摘 要：地鐵站作為客流集散的公共場所，一旦遇上火災(zāi)等突發(fā)事件，如何在最短時(shí)間內(nèi)將乘客疏散至安全區(qū)域，是保證運(yùn)營安全的重要課題。本文以杭州市人民廣場地鐵站為研究對象，采用AnyLogic軟件搭建仿真模型，模擬站內(nèi)火災(zāi)應(yīng)急情況下乘客的疏散過程，進(jìn)而對現(xiàn)有疏散方案進(jìn)行分析，從中找出疏散方案的不足之處。最終通過加強(qiáng)廣播引導(dǎo)、加強(qiáng)對站臺及站廳層乘客的疏導(dǎo)、封閉換乘通道以及設(shè)置引導(dǎo)標(biāo)志四個(gè)方面對現(xiàn)有疏散方案進(jìn)行改善。研究成果為車站突發(fā)事件應(yīng)急疏散設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通 Anylogic仿真 疏散方案

1 前言

截至2023年年底，我國共有55個(gè)城市開通運(yùn)營城市軌道交通線路306條，運(yùn)營里程10165.7公里，完成客運(yùn)量約26.7億人次。[1]地鐵站作為客流集散關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，通常會聚集大量行人，而大部分地鐵站位于地下深處，是一個(gè)相對封閉的場所，一旦發(fā)生火災(zāi)或恐怖襲擊等突發(fā)事件，若不能在短時(shí)間內(nèi)將乘客疏散至安全地點(diǎn)，極易造成踩踏事件，進(jìn)而引發(fā)二次事故，造成更為嚴(yán)重的影響。[2]因此研究地鐵站突發(fā)事件行人疏散規(guī)律，并且找出能夠縮短疏散時(shí)間和緩解疏散壓力的疏散方案具有重要意義。[3]但突發(fā)事件具有突發(fā)性和引發(fā)因素多樣性等特性，通過行人疏散演習(xí)的方式來研究疏散規(guī)律則顯得缺乏科學(xué)性和準(zhǔn)確性，而且疏散演習(xí)不僅成本高、可控性差還具有一定的危險(xiǎn)性。而通過計(jì)算機(jī)仿真的方式來模擬地鐵站突發(fā)事件行人疏散過程，不僅可以將地鐵站行人疏散的過程直觀地展示出來，而且還能通過不同的指標(biāo)對行人疏散效果進(jìn)行評價(jià)，最終選擇最優(yōu)的地鐵站行人疏散方式，對現(xiàn)實(shí)場景中行人如何快速、安全、有序地疏散至安全區(qū)域，避免二次事故的發(fā)生具有參考價(jià)值。[4]

2 車站簡介

人民廣場站位于杭州市蕭山區(qū)市心中路與金城路路口，緊臨人民廣場，為地鐵2、5號線的換乘站。2號線在上，5號線在下，結(jié)構(gòu)呈“T”字型，換乘客流主要使用5號線站臺B端與2號線站臺中端樓梯的節(jié)點(diǎn)換乘，少部分利用站廳進(jìn)行換乘，固易在換乘端站臺產(chǎn)生客流堆積。[5]人民廣場站站廳平面圖如圖1所示。

人民廣場站客流主要來源于周邊的社區(qū)、商業(yè)辦公樓、購物商場及換乘客流?？土髟诠ぷ魅罩饕猿丝蜕舷掳酁橹鳎绺叻逡话愠霈F(xiàn)在07：30到09：00，08點(diǎn)是峰值；晚高峰17：30到19：00，18點(diǎn)是峰值。休息日全天客流平緩，以購物娛樂人員為，早晨09：00到晚上21：00無明顯峰值，全天都較平均。周末及節(jié)假日特點(diǎn)全天客流平緩，主要是外出購物、訪友、休閑、商務(wù)客流為主，平峰時(shí)間延長，早晚高峰與工作日相比不顯著。

3 仿真模型搭建

3.1 Anylogic仿真流程

AnyLogic仿真軟件為俄羅斯XJ Technologies公司研發(fā)推廣的綜合性計(jì)算軟件，可以模擬較為復(fù)雜的場景環(huán)境。[6]本文使用Anylogic軟件對人民廣場地鐵站進(jìn)行原型模擬，并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，找出現(xiàn)有疏散方案存在的弊端，進(jìn)而對疏散方案進(jìn)行優(yōu)化。具體流程如圖2所示。

3.2 疏散方案模型搭建

為了更加貼切實(shí)際，模擬出最壞情況，選取人民廣場站早晚高峰時(shí)段客流量用來模擬地鐵站極限情況下的疏散方案。具體疏散模型搭建步驟如下：

第一步：創(chuàng)建突發(fā)事件按鈕。一旦觸發(fā)按鈕站廳層、站臺層乘客的行為全部終止，進(jìn)行進(jìn)入疏散模塊，主要通過cancelAll（）函數(shù)。為更貼合現(xiàn)實(shí)場景，一旦觸發(fā)突發(fā)事件，無乘客進(jìn)入車站、列車在站不?？?。

第二步：設(shè)置最近逃生出口。一旦進(jìn)入到緊急疏散模塊，所有乘客立即結(jié)束自己原有的路徑而去選擇離自己最近的逃生出口。

第三步：判斷疏散是否結(jié)束。如果地鐵站中的人數(shù)為0，則說明疏散完畢，模擬結(jié)束。地鐵車站人數(shù)等于所有入口進(jìn)站人數(shù)和列車到站下車人數(shù)減去已上車人數(shù)、出站人數(shù)和已疏散人數(shù)。

第四步：獲取疏散時(shí)間。一旦觸發(fā)突發(fā)事件按鈕疏散開始，直到地鐵車站中人數(shù)為0疏散結(jié)束，從開始到結(jié)束總時(shí)間為疏散用時(shí)。

4 仿真結(jié)果分析

緊急疏散方案編制的目的是以最快速度安全的疏散站內(nèi)乘客。本文以乘客疏散時(shí)間、不同時(shí)間段地鐵各層人數(shù)、站廳層客流密度以及各樓梯口排隊(duì)人數(shù)對現(xiàn)有疏散方案進(jìn)行分析。

4.1 疏散時(shí)間

通過多次仿真模擬，發(fā)現(xiàn)在仿真15分鐘時(shí)地鐵車站內(nèi)人數(shù)最多。為了模擬最壞情況，故選擇在15分鐘時(shí)觸發(fā)火災(zāi)報(bào)警裝置。從觸發(fā)火災(zāi)報(bào)警按鈕到疏散到疏散結(jié)束總共用時(shí)5分15秒。符合《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》緊急疏散時(shí)間應(yīng)控制在6分鐘內(nèi)完成中的要求。[7]

4.2 不同時(shí)間段地鐵中人數(shù)

本文選取了疏散開始、1分鐘、2分鐘、3分鐘中地鐵站各層人數(shù)進(jìn)行分析，如圖3-6所示。從圖中數(shù)據(jù)可以看出，在仿真模型運(yùn)行到15分鐘時(shí)，地鐵車站人數(shù)787人，觸發(fā)火災(zāi)報(bào)警按鈕開始疏散。疏散一分鐘后，地鐵車站剩余639人。兩分鐘后地鐵站剩余533人，3分鐘后地鐵站剩余236人。此時(shí)，2號站臺和5號站臺人員基本疏散完畢。根據(jù)以往火災(zāi)事故來看，火災(zāi)發(fā)生的前三分鐘火勢較小，為逃生的最佳時(shí)機(jī)。5分15秒雖符合《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》緊急疏散時(shí)間應(yīng)控制在6分鐘內(nèi)完成中的要求。[8]但是3分鐘時(shí)地鐵站中還剩下236人，故需改進(jìn)疏散方案，在爭取在3分鐘內(nèi)疏散更多乘客。

4.3 站廳層不同時(shí)間段客流密度圖

客流密度圖可以反映出乘客在站內(nèi)的擁擠程度，人民廣場站站廳、2號線站臺層、5號線站臺層的客流密度圖如圖7-9所示。從圖中可以看出站廳層客流擁堵主要集中在各出入口，主要因?yàn)槌鋈肟谕ǖ缹挾鹊南拗埔约俺丝蜕蠘翘輹r(shí)走行速度的降低，導(dǎo)致短時(shí)的客流擁堵。2號線和5號線站臺客流主要集中在樓梯口，主要因?yàn)闃翘輰挾扔邢?，一旦疏散開始，大量乘客同時(shí)涌向樓梯口，導(dǎo)致?lián)矶庐a(chǎn)生。而這些擁堵點(diǎn)也是最容易發(fā)生踩踏事故的地點(diǎn)。

4.4 各樓梯口排隊(duì)人數(shù)

一旦火災(zāi)報(bào)警按鈕觸發(fā)，站廳層的進(jìn)出站閘機(jī)均處于開放狀態(tài)，而且從各閘機(jī)口也未出現(xiàn)大量乘客排隊(duì)情況。而一旦開始疏散時(shí)人員擁擠主要集中在各扶梯口，本文分析疏散開始1分鐘、2分鐘、3分鐘扶梯口的排隊(duì)人數(shù)，如圖10-12所示。圖中51、52、53分別為五號站臺上行的扶梯。21、22為2號線站臺上行扶梯。從圖中可以看出疏散剛開始時(shí)，大量乘客聚集在樓梯口，此時(shí)排隊(duì)人數(shù)高達(dá)80多人，這也是最容易發(fā)生二次事故的地點(diǎn)。隨著時(shí)間的推移，不到3分鐘，2號線和5號線樓梯口已無排隊(duì)的乘客，間接說明2號站臺和5號站臺層乘客已經(jīng)基本上疏散完畢。

5 疏散方案改進(jìn)措施

對現(xiàn)有疏散方案進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在的問題，進(jìn)而提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。本文主要從加強(qiáng)廣播引導(dǎo)、加強(qiáng)對站臺及站廳層乘客的疏導(dǎo)、封閉換乘通道以及設(shè)置引導(dǎo)標(biāo)志四個(gè)方面作出相應(yīng)的改善。具體措施如下：

5.1 加強(qiáng)廣播引導(dǎo)

當(dāng)車控室接收到站臺站務(wù)員火災(zāi)報(bào)警，或車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的報(bào)警信息后，應(yīng)及時(shí)發(fā)布疏散廣播。因?yàn)榛馂?zāi)屬于突發(fā)事件，觸發(fā)火災(zāi)報(bào)警裝置后，許多乘客可能還處于觀望的狀態(tài)，沒有立即逃生。所以需要不斷提醒乘客進(jìn)行緊急疏散以及疏散的路徑和注意事項(xiàng)，不要恐慌有序疏散，避免發(fā)生二次事故。

5.2 加強(qiáng)對站臺及站廳層乘客的疏導(dǎo)

由于各出入口及2號線和5號線站臺的樓梯口有大量乘客擁擠，所以需要在各出入口及樓梯入口處加強(qiáng)對站臺乘客的引導(dǎo)，讓乘客不要在此地停留，按就近原則，讓乘客盡快到達(dá)樓梯入口處，向安全地點(diǎn)疏散。

5.3 封閉換乘通道

在仿真疏散過程中，部分距離換乘通道較近的乘客會通過換乘通道進(jìn)入2號線站臺，這增加了2號線站臺的疏散壓力，同時(shí)也降低了疏散效率。所以，建議在啟動緊急疏散后，在確認(rèn)換乘通道無乘客滯留的情況下，通過相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施封閉換乘通道。

5.4 設(shè)置疏散引導(dǎo)標(biāo)志

在一些關(guān)鍵地點(diǎn)設(shè)置緊急疏散標(biāo)識為乘客指引疏散方向，安撫乘客于的恐慌心理，提高疏散效率。為了避免造成不必要的恐慌，在顯示屏內(nèi)播放火災(zāi)具體位置以及危險(xiǎn)情況，使得乘客了解突發(fā)情況降低恐慌心態(tài)，保持冷靜盡快離開危險(xiǎn)地區(qū)選擇就近疏散通道完成安全轉(zhuǎn)移。

6 結(jié)論

本論文模擬發(fā)生火災(zāi)時(shí)乘客的疏散方案，通過模擬運(yùn)行和數(shù)據(jù)分析現(xiàn)有疏散方案中的薄弱環(huán)節(jié)，從而給出地鐵站內(nèi)的緊急疏散方案的參考建議，以求減少民眾傷亡，提高疏散效率。

基金項(xiàng)目：陜西省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號：23JK0534）。

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