基于疏散理論的地鐵車廂安全設(shè)計研究.pdf

1、隨著城市化進程的加快，交通擁堵問題愈加嚴重，地鐵系統(tǒng)憑借其運量高、速度快和享有獨立路權(quán)等優(yōu)點受到人們的青睞。但是由于地鐵運營系統(tǒng)中危險源多、人員密集和疏散困難等原因，一旦發(fā)生事故，往往造成極大的人員傷亡。為了降低地鐵事故后果的嚴重程度，國內(nèi)外學者應用多種方法從多個角度對地鐵人員疏散過程進行了大量的研究，但是多數(shù)研究以整個地鐵站的人員疏散為研究對象，著眼于地鐵車廂人員疏散方面的研究相對較少。地鐵車廂是地鐵運營系統(tǒng)中人員最密集的地方也是火災

2、事故最容易發(fā)生的地方。對車內(nèi)乘客而言，從車廂內(nèi)轉(zhuǎn)移出來是疏散過程的第一步也是最重要的一步。因此對地鐵車廂人員疏散問題進行深入研究很有必要，它主要受人員和車廂的影響，其中車廂條件相對可控，所以本文提出從地鐵車廂的安全設(shè)計方面提高人員疏散效率。
　　首先，通過查閱相關(guān)資料統(tǒng)計分析了世界范圍內(nèi)造成較大社會影響的162起地鐵事故，歸納了事故的特點和造成事故的原因，得出火災事故最為頻發(fā)，事故后果最為嚴重，其中地鐵車廂火災事故又占最大比例的結(jié)

3、論。深入分析了兩起地鐵事故典型案例，認為大量人員是在疏散過程中死亡的，繼而找出疏散效率低的原因。分別從乘客個體特征、人群流動特征和車廂環(huán)境三個方面對地鐵車廂人員疏散過程的影響因素進行了深入討論，選取地鐵車輛廂體設(shè)計為突破口。通過對比我國和美國對于地鐵疏散時間的規(guī)定和計算過程，認為美國相關(guān)標準更加科學。歸納美國地鐵設(shè)計規(guī)范和疏散時間經(jīng)驗公式的共同點得出地鐵車廂人員疏散時間的計算公式。
　　然后建立地鐵車廂人員疏散仿真環(huán)境。通過對需求

4、的分析和常見疏散軟件的對比選擇Pathfinder軟件的Steering模式對不同地鐵車廂設(shè)計下的地鐵車廂人員疏散過程進行了模擬仿真。在地鐵車廂CAD設(shè)計圖的基礎(chǔ)上建立了幾何模型，將疏散人員分為8類并在查閱大量資料以后對人員基本參數(shù)進行了確定，包括比例、速度、肩寬等。
　　最后是利用Pathfinder軟件對不同地鐵車廂設(shè)計下的人員疏散過程進行模擬仿真的過程。對比結(jié)果可以得出:采用橫向座椅設(shè)計會使得疏散效率比縱向座椅條件下降低7.

5、6％;將常見的單根式立柱去掉可以將疏散效率提高14.1％，將單根式立柱換成三根式立柱會造成疏散效率降低22.8％，設(shè)置三根式立柱與不設(shè)置立柱相比，疏散效率差距可達43.0％。車廂出口一直被認為是車廂疏散的瓶頸和決定因素，對不同車門寬度下的疏散過程進行仿真后，可得1400mm的車門比1300mm車門疏散效率高10.9％，但是1500mm的門與1400mm對比沒有明顯差距。綜上建議采用縱向座椅、吊環(huán)代替立柱、設(shè)置殘疾人專區(qū)、車門寬度設(shè)置為1