典型地铁火灾场景中烟气蔓延与控制研究

地铁是现代化的城市轨道交通工具,承担着越来越重要的大客流运输任务,是城市现代化程度的重要指标。随着城市地铁的迅速发展,作为人流密集的公众聚集场所且处于地下的空间,地铁灾害问题愈来愈引起人们的重视。近年来,地铁火灾成为火灾科学界研究的热点。本文针对地铁火灾的特点,设计特定情况下的地铁火灾场景,利用FDS模拟地铁车站的三维烟气流场,对地铁车站火灾烟气的蔓延情况及烟气控制系统对烟气的控制效果进行了研究,通过分析烟气蔓延的过程和特点,得出了无机械送排风或无挡烟装置难以保证人员从站台层向站厅层安全疏散,特别是当站台中部发生火灾时,只有机械送排风和挡烟设施配合使用才可以有效地控制烟气和温度的研究结论。旨在对有效防控地铁火灾和人员疏散的研究提供一定参考。     

地铁运营工况点型探测器探测性能试验研究

为了解地铁运营期点型探测器受活塞风的影响及其适应性和设置方式,采用碎纸、棉绳和聚氨酯塑料试验火,在地铁站台进行初期火灾探测实体试验。对2种类型点型探测器在模拟运营工况与夜间停运工况的适应性进行对比分析,同时,针对设置镂空格栅吊顶地铁车站,研究点型探测器在吊顶上下不同安装位置时的响应性能。试验结果表明:列车运行产生的活塞风扰乱烟气的上升和扩散运动,对阴燃火源烟气影响显著,有烟明火烟气能较快地通过格栅空隙到达中板;在地铁运营工况条件,烟温复合探测器响应性能表现不理想,不同空间安装的点型感烟探测器报警时间与报警数量均较停运工况发生变化。设置镂空格栅吊顶车站站台层公共区运营期使用点型感烟探测器进行保护时,应当贴中板和贴格栅吊顶双层安装。     

地铁行车调度系统人误影响因素识别及评定研究

为寻找影响地铁行车调度系统人误的因素,提出结合SHEL模型与层次分析法(AHP)的人-机-环系统人误影响因素识别及评定技术。通过扩展SHEL模型到人-任务、人-列车、人-人机界面、人-环境、人-线路、人-人、人-客观其他7个界面,构建人误影响因素分析模型;在对上海地铁54名行车调度员问卷调查的基础上,引以因子分析法识别出19项人误影响因素;并通过搭建人误影响因素层次结构模型及运用AHP法实现对人误影响因素的评定。结果表明,影响行车调度人误的因素中权重居前5位的分别为客流问题、行车密度、问题列车数、人机界面可支持性及人机界面布局合理性。因此,在客观运营条件不能改变的情况下,可以用改善人机界面条件来减少人误的发生。     

地铁施工灾害关键警兆监测指标研究

为实现地铁施工灾害警兆的实时监测和重点跟踪,预防和减少地铁施工灾害的发生,应用WBS-RBS及关联规则对地铁施工灾害关键警兆监测指标进行科学选取。通过分析以往地铁施工事故,针对基坑工程采用WBS-RBS方法,全面识别施工过程中的风险源,并运用基坑工程警兆监测指标关联规则模型对"地墙渗漏"警兆的20组样本数据进行计算分析,得到警兆与监测指标的频繁项集,从而甄选出关键警兆监测指标。结果表明,由于关联规则的存在,当警兆监测指标组合中某个指标超过阈值时,组合中可能存在其他指标同时超过其指标阈值,因此这时应加强对其他指标的监测。     

Rush-hour aromatic and chlorinated hydrocarbons in selected subway stations of Shanghai, China

Air samples were collected simultaneously at platform, mezzanine and outdoor in five typical stations of subway system in Shanghai, China using stainless steel canisters and analyzed by gas chromatography-mass selective detector (GC-MSD) after cryogenic preconcentration. Benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) at the platforms and mezzanines inside the stations averaged (10.3 ± 2.1), (38.7 ± 9.0), (19.4 ± 10.1) and (30.0 ± 11.1) μg/m³, respectively; while trichloroethylene (TrCE), tetrachloroethylene (TeCE) and para-dichlorobenzene (pDCB), vinyl chloride and carbon tetrachloride were the most abundant chlorinated hydrocarbons inside the stations with average levels of (3.6 ± 1.3), (1.3 ± 0.5), (4.1 ± 1.1), (2.2 ± 1.1) and (1.2 ± 0.3) μg/m³, respectively. Mean levels of major aromatic and chlorinated hydrocarbons were higher indoor (platforms and mezzanines) than outdoor with average indoor/outdoor (I/O) ratios of 1.1-9.5, whereas no significant indoor/outdoor differences were found except for benzene and TrCE. The highly significant mutual correlations (p < 0.01) for BTEX between indoor and outdoor and their significant correlation (p < 0.05) with methyl tert-butyl ether (MTBE), a marker of traffic-related emission without other indoor and outdoor sources, indicated that BTEX were introduced into the subway stations from indoor/outdoor air exchange and traffic emission should be their dominant source. TrCE and pDCB were mainly from indoor emission and TeCE might have both indoor emission sources and contribution from outdoor air, especially in the mezzanines.     

富水红砂岩地层隧道联络通道冻结温度场分布规律及其敏感性分析*

为了明确富水红砂岩地层中冻结温度场的影响因素,研究温度场的发展和分布规律,以兰州地铁2号线定西路站到五里铺站之间的隧道联络通道为研究背景,建立三维瞬态温度场有限元模型对冻结加固过程进行模拟,通过数值模拟和实测数据对比验证模型的准确性进而分析土体密度、导热系数、比热容的变化对温度场发展的影响。通过灰色关联分析法,得到各土体参数对温度场发展的影响程度。研究结果表明:冻结孔越密集,形成的冻结帷幕越厚,冻结壁温度越低;随着导热系数增大,形成的冻结壁温度降低,随着土体密度和比热容增大,形成的冻结壁温度升高;影响温度场温度的各参数灰色关联度排序为:比热容>密度>导热系数;当各参数分别增大30%时,温度场温度变化程度排序为:密度>导热系数>比热容。研究结果可为类似地质冻结工程的设计施工及土体改良提供参考依据。     

基于Kinect的地铁乘客不安全行为识别方法与实验*

为解决地铁视频监控技术对乘客不安全行为只记录不识别且较少考虑识别精确度的问题,提出1种基于Kinect传感器的高效识别方法。以Pelvis为向量起点和动作活动高频关节为终点构建识别特征向量;运用余弦定理获得标准动作与测试动作关节的最大角度差序列;以最大角度差为动作特征量建立相似度计算模型,运用动态时间规整算法（DTW）将初始结果转换为动作相似度。以相连关节法为对照组开展对比实验,结果表明:前者在抽烟、挥拳、挥手呼救等行为识别的准确度分别为91.7%,86.9%,89.2%,平均比对照组高4%以上,显著提高了地铁乘客不安全行为的识别率,可为地铁智能安全管控提供理论与技术依据。     

上海冬季公共交通出行PM1污染暴露特征

使用DustTrakTM-II-8530粉尘仪对上海市居民出行的典型公共交通出行(地铁和公交车)的PM1暴露水平进行了平行监测,以了解其暴露特征.结果表明,公交车和地铁出行的单程平均PM1暴露浓度分别为(0.079±0.067)mg/m3和(0.065±0.056)mg/m3;交通工具内的暴露浓度低于户外步行的暴露浓度,尤其是地铁车厢内.公交车和地铁出行的单程暴露剂量分别为(0.028±0.024)mg和(0.034±0.033)mg.公交车出行的暴露剂量主要来源于车内,其贡献率达52.2%;地铁出行的暴露剂量主要来源于地面步行段(42.4%)及进站候车(44.2%).2种出行方式之间的暴露剂量和暴露浓度相对大小的不同表明,空气污染对公众健康影响的分析需要综合考虑出行方式和呼吸速率等的影响.     

地铁站细水雾幕挡烟效果的数值模拟研究

地铁站台层发生火灾时,烟气会从站台层经过楼扶梯开口蔓延至站厅层,因此, 楼扶梯开口处的挡烟效果对人员安全疏散影响重大。通过搭建全尺寸地铁站数值模拟模 型,对细水雾幕和排烟系统作用下楼扶梯开口处的挡烟效果进行了模拟研究,结果表明 :当仅设置挡烟垂壁时,挡烟垂壁有一定的蓄烟作用,但仍有大量烟气通过楼扶梯开口 从站台层蔓延至站厅层;设置细水雾幕可在一定程度上阻止烟气通过楼扶梯开口从站台 层蔓延至站厅层,有效降低烟气温度,但由于细水雾向下的冲量破坏烟气层的稳定性, 使得细水雾幕附近的烟气层高度降低;同时设置细水雾幕和排烟系统可实现良好的挡烟 效果,在楼扶梯的中段附近已基本不受火灾烟气的影响。     

地铁隧道施工风险机理分析

为预防地铁隧道施工风险事件的发生,需对风险机理进行系统研究。根据风险的发生过程将风险机理分为产生、发展及演化3个阶段。把耗散结构理论引入到地铁隧道施工塌方风险机理的研究中,并论证其适用性,从3个阶段对塌方风险的形成过程进行分析,对塌方风险的耗散结构形成条件进行论证。分析表明:从开挖到岩体变形可视为风险产生阶段,此时平衡态被打破。从塑性变形到变形率急剧增大视为风险发展阶段,经历近平衡态、较远平衡态及远离平衡态;从一个风险事件到多个风险事件陆续发生视为风险演化阶段,此时一个甚至多个事件耗散结构形成。