疏散安全目标的实现,进行Revit二次开发,构建建筑物节点状态数据智能提取系统,自动生成建筑物节点初始状态数据库,利用自适应蚁群算法,以全体待疏散人群完成安全疏散时间最短为优化目标,开发人群应急疏散路径优化及智能诱导模型。通过对有无疏散诱导情况下某医院火灾中人员完成疏散所需时间及各出口人员滞留情况的对比,结果表明,基于Revit的数据智能提取系统,改善了医院火灾人员疏散路径优化算法初始状态和边界条件的处理方案,显著提高了疏散优化算法的运行效率,在保障医患人员安全疏散的同时,有效避免了从众现象造成的个别出口拥堵现象。     

建筑物火灾时人员疏散时间模型研究

在建筑物火灾中,人员安全疏散与人员的生命安全直接相关.人员能否安全疏散主要取决于疏散到安全区所用时间的长短,人员疏散时间在考虑建筑物结构和人员距离安全区的远近等环境因素的同时,还必须综合考虑处于火灾等紧急情况下人员的自然状况和人员心理及行为特征.本文在组织人员应急疏散演习测量个体疏散时间的基础上,结合影响人员疏散行为和疏散时间的相关因素,采用世界先进统计软件SPSS12 for Windows进行多元线性回归分析,建立人员疏散时间回归模型.该研究技术科学、先进,结果可信.研究结果将充实我国人员疏散心理和行为反应数据库,为建筑防火性能化设计,尤其是设计人员密集建筑提供基础数据和初步的分析.     

某地下商场紧急情况下人员疏散实验研究

地下商场紧急情况下人员疏散过程非常复杂,受到众多因素的影响,如人员自身因素、环境因素等。通过设计并实施人员疏散实验,同时对实验参与人员开展问卷调查,分析了地下商场紧急情况下人员疏散特性及借用相邻防火分区防火门作为安全出口对疏散过程的影响;从疏散演习实验过程中人员出口选择、疏散时间及出口流率、疏散行为等三方面内容对实验结果进行了分析和讨论。     

基于性能化设计的某大型游乐场人员疏散研究

作为新兴的室内大型娱乐场所,游乐场建筑规模大,功能复杂,现行建筑防火设计规范已不能完全适用于这类建筑,因而其消防安全问题极为突出。基于性能化防火设计方法,利用疏散模拟软件STEPS对某大型游乐场人员疏散进行了模拟计算,评估了其人员疏散的安全性,并给出了保证人员安全疏散的建议,所得结果对类似场所的人员疏散具有指导意义。     

城镇油气管道事故应急疏散决策优化

为实现油气管道事故中城镇大规模应急疏散的智慧决策,构建基于改进的自适应蚁群算法的应急疏散路径优化模型,开发基于油气管道典型事故后果分析的城镇大规模应急疏散决策优化系统平台(LSSED)。LSSED在地理信息系统平台上,针对油气管道泄漏引起的扩散、喷射火、池火、BLEVE、蒸气云爆炸等典型事故进行事故后果分析,对疏散通道当量长度和疏散时间成本函数进行定量评价,实现大规模应急疏散方案的智慧决策和避难方案的全局优化。案例分析表明,LSSED平台实现了基于地理信息系统的典型事故时变环境信息和应急疏散路径优化算法的数据传递及系统集成,实现了基于事故后果分析的城镇大规模人群疏散路径和避难方案优化,可为城镇安全规划和应急管理提供参考和借鉴。