城市軌道交通地下區(qū)間疏散指示標(biāo)志設(shè)計方案

王 龍

0 引言

軌道交通在國內(nèi)大中城市交通中發(fā)揮越來越重要的作用，不僅方便了市民的出行，還對大城市日趨嚴(yán)重的交通擁堵起到了極大的緩解作用，是未來公共交通發(fā)展的主要方向。

根據(jù)最新的《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB 50490-2009）7.3.27條規(guī)定：區(qū)間隧道應(yīng)設(shè)置可控制方向的疏散指示標(biāo)志。城市軌道交通地下區(qū)間一般較長，從四五百米至一兩公里不等，一般在地下區(qū)間設(shè)置正常照明、應(yīng)急照明及疏散指示標(biāo)志。應(yīng)急照明及疏散指示標(biāo)志在列車發(fā)生故障及區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時發(fā)揮著重要作用，不僅向乘客提供有效的逃生照明，還指示乘客正確的逃生方向，因此設(shè)置疏散指示標(biāo)志并進(jìn)行有效的控制指示方向具有重要的意義。

1 常見的區(qū)間疏散指示標(biāo)志設(shè)計方案

區(qū)間疏散指示標(biāo)志根據(jù)功能的簡單和復(fù)雜性，大概有 3種設(shè)計方案：單方向指示型、采用 FAS系統(tǒng)控制的雙方向指示型、采用智能控制系統(tǒng)的雙方向指示型。各種方案均有優(yōu)缺點，下面分別加以說明。

1.1 單方向指示型

單方向指示型標(biāo)志是最簡單的一種設(shè)置方式，每個疏散指示燈具只有一個箭頭指向，地下區(qū)間以區(qū)間中心里程為界，箭頭指向就近的車站或者就近的區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道，指示方向不設(shè)控制，如圖1所示。

圖1 單方向指示型區(qū)間疏散指示標(biāo)志圖

1.2 采用FAS系統(tǒng)控制的雙方向指示型

該設(shè)置方式是在每套疏散指示標(biāo)志燈具內(nèi)設(shè)置雙方向箭頭指示，平時箭頭方向指向就近的區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道或者車站，在緊急情況時，由車站 FAS系統(tǒng)根據(jù)事故的地點來控制疏散指示的箭頭指示方向，如圖2所示。

圖2 FAS系統(tǒng)控制的雙方向區(qū)間疏散指示標(biāo)志圖

1.3 采用智能控制系統(tǒng)的雙方向指示型

該方案燈具的指示箭頭方向和 FAS系統(tǒng)控制的雙方向指示型一致，但是燈具的指示方向由FAS系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)聯(lián)合完成。

智能控制系統(tǒng)主要由控制主機(jī)、路由器、通信網(wǎng)絡(luò)及疏散指示燈具組成，其主要工作原理是每個疏散指示燈具配置一個IP地址，通過通信線將每個IP地址傳送至路由器，再由路由器通過網(wǎng)絡(luò)傳送給控制主機(jī)，主機(jī)與 FAS系統(tǒng)進(jìn)行信號配合，完成指示燈具具體指向的明滅，以此實現(xiàn)疏散指示方向的作用。具體實現(xiàn)過程：當(dāng) FAS系統(tǒng)的感煙或感溫探頭探測到某個地點發(fā)生火災(zāi)時，將該地點的具體位置信號傳送給控制主機(jī)，主機(jī)通過判斷，確定發(fā)生火災(zāi)處燈具的IP地址，然后發(fā)出控制命令，通過路由器，再經(jīng)通信線將開斷命令發(fā)送到指示燈具，每個燈具根據(jù)命令進(jìn)行具體方向指示箭頭的點亮。

2 火災(zāi)時乘客疏散方案

列車在地下區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時，有如下幾種情況：列車頭部發(fā)生火災(zāi)、列車中部發(fā)生火災(zāi)、列車尾部發(fā)生火災(zāi)。列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時，區(qū)間兩邊車站端頭的隧道風(fēng)機(jī)打開，一個車站的隧道風(fēng)機(jī)排風(fēng)，另一個車站的隧道風(fēng)機(jī)送風(fēng)，使得區(qū)間內(nèi)的煙霧只向一個方向排除，乘客及工作人員在逆風(fēng)方向進(jìn)行逃生。在上述3種不同火災(zāi)情況下，區(qū)間內(nèi)的通風(fēng)方向及疏散指示方向均有差異，下面將進(jìn)行詳細(xì)分析。特別需要說明的是，列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時只考慮在同一區(qū)間、同一時間、同一方向發(fā)生。

2.1 列車頭部發(fā)生火災(zāi)

列車頭部發(fā)生火災(zāi)時，靠近列車頭部的車站風(fēng)機(jī)排風(fēng)，靠近列車尾部的車站風(fēng)機(jī)送風(fēng)，乘客和工作人員逆風(fēng)逃生，疏散指示方向如圖3所示。

圖3 列車頭部發(fā)生火災(zāi)時疏散指示標(biāo)志指示方向示意圖

2.2 列車尾部發(fā)生火災(zāi)

列車尾部發(fā)生火災(zāi)時，和列車頭部發(fā)生火災(zāi)時情況類似，即靠近列車尾部的車站風(fēng)機(jī)排風(fēng)，靠近列車頭部的車站風(fēng)機(jī)送風(fēng)，乘車和工作人員逆風(fēng)逃生，疏散指示方向圖4所示。

圖4 列車尾部發(fā)生火災(zāi)時疏散指示標(biāo)志指示方向示意圖

2.3 列車中部發(fā)生火災(zāi)

列車中部發(fā)生火災(zāi)時，則要討論區(qū)間是否有聯(lián)絡(luò)通道，因為區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道也可作為疏散逃生的一條路徑，當(dāng)有聯(lián)絡(luò)通道時，排煙方向、疏散方向及逃生方向如圖5 a所示。

當(dāng)區(qū)間無聯(lián)絡(luò)通道時，若疏散指示全部指向逆風(fēng)方向時，會誤導(dǎo)部分乘客及工作人員逃往火災(zāi)發(fā)生處，若采用不同指示方向時，會有部分乘客及工作人員在逃生時伴隨煙霧，對逃生不利，具體如圖5 b所示。

圖5 列車中部發(fā)生火災(zāi)時疏散指示標(biāo)志指示方向示意圖

如上所述，若采用單方向指示型的疏散指示標(biāo)志，疏散指示方向不能根據(jù)火災(zāi)的具體情況進(jìn)行方向的變化指示，不僅不能起到引導(dǎo)乘客及工作人員逃生的作用，還有可能將乘客引至火災(zāi)發(fā)生處，所以該方案較不合理且存在安全隱患；采用 FAS系統(tǒng)控制的疏散指示標(biāo)志在列車頭部、列車尾部發(fā)生火災(zāi)時能夠正確的進(jìn)行疏散方向的指示，在列車中部發(fā)生火災(zāi)時，能夠引導(dǎo)一部分乘客和工作人員正確的疏散，另一部分存在疏散時伴隨煙霧的缺點；采用智能控制系統(tǒng)的疏散指示，除了能夠完成FAS系統(tǒng)的功能之外，疏散指示方向的調(diào)整更具有靈活性，在列車中部發(fā)生火災(zāi)且有區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道時，不僅能夠正確地指示逆風(fēng)方向的乘客及工作人員逃生方向，還能對逃生時伴隨煙霧的那部分乘客在最近的聯(lián)絡(luò)通道處進(jìn)行正確疏散指示，具有明顯優(yōu)勢。但當(dāng)列車所停區(qū)間無區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道時，智能控制系統(tǒng)的疏散指示和 FAS系統(tǒng)控制的疏散指示系統(tǒng)功能基本一致，無較大優(yōu)勢，即智能疏散指示系統(tǒng)的優(yōu)勢帶有隨機(jī)性和概率性的問題。目前根據(jù)筆者了解，國內(nèi)軌道交通的區(qū)間疏散指示標(biāo)志各種設(shè)計方案均存在，但以 FAS控制系統(tǒng)的方案應(yīng)用較多，智能控制系統(tǒng)的方案在新規(guī)范頒布后新建線路中開始實施，還沒有投入運(yùn)營。

3 各種方案的實施比較

根據(jù)以上說明可以看出，智能控制系統(tǒng)方式的疏散指示功能較強(qiáng)，單方向指示型的方式功能最差，而采用 FAS系統(tǒng)控制的居中。從工程實施角度考慮，單方向指示型最簡單容易實現(xiàn)，智能控制系統(tǒng)方式最繁瑣（主要原因是整個智能控制疏散指示獨立成系統(tǒng)，燈具要進(jìn)行IP地址賦值，燈具的指示方向要根據(jù)主機(jī)發(fā)出的信號來進(jìn)行點亮；另外最關(guān)鍵的一點是火災(zāi)點的位置是通過 FAS系統(tǒng)向智能控制系統(tǒng)傳送，2個系統(tǒng)存在信息的配合，整個系統(tǒng)由終端設(shè)備、中間通信通道、控制主機(jī)及外部信號輸入等組成，對系統(tǒng)的可靠性影響較大，安裝調(diào)試要求更高），F(xiàn)AS系統(tǒng)控制則相對簡單。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，單方向型投資最低，F(xiàn)AS控制系統(tǒng)次之，而智能控制系統(tǒng)則最高，三者的具體性價比較如表1所示。

表1 各種疏散指示方式的功能及投資比較表

可以看出，由 FAS系統(tǒng)控制型的疏散指示方式性價比最高，智能控制系統(tǒng)型雖然更加靈活和方式多樣，但其系統(tǒng)組成及工程投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 FAS系統(tǒng)控制型，更因軌道交通區(qū)間是否設(shè)聯(lián)絡(luò)通道及發(fā)生火災(zāi)時停車位置的概率性，使其優(yōu)勢并不明顯。綜合上述分析，采用 FAS系統(tǒng)控制型的疏散指示方式在軌道交通地下區(qū)間應(yīng)用不僅合理有效且節(jié)省投資，具有明顯優(yōu)勢。

4 FAS系統(tǒng)控制方案介紹

區(qū)間疏散指示標(biāo)志一般安裝于區(qū)間疏散平臺上方，疏散平臺是事故及火災(zāi)時的主要逃生通道，為避免逃生時人體碰撞疏散標(biāo)志而發(fā)生觸電事故，疏散指示標(biāo)志應(yīng)采用安全電壓供電。區(qū)間內(nèi)的應(yīng)急照明為單相220 V電源，不能直接接引，要想獲得安全電壓就必須設(shè)置安全變壓器。對該問題可有2種設(shè)計方案，一是區(qū)間內(nèi)相隔一定距離設(shè)置安全變壓器向鄰近疏散指示標(biāo)志燈具供電；二是車站設(shè)置安全變壓器向整個區(qū)間疏散指示標(biāo)志燈具供電。方案1主要在地下區(qū)間較長，安全電壓供電壓降不能滿足要求時采用，方案2主要在地下區(qū)間較短，安全電壓供電壓降可以滿足要求時采用。2種方案均可通過在車站內(nèi)的區(qū)間照明總箱內(nèi)設(shè)置接觸器、繼電器等元件來實現(xiàn)疏散指示標(biāo)志不同方向的開啟和關(guān)閉。

5 結(jié)束語

軌道交通地下區(qū)間內(nèi)的疏散指示標(biāo)志采用FAS系統(tǒng)控制型的方式在技術(shù)應(yīng)用及工程投資上優(yōu)勢明顯，具有廣泛可靠的實施性。在具體設(shè)計時可根據(jù)區(qū)間的長短采用就地設(shè)置安全變壓器的方案或者車站設(shè)置安全變壓器的方案進(jìn)行安全電壓供電。FAS系統(tǒng)根據(jù)區(qū)間列車火災(zāi)事故的地點，在車站內(nèi)的區(qū)間照明總箱內(nèi)通過開斷區(qū)間疏散指示標(biāo)志供電回路的接觸器即可實現(xiàn)疏散指示標(biāo)志不同方向的控制。因此，建議軌道交通地下區(qū)間采用FAS系統(tǒng)控制的地下區(qū)間疏散指示標(biāo)志設(shè)計方案。