馬 培

北京中安質(zhì)環(huán)技術(shù)評價中心有限公司

1 乘客疏散影響因素

軌道交通車站內(nèi)客流疏散與車站建筑、站內(nèi)設(shè)備設(shè)施數(shù)量和布置，以及乘客的數(shù)量、行為等存在著緊密的關(guān)系。

通常來說，進行大客流疏散時，車站建筑和站內(nèi)設(shè)備設(shè)施決定著車站的疏散能力，如站臺與站廳之間樓扶梯的數(shù)量、布置位置，閘機的數(shù)量、位置等，都會影響整個車站的疏散能力。另外，由于疏散過程是一個乘客之間能夠相互影響、復(fù)雜的反應(yīng)→決策→行動過程，乘客在決定自己的行為方式時，需經(jīng)過個人心理、生理和周邊環(huán)境多方面的考慮，然后進行行為決定。而個體的行為又影響著其他人的路線選擇，從而影響整體的疏散時間和疏散效率。

2 評價方法

2.1 理論計算

《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB 50157-2013）第28.2.11條規(guī)定：車站站臺公共區(qū)的樓梯、自動扶梯、出入口通道，應(yīng)滿足當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時在6min內(nèi)將遠期或客流控制期超高峰小時一列進站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺到達安全區(qū)的要求[1]。提升高度不超過三層的車站，乘客從站臺疏散至站廳公共區(qū)域或其他安全區(qū)域的時間，應(yīng)按下式計算：

式中：

Q1、Q2—遠期或客流控制期中超高峰小時1列進站列車的最大客流斷面流量和站臺候車乘客。

A1、A2、N、B—站臺至站廳用于疏散樓扶梯的數(shù)量和通行能力。設(shè)計規(guī)范提供的公式通常應(yīng)用于軌道交通初步設(shè)計階段，用于計算站臺樓扶梯的數(shù)量，公式中考慮了1min的設(shè)備動作和乘客反應(yīng)時間。

2017年發(fā)布的《地鐵安全疏散規(guī)范》（GB/T 33668-2017）[2]中，給出的計算公式如下：

基層市場開發(fā)工作成員的素質(zhì)關(guān)系到煙草企業(yè)在群眾中的威信，直接影響整個行業(yè)的發(fā)展，只有提高基層工作成員的素質(zhì)，才能展現(xiàn)和發(fā)揮市場開發(fā)部門的重要作用。煙草企業(yè)一定要重視這一問題，選擇忠誠于企業(yè)、有責(zé)任心、積極上進的同志作為市場開發(fā)部門成員，建立起服務(wù)企業(yè)、充滿活力的組織群體。認真構(gòu)建長效發(fā)展機制，確保煙草企業(yè)的優(yōu)秀人才被吸引到這一組織中，并通過經(jīng)常組織活動發(fā)揮他們的才干，并在日?；顒又邪l(fā)現(xiàn)組織存在的問題，然后加以解決。對其中表現(xiàn)比較優(yōu)秀的成員進行表彰，對思想不積極的成員則要進行批評和處罰，嚴重者清除出市場開發(fā)隊伍［3］。

其中，整個疏散時間（Ts）除考慮乘客通過樓扶梯時間、探測報警時間及人員預(yù)動作時間（Ts，1）外，還考慮了疏散至樓扶梯入口時間、樓扶梯上平均滯留時間以及通道非均勻性偏差時間等因素的影響。

2.2 模擬仿真計算

近年來隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對火災(zāi)中人員逃生行為的研究，逐漸由人工數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C仿真模擬分析。根據(jù)原理的不同，目前國內(nèi)外已經(jīng)提出了多種疏散仿真模型，主要分為離散模型和連續(xù)模型兩大類。離散模型能很好研究人員的逃生時間和路線選擇問題，連續(xù)模型重點研究了人的心理對逃生過程的影響。如典型的基于離散模型（元胞自動機）的疏散軟件STEPS和基于連續(xù)模型（Agent-base）的疏散軟件Pathfinder，以及EXODUS、Simulex等均為典型的人員疏散仿真軟件。

本文將采用基于連續(xù)模型（Agent-base）的疏散軟件Pathfinder進行仿真計算，該軟件由美國Thunderhead Engineering設(shè)計開發(fā)的一個基于人員進出和模擬器。它提供了圖形用戶界面的模擬設(shè)計和執(zhí)行，以及三維可視化工具的分析結(jié)果，是一套直觀、易用的新型智能人員緊急疏散逃生評估系統(tǒng)。

Pathfinder的人員運動模式包括SFPE模式和steering模式。SFPE行為是最基本的行為，以流量為基礎(chǔ)的選擇意味著人員會自動轉(zhuǎn)移到最近的出口。人員不會相互影響，但是列隊將符合SFPE假設(shè)。這種模式是基于SFPE消防手冊保護工程和SFPE工程指南，利用空間密度，以確定運動速度。steering模式使用路徑規(guī)劃，指導(dǎo)機制，碰撞處理相結(jié)合控制人員運動。如果人員之間的距離和最近點的路徑超過某一閥值，可以再生新的路徑，以適應(yīng)新的形勢[3]。

3 評價案例及對比分析

選擇南方某地下車站，分別采用理論和模擬仿真方法，計算遠期超高峰小時一列進站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺到達安全區(qū)時間。

3.1 車站建筑概況

選擇某地下二層島式站臺車站，有效站臺寬度為12m，車站總建筑面積為19849m2。車站共設(shè)4個出入口，出入口各設(shè)2臺上、下行自動扶梯和4部樓梯，提升高度為10.5m，車站總平面及各層平面，如圖1。

地下一層為站廳層，由公共區(qū)、設(shè)備及管理用房區(qū)組成。車站中部為公共區(qū)，付費區(qū)位于中部，非付費區(qū)位于付費區(qū)兩端。地下二層為站臺層，站臺層中部為140m有效站臺區(qū)，站臺寬12m。

站臺至站廳設(shè)上行自動扶梯2臺、下行自動扶梯2臺，提升高度約5.25m。另外站臺至站廳設(shè)2部凈寬2.2m的疏散樓梯。車站遠期設(shè)出站自動檢票機9臺，進站自動檢票機8臺，雙向?qū)捦ǖ雷詣訖z票機4臺。

3.2 主要計算參數(shù)

根據(jù)該站遠期客流預(yù)測、行車組織及相關(guān)經(jīng)驗，確定本次計算的主要參數(shù)，遠期客流、行車組織、設(shè)備設(shè)施通行能力及人員疏散參數(shù)等，見表1。

圖1 車站建筑總平面及站廳、站臺平面布置圖

表1 主要計算參數(shù)

3.3 計算結(jié)果

分別采用規(guī)范式1、式2的理論計算公式，并采用Pathfinder軟件，分別計算該站遠期超高峰小時一列進站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺到達安全區(qū)時間。

（1）《地鐵設(shè)計規(guī)范》計算。疏散時間：

（2）《地鐵安全疏散規(guī)范》計算。表2為采用《地鐵安全疏散規(guī)范》提供的公式，所計算的安全疏散時間，計算疏散時間為5.91min。

表2 《地鐵安全疏散規(guī)范》計算結(jié)果

（3）模擬仿真計算結(jié)果。根據(jù)車站建筑圖紙，建立車站人員疏散模型，采用steering模型進行計算，圖2為建立的車站疏散模型。

圖2 模擬仿真模型

分別進行三次模擬，計算結(jié)果表明三次疏散時間基本一致。圖3為模擬仿真過程，初始階段列車進站后，列車上乘客疏散至站臺，并隨站臺人員開始疏散至站廳安全區(qū)域，約70s后乘客擁擠在站臺樓扶梯區(qū)域。

圖3 模擬仿真計算過程

模擬結(jié)果表明：一列進站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺到達安全區(qū)（站廳）的疏散行動時間為4.79min，考慮1min的疏散預(yù)動作時間，總的疏散時間為5.79min。將所有人員（2124人）疏散至地面時間為7.3min，如圖4。

圖4 模擬仿真計算結(jié)果

（4）疏散時間比較。評價采用理論計算與模擬計算相結(jié)合的方法。理論計算中分別采用《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157-2013）和《地鐵安全疏散規(guī)范》（GB/T33668-2017）提供的公式，模擬計算采用Pathfinder軟件，三種方式疏散時間計算結(jié)果及比較，見表3。

表3 疏散時間計算結(jié)果

計算結(jié)果表明，《地鐵安全疏散規(guī)范》中提供的公式，考慮了探測報警時間及人員預(yù)動作時間、疏散至樓扶梯入口時間、人員滯留樓扶梯時間、通道非均勻性偏差時間等，其中通道非均勻性偏差時間主要反映的是人員發(fā)現(xiàn)樓扶梯的時間，因此計算的疏散時間最長，為5.91min。采用steering模型模擬仿真計算時，軟件假設(shè)人員知道房間所有出口信息，人員選擇出口都是最合理的，其計算結(jié)果較上述規(guī)范值小。而采用《地鐵設(shè)計規(guī)范》計算時，只考慮1min探測報警時間及人員預(yù)動作時間及樓扶梯的通行能力，其計算值最小。綜上，本次計算結(jié)果與規(guī)范公式、模擬軟件模型理論一致。

4 結(jié)論

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，當(dāng)站臺突發(fā)緊急事件時，車站站臺公共區(qū)的樓梯、自動扶梯等，應(yīng)能滿足6min內(nèi)將遠期或客流控制期超高峰小時一列進站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺到達安全區(qū)的要求。本文選擇某地下二層島式車站，分別采用三種評價方法，計算遠期高峰小時疏散時間，得到結(jié)論如下。

（1）無論采用理論計算，還是模擬計算，遠期高峰小時一列車進站后，列車及站臺乘客從站臺全部疏散至站廳區(qū)域時間均小于6min，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（2）由于《地鐵設(shè)計規(guī)范》中主要反映客流與疏散設(shè)施的匹配度，計算所需的疏散時間最短?！兜罔F安全疏散規(guī)范》中綜合考慮了探測報警時間及人員預(yù)動作時間、疏散至樓扶梯入口時間、人員滯留樓扶梯時間、通道非均勻性偏差時間等多個因素，計算所需的疏散時間最長。采用模擬軟件進行計算時，與《地鐵安全疏散規(guī)范》的計算結(jié)果較為一致。

（3）在實際疏散過程中，由于地下空間狹小、客流量大，乘客在疏散時不僅會受到站臺通往站廳的樓扶梯、AFC閘機等設(shè)備設(shè)施的制約，乘客個人因素、客流密度等也是影響客流疏散的重要因素。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB 50157-2013 地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013

[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T 33668-2017 地鐵安全疏散規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017

[3] 杜長寶,朱國慶,李俊毅.疏散模擬軟件STEPS與Pathfinder對比研究[J].消防科學(xué)與技術(shù),2015,4(32):456-460