陳小偉 張 琳

(中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司技術(shù)中心，210031，南京∥第一作者，高級(jí)工程師)

當(dāng)?shù)罔F列車在隧道內(nèi)或高架橋上發(fā)生故障或因事故不能行駛至站臺(tái)時(shí)，需要在隧道內(nèi)或高架橋上疏散乘客。疏散方式分為側(cè)式疏散和端部疏散。側(cè)式疏散采用客室側(cè)門和線路側(cè)式疏散平臺(tái)進(jìn)行疏散;端部疏散采用專用端部疏散門和道床進(jìn)行疏散。

1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求及國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》4.7.1節(jié)規(guī)定：當(dāng)利用軌道中心道床面作為應(yīng)急疏散通道時(shí)，列車端部車輛應(yīng)設(shè)置專用端門或配置下車設(shè)備，且組成列車的各車輛之間應(yīng)貫通?！兜罔F設(shè)計(jì)規(guī)范》5.4.5節(jié)規(guī)定：當(dāng)采用車輛側(cè)門疏散方式時(shí)，雙線高架區(qū)間宜在兩線間設(shè)置疏散平臺(tái)。

GB 50490—2009《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》5.4.8節(jié)第2條規(guī)定：地下運(yùn)行的編組列車，各車輛之間應(yīng)貫通；當(dāng)不設(shè)置側(cè)式疏散平臺(tái)時(shí)，列車兩端應(yīng)有應(yīng)急疏散條件和相應(yīng)設(shè)施。

GB/T 33668—017《地鐵安全疏散規(guī)范》6.1節(jié)規(guī)定：區(qū)間安全疏散可采用應(yīng)急疏散平臺(tái)和道床疏散兩種方式。6.4節(jié)規(guī)定：采用道床作為區(qū)間疏散通道時(shí)，列車端部車輛應(yīng)設(shè)置專用前端門作為乘客緊急疏散門，并配置下車設(shè)施，組成列車的各車輛之間應(yīng)貫通。6.5節(jié)規(guī)定：采用應(yīng)急疏散平臺(tái)作為區(qū)間疏散通道，列車的側(cè)門應(yīng)開啟作為乘客緊急疏散門，組成列車的各車輛之間宜貫通。

建標(biāo)104—2008《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》第35條規(guī)定：列車端部車輛應(yīng)設(shè)置專用前端門或指定側(cè)門作為乘客緊急疏散門，并應(yīng)配置下車設(shè)備。

以上標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵區(qū)間疏散方式未進(jìn)行強(qiáng)制要求，側(cè)式疏散或端部疏散均在可接受范圍內(nèi)。

GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》5.4.6節(jié)規(guī)定：需行駛于地下區(qū)間列車的車頭和車尾節(jié)應(yīng)設(shè)置疏散門。因此，部分地鐵用戶認(rèn)為需行駛于地下區(qū)間的列車必須采用端部疏散方式。但根據(jù)中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2018年第89號(hào)公告及《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》前言部分描述，該要求在標(biāo)準(zhǔn)中為非黑體字標(biāo)志，因此是非強(qiáng)制條款。同時(shí)，《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》5.4.3節(jié)規(guī)定：載客運(yùn)營(yíng)地下區(qū)間內(nèi)應(yīng)設(shè)置側(cè)式疏散平臺(tái)。該要求以黑體字標(biāo)志，因此為強(qiáng)制性條款。由此可見，標(biāo)準(zhǔn)更肯定了側(cè)式疏散方案的重要性。

筆者統(tǒng)計(jì)了2009—2018年期間完成列車技術(shù)規(guī)格書簽署的270個(gè)地鐵項(xiàng)目逃生方式，其中采用端部疏散方式的項(xiàng)目共有65個(gè)，占比為24%。2009—2018年各年度地鐵項(xiàng)目疏散方式統(tǒng)計(jì)及各年度端部疏散項(xiàng)目占比如圖1所示。從圖1中可以看出，最近10年采用端部疏散方式的項(xiàng)目整體呈下降趨勢(shì)。

圖1 2009—2018年國(guó)內(nèi)地鐵項(xiàng)目疏散方案統(tǒng)計(jì)圖

2 端部疏散和側(cè)式疏散方式的疏散效率對(duì)比

采用端部疏散方式時(shí)，客室內(nèi)的所有乘客都要通過司機(jī)室后隔門進(jìn)入司機(jī)室，再通過列車端部的緊急疏散門離開列車。該疏散方式存在通道單一、路徑長(zhǎng)、通道不通暢等問題。采用側(cè)式疏散方式時(shí)，理論上所有客室門均可作為逃生通道，但在實(shí)際疏散時(shí)，為了能夠有效地組織客流形成統(tǒng)一的流動(dòng)方向，以達(dá)到快速疏散的目的，往往只有部分客室門作為疏散門，但即使這樣其通道數(shù)量也遠(yuǎn)高于端部疏散方式，且疏散路徑更短、道路更通暢。

根據(jù)文獻(xiàn)研究中的計(jì)算結(jié)果[1]，某B型地鐵列車采用端部疏散和側(cè)式疏散方式的疏散用時(shí)如表1所示。需要注意的是，該疏散時(shí)間為乘客疏散至車外的時(shí)間，未計(jì)及疏散通道打開及隧道內(nèi)的疏散時(shí)間。該計(jì)算結(jié)果與其他文獻(xiàn)中的相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果非常接近[2]。

表1 某地鐵列車乘客疏散時(shí)間計(jì)算結(jié)果

實(shí)際采用側(cè)式疏散方式時(shí)，需與側(cè)式疏散平臺(tái)進(jìn)行配合，且該疏散方式的瓶頸主要集中在側(cè)式疏散平臺(tái)。文獻(xiàn)[3]以非高峰時(shí)段載客量為456人的6輛編組B型地鐵列車為例，經(jīng)過計(jì)算認(rèn)為，當(dāng)側(cè)式疏散平臺(tái)和車輛端部疏散門寬度同為600 mm時(shí)，端部疏散耗時(shí)13 min 52 s。側(cè)式疏散耗時(shí)7 min 40 s。由此可見，側(cè)式疏散平臺(tái)方式可以“較為有序”地疏散乘客。

2011年9月27日14：37，上海軌道交通10號(hào)線在豫園站—老西門站下行區(qū)間發(fā)生追尾事故，至15：50，約800名乘客完成疏散。該項(xiàng)目無側(cè)式疏散平臺(tái)，疏散方式為端部疏散，從事故發(fā)生到完全疏散共用時(shí)1 h 13 min，其中從事故發(fā)生至端部疏散門打開耗時(shí)20 min[4-5]。

2012年11月19日19：19，廣州地鐵8號(hào)線一列開往萬勝圍方向的列車在鷺江站至客村站區(qū)間由于受電弓瞬時(shí)接地短路發(fā)生車廂冒煙，乘客解鎖車門后從車門進(jìn)入隧道進(jìn)行疏散，至20：05，約1 000名乘客疏散完畢，從事故發(fā)生到完全疏散共用時(shí)46 min[6]。

兩次事故的疏散相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示，其中總疏散用時(shí)為從事故發(fā)生至所有人員撤離隧道的時(shí)間。

表2 兩次地鐵事故疏散數(shù)據(jù)Tab.2 Evacuation data of two metro accidents

由理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)際案例的數(shù)據(jù)可見，端部疏散用時(shí)遠(yuǎn)高于側(cè)式疏散用時(shí)。由理論計(jì)算結(jié)果可知，在AW3工況下，B型列車端部疏散用時(shí)接近常規(guī)列車蓄電池的極限供電時(shí)間45 min?？紤]到實(shí)際疏散中的疏散通道打開時(shí)間及疏散的無序性，端部疏散實(shí)際疏散時(shí)間將超過45 min，A型車的疏散耗時(shí)將更長(zhǎng)。綜上所述，端部疏散方式疏散效率相對(duì)較低,不適用于大載客量情況下的緊急疏散。

3 兩種疏散方式的實(shí)用性分析

目前，國(guó)內(nèi)地鐵值乘方式多采用單司機(jī)制，當(dāng)采用端部疏散方案時(shí)，若在列車中部或靠近前端的位置發(fā)生火災(zāi)或恐怖事件等緊急情況，后端乘客逃生將非常困難，甚至可能會(huì)錯(cuò)失有限的逃生機(jī)會(huì)，如GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》5.4.3節(jié)所述。

側(cè)式疏散方式需設(shè)置應(yīng)急疏散平臺(tái)，從列車到平臺(tái)僅需跨過一級(jí)臺(tái)階。而端部疏散時(shí)，需要經(jīng)過一個(gè)長(zhǎng)度約為3.0 m、寬度約為0.5 m、坡度約為40%的坡道或疏散梯從列車直達(dá)道床[7]，該坡道或逃生梯不利于老弱病殘?jiān)械瘸丝偷捻樌枭ⅰ４送?，端部逃生方案具備了踩踏事故發(fā)生因素中的斜坡陡橋、狹窄通道、無緩沖區(qū)域、出入口數(shù)量少等重要擾動(dòng)因素，在疏散時(shí)存在極高的踩踏風(fēng)險(xiǎn)。

在有人駕駛且未設(shè)置司機(jī)室與客室隔門緊急解鎖裝置的列車上，乘客無法自主進(jìn)入司機(jī)室。當(dāng)采用端部疏散方式時(shí)，若發(fā)生司機(jī)失去行為能力的極端工況，則乘客將失去唯一的逃生路徑，不能進(jìn)行自主逃生。而采用側(cè)式疏散方式可以通過合理的邏輯控制實(shí)現(xiàn)列車側(cè)門緊急解鎖功能，增強(qiáng)了疏散可靠性及緊急情況下的可用性，既可避免乘客隨意解鎖車門，又能解決司機(jī)失去行為能力后，乘客不能打開逃生通道的問題[8]。

此外，部分地鐵項(xiàng)目采用三軌受流的供電模式，這些項(xiàng)目若采用端部疏散方式，在疏散時(shí)需先花費(fèi)一定時(shí)間確保供電軌無電，然后才能進(jìn)行下一步疏散，否則將可能發(fā)生重大的群死群傷事件。

4 疏散方案對(duì)列車性能的影響

采用側(cè)式疏散方式時(shí)，使用客室門進(jìn)行疏散，對(duì)列車本身的性能無影響。采用端部疏散方式時(shí)，列車司機(jī)室需要配置端部疏散門，端部疏散門一般位于列車最前端，一套端部疏散門質(zhì)量可達(dá)270 kg[7]，因此必然導(dǎo)致列車的軸重偏差增大，給車輛性能及使用壽命帶來負(fù)面影響。特別是開放司機(jī)室的無人駕駛列車，其頭車前端載客多于后端載客，將導(dǎo)致載客后的車輛軸重偏差進(jìn)一步增大，甚至造成1軸軸重超限。同時(shí)，端部逃生門的存在會(huì)產(chǎn)生更多縫隙，而這些縫隙會(huì)對(duì)列車司機(jī)室的噪聲及密封性能造成一定的負(fù)面影響。此外，端部疏散門也給列車的日常檢修維護(hù)增加了一定的工作量和物料消耗。

某城市地鐵2號(hào)線列車未配置端部逃生門和司機(jī)室空調(diào)，地鐵3號(hào)線配置了端部逃生門和司機(jī)室單獨(dú)空調(diào)，其他主要系統(tǒng)方案和整車頭型基本一致。但兩個(gè)項(xiàng)目列車頭車的軸重偏差和司機(jī)室動(dòng)態(tài)噪聲均存在一定差異，如表3所示。

表3 某兩項(xiàng)目頭車軸重偏差及司機(jī)室內(nèi)噪聲

采用端部疏散方式的列車受端部疏散門的影響，司機(jī)臺(tái)非居中布置。A型車端部疏散門通常居中布置，駕駛臺(tái)設(shè)置為左右兩個(gè)。B型車端部疏散門通常靠一側(cè)布置，駕駛臺(tái)為偏置式。設(shè)置端部疏散門將導(dǎo)致駕駛界面設(shè)備和按鈕布置更加局促，給駕駛過程帶來不便，同時(shí)司機(jī)視角偏離軌道中心，不利于駕駛過程中觀察車外狀況。以B型車為例，某城市不設(shè)置端部疏散門項(xiàng)目的列車司機(jī)室和設(shè)置端部疏散門項(xiàng)目的列車司機(jī)室對(duì)比照片如圖2所示。同時(shí)，設(shè)置端部疏散門也會(huì)導(dǎo)致列車工業(yè)設(shè)計(jì)方案受到較多限制，以B型車為例，某城市不設(shè)置端部疏散門項(xiàng)目的列車外觀和設(shè)置端部疏散門項(xiàng)目的列車外觀對(duì)比照片如圖3所示。

圖2 端部疏散門對(duì)司機(jī)室布局的影響對(duì)比照片

圖3 端部疏散門對(duì)列車外觀的影響對(duì)比照片

5 結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵列車的疏散方式要求存在差異，有待升級(jí)統(tǒng)一。從最近10年的發(fā)展趨勢(shì)來看，側(cè)式疏散方式所占的比例越來越高，且側(cè)式疏散方式在疏散效率、實(shí)用性和對(duì)列車性能的影響方面均優(yōu)于端部疏散方式。因此，地鐵項(xiàng)目在確定逃生方案時(shí)應(yīng)首選側(cè)式疏散方式，在側(cè)式疏散方式可用時(shí)，可以不采用端部疏散方式。在基礎(chǔ)設(shè)施不滿足側(cè)式疏散要求時(shí)，才采用端部疏散方式。