地铁站火灾人员安全疏散研究综述

为提升地铁站火灾疏散能力,减少灾时人员伤亡和财产损失,国内外大量的研究成果服务于地铁应急预案的制定。分别从研究手段和研究对象方面对国内外近年来的文献进行梳理,分析了地铁站火灾疏散中的烟雾特点、人员应急行为特征和心理反应、疏散中的瓶颈和疏散路径。系统地分析了影响地铁站火灾疏散的因素,比较了不同学者地铁站火灾疏散中存在的差异以及有待改进的地方,从改善地铁设计管理方面和提升人员疏散能力方面提出了建议。     

暴恐事件下机场航站楼疏散能力研究

为解决暴恐事件下机场航站楼人员疏散的应急管理问题,采用解释结构模型(ISM)法与决策试验和评价实验室法(DEMATEL),剖析各影响因素之间的关联关系,并筛选出影响人员疏散能力的关键因素,依据相关标准、规定及暴恐事件的严重程度、可控性和应急疏散范围等因素,提出航站楼暴恐事件下人员应急疏散预警等级划分标准。结果表明:建筑结构、安全设施、暴恐事件、年龄、应急准备、疏散通道、环境的熟悉程度和现场状态对其他疏散能力影响因素的影响程度较大;受其他疏散能力因素的综合影响程度较大的主要有速度、疏散引导、应急救援、人群视角、疏散距离、安全设施、暴恐事件和疏散通道;影响人员疏散能力的关键因素主要有疏散引导、速度、应急救援、安全设施、暴恐事件、建筑结构、人群视角和疏散距离;影响人员疏散能力的原因因素按重要性排序为:建筑结构、年龄、环境的熟悉程度、安全设施、现场状态、性别、暴恐事件和应急准备。     

地铁乘客疏散帮助行为及其影响因素的SEM模型*

为研究地铁疏散中乘客帮助行为及其影响因素之间的作用机制,通过对武汉市地铁站乘客疏散行为进行问卷调查,从普通乘客特征、特殊群体特征、安全认知、疏散环境和恐慌心理5个维度出发,构建地铁乘客疏散帮助行为及其影响因素的结构方程模型。研究结果表明:普通乘客特征、特殊群体特征、安全认知对帮助行为具有直接正向影响,其中安全认知对乘客是否提供帮助行为的影响最大;恐慌心理、疏散环境对帮助行为具有直接负向影响,其中恐慌心理影响较大;安全认知还通过中介变量普通乘客特征、特殊群体特征、疏散环境和恐慌心理对帮助行为产生间接影响。     

恐慌情绪和疏散行为交互影响的地铁站火灾疏散仿真方法

为提高地铁站火灾事故发生后的疏散效率,降低人员伤亡和财产损失,考虑到疏散过程中个体恐慌情绪的动态变化,基于元胞自动机模型分析恐慌情绪与疏散行为之间的交互影响,构建地铁站火灾疏散仿真模型,以双层岛式地铁站为例,讨论恐慌情绪对疏散效率和出口选择的影响。研究结果表明：恐慌情绪是人群疏散中的关键因素之一,轻度恐慌有助于缩短疏散时间,而过度恐慌会一定程度上减缓疏散效率;恐慌情绪对出口选择存在显著影响,恐慌人群在出口选择时表现出明显的从众行为。研究结果可为优化地铁站应急安全管理提供参考。     

考虑人-环因素的地铁站疏散速度修正模型与仿真

为提高地铁站突发事件人群疏散效率,构建融合人-环特征的地铁站人群疏散速度修正模型。首先从人员、环境2个方面,分析地铁站突发事件疏散设计要求及人群疏散影响因素,选取地铁结构、携带行李等8个速度影响因子,建立速度影响指标体系;然后采用未确知测度理论,计算速度指标熵值,确定速度修正量值;最后以某地铁站火灾事故为例,修正人员移动速度,设置疏散个体参数,仿真地铁站火灾疏散过程。结果表明:速度修正前地铁站疏散仿真总时间为264.0 s,修正后疏散总时间为337.0 s,仿真修正后的疏散时间更长,人员危险性更大。     

能见度对个体疏散速度及路径选择的影响研究

为提供火灾条件下人员疏散基础数据,基于4层教学楼疏散平台,开展了不同能见度环境下个体疏散实验,研究了能见度对人员疏散速度及路径选择的影响。研究结果表明:正常能见度条件下,人员的平均疏散速度为(2.37±0.23)m/s,个体间疏散速度差异明显,随着能见度降低,人员的平均疏散速度呈现均匀下降趋势,个体疏散速度最终均趋近于(0.36±0.10)m/s;人员水平疏散速度显著大于下行疏散速度,且水平疏散速度受能见度影响更大;当能见度较高时,人员以视觉作为寻路方式,倾向于选择自己最熟悉的路线进行疏散;能见度较低时,人员主要依靠触觉作为寻路方式,即借助墙或楼梯扶手进行疏散,此时人员的路径选择受到周围围挡物的共同作用。     

能见度对个体疏散速度及路径选择的影响研

为提供火灾条件下人员疏散基础数据,基于4层教学楼疏散平台,开展了不同能见度环境下个体疏散实验,研究了能见度对人员疏散速度及路径选择的影响。研究结果表明:正常能见度条件下,人员的平均疏散速度为（2.37±0.23）m/s,个体间疏散速度差异明显,随着能见度降低,人员的平均疏散速度呈现均匀下降趋势,个体疏散速度最终均趋近于（0.36±0.10）m/s;人员水平疏散速度显著大于下行疏散速度,且水平疏散速度受能见度影响更大;当能见度较高时,人员以视觉作为寻路方式,倾向于选择自己最熟悉的路线进行疏散;能见度较低时,人员主要依靠触觉作为寻路方式,即借助墙或楼梯扶手进行疏散,此时人员的路径选择受到周围围挡物的共同作用。     

基于改进社会力模型的地铁大客流疏散能力研究*

为有效应对大客流情景下人群拥挤对地铁站正常运行带来的影响,采用社会力模型和Anylogic仿真软件,对地铁站大客流疏散能力进行建模和分析,从客观、主观、管理视角分析影响客流疏散能力的因素,基于改进社会力模型刻画行人行为,分析影响地铁车站疏散能力的3个关键因素,并以南宁地铁1号线朝阳广场站为背景进行研究。研究结果表明:行人密度是影响地铁站疏散能力的关键因素,出入口选择策略和行人亲属关系比例对疏散能力影响显著,研究结果可为地铁客流疏散提出针对性建议。     

大型超市火灾人员疏散路径优化研究

针对常州某大型超市的实际建筑结构和人员分布情况,利用计算机进行火灾情况下的人员疏散模拟,得出疏散路径、出口人员流量、疏散时间及疏散设施的使用情况等相关数据。疏散过程中路径选择是影响疏散时间的重要因素,而人员对超市环境的熟悉程度又是影响路径选择的重要因素。进行路径优化时,若以超市店员作为疏散的动态引导人,采用方向式动态引导,将人员引导至模拟中使用率较低的出口和楼梯,进行人员分流,能够缩短疏散时间,进一步优化疏散路径。从疏散路径选择和人员管理方面提出一种针对该超市的更为高效的疏散方法。     

楼梯间障碍物对安全疏散的影响研究

楼梯间存放的障碍物与人员安全疏散密切相关,利用仿真软件Pathfinder进行疏散模拟,研究楼梯间障碍物对疏散总时间和各出口流量的影响,以及人员路径选择的变化。结果表明,障碍物的存在对安全疏散产生较大的消极影响,使存在障碍物的楼梯间人流量减小,疏散时间延长;影响人员对疏散路径的选择,使其他楼梯间疏散人数增加和疏散时间延长;障碍物位置处易形成疏散瓶颈,造成严重拥堵。     

地铁站异质人群疏散折返行为模拟分析

为了解折返行为对异质人群的疏散影响，应用Pathfinder软件对地铁站异质人群突发状况下疏散折返行为进行研究。对人员面对不同情景时的折返意向进行调研，分析了疏散楼梯宽度、折返人员比例、折返位置、列车到站数量、折返人员类型等对地铁站疏散速率以及疏散时间的影响。研究结果表明:折返比例、折返距离和难度与稳定疏散期疏散速率呈负相关，与疏散时间呈正相关，疏散楼梯宽度倍数则反之；地铁站停靠的列车数量与疏散时间呈正相关；肩越窄、运动速度越快，稳定疏散期的疏散速率越大、整体疏散时间短。     

基于多因素出口选择的建筑疏散指示优化设计

建筑疏散指示标志关系到人们的生命安全,为了寻找一种更为有效的引导疏散的思路,实现紧急疏散时合理、有效地引导人员逃生,提出了以疏散人员到出口的距离、出口宽度和出口区域人员密度三个因素为基础的出口选择模式作为建筑疏散指示标志的设计规则;研究了仅考虑距离因素选择出口时疏散人员分配失衡的现象,展示了以人员到出口的距离、出口宽度、出口区域人员密度三个因素为基础的出口选择引导模式对建筑疏散的优化效果。研究结果表明:根据距离、出口宽度和出口区域人员密度三个因素来确定疏散指示标志设计的规则,避免了人员密集建筑场所“就近出口”带来的不利因素,实现了疏散资源的高效利用。     

考虑小群体行为的建筑疏散试验研究

为探究小群体行为对行人疏散决策及运动过程的影响,开展复杂建筑布局内的行人疏散试验。试验人员按照小群体规模以及对建筑物布局熟悉程度分为24组,获取所有组别小群体的出口选择、疏散路径、疏散速度和决策时间等数据。研究结果表明:小群体疏散速度慢于个人疏散,但与小群体规模没有相关性;对建筑物布局熟悉的小群体疏散效率更高;相比个人,小群体需要更长的疏散决策时间;同时,面对多条路径时,行人倾向于选择楼梯等垂直疏散设施继续疏散。     

疏散人员路径选择行为多人在线式虚拟试验研究

在紧急状况下人员疏散特征难以通过日常观测获取，而开展真人现场疏散试验难以确保参与者的人身安全。因此，构建包括绘图、运动、通信模块的多人在线式虚拟疏散试验平台，组织真人在线参与疏散试验，从路径选择行为和运动特征两方面与真人现场试验进行对比，结果表明该平台可以重现真实人员疏散过程中的疏散动力学规律。进一步设计并组织可控真人在线疏散试验，研究影响疏散人员路径选择行为的相关因素，结果表明：在高压力环境下人员冲突强度较高，但随着知晓出口位置的人员比例增加而降低；人员的路径选择与其视野内其他人员的运动方向呈正相关关系，且高压力环境下人群的路径选择情况更加一致。     

走廊-教室建筑结构人员疏散时间控制浅析

建筑物发生火灾后,人员能否从建筑物内安全地撤离,取决于疏散时间的长短。从疏散场所、疏散人员及疏散环境3个角度分析了影响人员疏散时间的因素。运用层次分析法分析疏散时间的影响因素,确定各因素对疏散时间的影响程度。然后,用人员疏散模拟软件并借助正交试验法对影响走廊-教室建筑结构下人员疏散时间的主要因素进行分析,最后提出人为可控度的概念。结果表明,人员密度和出口宽度对疏散时间影响显著,但出口宽度的人为可控程度最高,人员密度的人为可控度最低。     

高层建筑人员竖向疏散途径选择特性调查研究

高层建筑人员竖向疏散途径选择与人的生理特征、文化背景、行为习惯等人员特征密切相关,因此开展针对我国高层建筑人员疏散途径选择特征的数据采集和分析工作十分重要。设计并开展了高层建筑竖向疏散途径选择的问卷调查。对人员在日常和紧急条件下高层建筑竖向疏散途径的选择进行了统计分析,分别针对距离因素、排队因素、群体因素影响的不同条件下人员选择电梯进行上下楼层的期望值进行了对比分析。利用Pearson相关性检验和多重对应分析方法,保障电梯疏散可行前提下,研究了人员性别、年龄、文化程度、职业、身型特征、生理和心理状态、日常行为习惯等人员特征因素和竖向疏散途径选择之间的相关关系。     

基于微观模拟的多层地铁站疏散效率研究

为客观评估复杂多层建筑物的人员疏散效率,以一个3层地铁站为例,用City Flow流微观人员疏散模型模拟不同疏散场景,量化分析人员分布情况、电梯操作方式、人员寻路行为3方面的场景设置变数对疏散结果的影响,提出楼层疏散效率概念,探讨多楼层建筑结构人员疏散过程中如何摆脱疏散场景设置的变数,客观评价建筑结构自身的疏散效率。结果表明:增加手扶电梯E3使疏散时间减少9.8%,让大多数人选择楼梯S2可减少16.9%的疏散时间;距离安全出口越远的区域受疏散场景调整的影响越大,整体疏散效率的提高取决于所有疏散通道之间的相互平衡和配合;楼层疏散效率能反映各楼层自身属性,是客观有效的评价指标。     

基于毒性伤害指标的疏散路径规划模型

为定量研究毒气泄漏事故中有害物质扩散对疏散路径选择行为的影响,以疏散过程中人员健康伤害最低为目标,构建新的疏散路径规划模型。在离散化改进毒性负荷计算公式的基础上,参照疏散道路网络图描述的空间位置信息,采用高斯气体扩散模型计算各疏散路段的毒性负荷值及致死概率等人员毒性伤害指标,从而选择最优疏散路径;然后,以液氨泄漏事故为研究案例,对比最短和最优疏散路径,以验证模型的有效性。研究成果表明:由于毒气浓度空间分布的差异,行走距离较短的疏散方案反而可能导致较高的伤害概率;为尽量减少人员伤亡,事故应急疏散过程需要有针对性的规划引导。     

建筑物火灾时人员的认知水平对疏散心理和行为影响研究

在建筑物火灾中,个体行为因人员的个体特征、认知水平、社会特质、面临不同危险局面等因素的不同会呈现出极大的差异性。因此,在建筑物火灾中,人员应急疏散策略和方案在充分考虑紧急情况下外界环境因素的同时,还必须综合考虑处于火灾等紧急情况下的人员心理和行为特征。本研究是在大量调查问卷获得的数据和资料的基础上,基于一定的数学模型,利用相应的统计分析方法,主要讨论体现人员认知水平的文化程度、消防知识与经验二个因素对疏散心理和行为的影响特点。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和人员消防培训提供基础数据和指导。     

地铁应急疏散恐慌程度模型研究

为研究地铁应急疏散情况下人员恐慌程度,建立地铁应急疏散恐慌程度模型。首先根据恐慌心理量表和调查问卷得到恐慌程度影响因素及其分类,并确定各影响因素权重值。在北京地铁军博站进行应急疏散模拟试验。根据试验数据修正模型中相关事故经历因素,得到地铁应急疏散恐慌程度最终优化模型。结果表明,地铁应急疏散恐慌程度受年龄、携带行李情况、接受安全教育程度、相关事故灾害经历等人员个体因素,以及人员密度、疏散环境复杂程度、事故灾害发生位置等环境因素影响。应急疏散恐慌程度模型计算结果和应急疏散模拟试验结果相近。