突發事件下地鐵車站人員疏散引導分析

王 浩 洪 玲 徐瑞華

（同濟大學交通運輸工程學院，201804，上海∥第一作者，碩士研究生）

地鐵因運量大、正點率高、綠色環保等特點，已成為人們首選的交通出行工具，其客運量也越來越大。但是，由于地鐵車站（主要指地下深埋式車站）空間狹小、照明通風設施有限、疏散至地面安全地帶的距離長，一旦在車站內部發生突發事件，如火災、爆炸、斷電等，將給車站乘客的疏散帶來一定的困難。同時，乘客在突發事件下表現出的緊張、恐懼心理對疏散也產生一定的影響。因此要做好車站乘客的引導工作，使乘客安全有序、有效地離開危險區域，疏散至安全地帶。

1 對安全疏散時間的再說明

安全疏散時間，是指在事件發展到危害公共安全之前，將乘客通過專門的設施和路線，迅速轉移到事件發生地點之外的安全地帶所用的時間。突發事件下人員疏散各時間段的關系如圖1所示。文獻［1－2］指出，當RSET（所需安全時間）＜ASET（可用安全時間）時，地鐵車站的人員能夠安全疏散。

圖1 突發事件下人員疏散各時間段的關系

實際上，大部分地鐵傷亡事故調查中，可用安全時間都遠小于所需安全時間。在地鐵車站既定土建和設備情況下，ASET一般是比較固定的。因從發生突發事件到人員感知危險的時間間隔Tb、從人員感知危險發生到開始疏散的時間間隔Tc相對固定，因此要完成車站人員的安全疏散，就必須縮短從人員開始疏散到疏散結束的時間間隔Ts（其措施有：做好車站應急預案，加強疏散引導手段使乘客盡快疏散，經常進行應急演練提高乘客的應急素養等）。

2 地鐵車站導向的引導分析

2.1 車站引導標志分類

車站內的導向大體上可分為靜態導向和動態導向兩類。

車站靜態導向又分為物的靜態導向和人的靜態導向。物的靜態導向指懸掛于車站天花板的指示牌，或者是貼于車站地板、墻壁的方向標等（見圖2），給乘客以車站設施大致方向的指示，引導乘客順利完成在站流動環節。人的靜態導向則指正常情況下的車站工作人員，如售票員、安檢員等，其位置在地鐵站廳及站臺上相對固定，引導乘客完成在站的各個環節。人的靜態導向的存在，防止了乘客因物的靜態導向不明晰而出現的在站徘徊、滯留、轉圈等現象。

圖2 常見的地鐵靜態引導標志

車站動態導向也分為物的動態導向和人的動態導向兩類。物的動態導向指乘客在行進過程中根據周圍環境的暗示和引導不斷調整行走路線和方向［3］，從而到達目的地。物的動態導向是來自外界的一種影響，根據這種影響反饋的信息，乘客完成在車站的尋路行為。正常情況下，由車站導向標志和在崗工作人員來擔當周圍環境的靜態導向。突發事件下，乘客在恐懼、驚慌等心理作用的驅使下，易朝著光亮、聲源方向移動，此時光亮、聲音充當物的動態導向。人的動態引導中，充當引導人的是地鐵工作人員和站內的乘客。

2.2 突發事件下靜、動態引導分析

突發事件下，靜態導向的可用性視突發事件的類型而定。一般來說，火災，斷電等情況下，黑暗無光、煙氣會造成導向標志的不可識別性，此時物的靜態導向功能往往會減弱。而車站大客流、列車追尾等情況下，物的靜態導向仍然可以發揮引導乘客的作用。值得注意的是，人的靜態導向角色在突發情況下往往朝著人的動態導向的角色轉變。

突發事件下，訓練有素的車站工作人員和部分乘客擔當人的動態導向。在地鐵工作人員執行應急預案疏散乘客的過程中，車站方面亦可憑借啟動應急光源、車站應急廣播等物的動態引導使乘客盡快撤離危險區，達到輔助疏散乘客的目的。

突發事件下，車站難以調配更多的工作人員參與疏散引導工作。解決的方法之一是引入車站志愿者。一方面，車站志愿者身著醒目顏色的工作服，配備手持擴音器等裝備，方便乘客辨識；另一方面，經過培訓的志愿者在站廳、站臺內做流動咨詢，既為乘客提供幫助，亦可對車站內情況進行巡視，一旦需要疏散乘客，志愿者能迅速在消防通道、樓梯口等有效引導點就位，指揮乘客疏散。

3 引導有效性分析

3.1 突發事件下車站乘客的心理反應

地鐵車站的客流分為進站客流、出站客流和換乘客流。對不熟悉車站布局的乘客來說，進站流程一般為：進站→（購票）→通過閘機→候車→上車；出站流程為：下車→通過閘機→出站；換乘流程為：下車→通過換乘通道→候車→上車。從乘客在站的流程可知，進站、出站、換乘之間存在較大的流線沖突；加之客流流動性較強，一旦發生意外事件，乘客易產生驚慌、恐懼、沖動、群聚，甚至是憤怒等心理反應。

在軌道交通車站突發事件下，乘客的心理表現以驚慌、群聚和憤怒為主；而在事故嚴重程度較小、預案準備充分的情形下，乘客鎮靜的心理非常明顯，表現出不慌亂、聽從組織和指揮、有序地離開現場。

3.2 引導有效性

引導的有效性分為自主疏散和引導疏散。引導有效性決定了車站的疏散效率和疏散結果。

3.2.1 自主疏散

突發事件下，行人個體易出現的恐慌、緊張等心理情緒會干擾自主思維對事物發展的理解與判斷；在心理作用的影響下，行人會做出盲目的選擇，表現出趨光、歸巢、沿墻、原路返回等行為。當個體認為某一方向于己有利，就會朝該方向運動。自主疏散是盲目的，可能使乘客陷入更危險的環境，會導致疏散時間的延長，易引起無序、混亂場面出現，并加劇乘客的焦慮、恐慌心理，逃生過程易造成人員傷亡。

3.2.2 引導疏散

引導疏散是乘客在引導人帶領下組織的疏散，或大多數乘客循著聲源、光亮組織的疏散。引導疏散分為有效引導疏散和無效引導疏散。

（1）有效引導疏散。其結果是使乘客迅速逃離事故現場，到達安全地帶。有效引導疏散能縮短疏散時間，提高疏散效率，維護有序的疏散秩序，減輕乘客焦慮、恐懼、慌亂的心理，避免傷亡。有效引導疏散中，引導人熟悉車站特定建筑物的內部格局和疏散通道，能在突發事故面前保持頭腦清醒，能對現場的情況做到心中有數并及時做出切實有效的反應。突發事件下，地鐵工作人員迅速進入應急狀態，組織乘客按照逃生路線疏散，是正確、有效的引導。在車站內部，能夠在緊急情況發生時承擔起引導人們迅速撤離現場等任務的乘客［4］組織的引導也視為有效引導疏散。

（2）無效引導疏散。乘客對車站的熟悉程度不同，應急逃生素養亦相差很大，組織的“引導”疏散可能使自己或其他乘客陷入更困難的環境，視為無效引導疏散。

4 仿真案例分析

4.1 仿真場景設定

現以上海軌道交通13號線的盧浦大橋站為例進行仿真。盧浦大橋站為島式站臺，車站站廳層與站臺層之間有3組通道連接。其中兩側的通道分別由2臺自動扶梯組成，中間一組通道由2座人行樓梯組成。車站縱剖面如圖3所示。

盧浦大橋站站臺容量為2 400人。13號線的運能為18 600人/h。假設仿真場景為高峰時段，1 880人同時出站，同時站臺上均勻分布著少量的乘客，共計2 000人。利用同濟大學自主開發的StaPass（軌道交通車站客流分布仿真系統）軟件，仿真車站出現大客流時的情景。仿真開始后的乘客出站分布圖如圖4、圖5。

圖3 盧浦大橋站縱剖面圖

圖4 車站站臺層乘客分布圖

圖5 站臺層平均密度分布圖

由圖4可以看出：因乘客傾向于集中在列車中部車廂，加之車站樓扶梯布局的原因，大部分乘客選擇從中部的樓梯出站；人行樓梯附近障礙較多，造成乘客在此擁堵較為嚴重；兩側自動扶梯選擇的人數較少。仿真密度圖也驗證了這一點。當站臺發生突發事件時，圖中顯示深色的部分是出現踩踏、窒息事故的高發地點，有必要加強這些地點的客流組織工作。

4.2 人的動態引導仿真

緊急狀態下，地鐵工作人員的動態引導是組織不同地點的乘客按照最佳的疏散路線進行疏散。如果組織方法選擇恰當（確實能夠吸引乘客的注意且使乘客改變自定路線），能有效避免乘客在逃生過程中的盲目性，提高疏散時間。

基于Stanford大學Xiaoshan Pan博士開發的Mass Egress仿真軟件對人的動態引導和引導有效性進行仿真。該軟件對行人心理學和社會行為學特征進行了相關分析，用于緊急情況下人員疏散的仿真研究。仿真結束后，軟件自動統計乘客從疏散開始至疏散到安全地帶所用的時間。通過對疏散時間的比較，可以有效分析各種引導手段的優劣。

4.2.1 對照場景

根據設定的仿真場景，利用Mass Egress軟件，行人初始分布如圖6所示。仿真開始后的行人分布如圖7所示。

由圖7可以看出，因兩側自動扶梯布局的原因，大部分乘客在突發事件下選擇了視野范圍內的人行樓梯（圖中箭頭所示），造成樓梯附近擁堵較大，相應的也延長了疏散時間。因此，需要采取一定的措施，將樓梯附近的乘客適當引導至兩側的自動扶梯附近，以縮短疏散時間。

圖6 仿真初始站臺層人員分布圖

圖7 仿真開始后的站臺層人員分布圖

4.2.2 在扶梯附近增設工作人員后的疏散效果

缺乏其他指示性強、通讀性強、分流性強的導向標志是造成乘客在步行樓梯附近擁堵的原因。為此，在站臺兩側的自動扶梯區域（圖8白色圈所示位置）安排工作人員，認真高效地執行應急預案，利用擴音設備（或工作人員組成物理引導區）等引導乘客，使乘客選擇自動扶梯的比例增大，提高自動扶梯的使用率，緩解步行梯的擁堵情況。在扶梯處安排工作人員后，疏散時間比對照場景縮短了9.2%，大大提高了疏散效率。

圖8 安排工作人員后的站臺層乘客分布及流線圖

4.3 引導有效性仿真

4.3.1 自主疏散仿真

突發事件下乘客在心理情緒的干擾下無法進行自主判斷，如果此時視野內突然出現某個“榜樣”，極易出現跟隨“榜樣”運動的情況，表現出從眾行為。

如圖9所示，仿真場景設置了4個出入口。當發生緊急事件時，理性的乘客應選擇最近的出入口逃生。但是，在疏散過程中出現了“榜樣”，緊張等心理因素促使其他乘客跟隨該“榜樣”。圖9中大部分乘客選擇距離更遠的出口1逃生。盡管選擇出口1也是正確的逃生路線，但該選擇大大延長了其他出口附近乘客的疏散時間，仍然存在出現傷亡事件的可能。

圖9 從眾表現出的引導

4.3.2 引導疏散仿真

突發事故發生在站臺層時，乘客必然選擇樓梯、自動扶梯疏散至站廳層，因此樓梯、扶梯附近就成為引導是否有效的關鍵區域。日常情況下站內工作人員數量有限。突發事件時可在站臺樓梯、扶梯入口處的4個有效引導點（圖10的白色實心圈）分別安排4名工作人員或志愿者擔當引導人，組織乘客有序快速疏散。

圖10 動態引導下的站臺層乘客分布

動態引導下乘客分布的主要特點為塊狀分布（見圖10所示4個圈出處）。每一個行人塊中有一個“領導人”。引導人的行為與疏散結果有直接聯系。動態引導下乘客的疏散時間較對照場景縮短了10.4%。

仿真結果表明，在應急預案中組織動態引導對縮短疏散時間具有重要意義，同時應盡量避免無效引導。在突發事件下，工作人員應以身作則，做好乘客的安撫工作，防止乘客不良心理因素的產生，變消極為積極，變被動為主動。

5 結語

本文通過對車站導向作用的分析，在傳統的導向標志系統概念的基礎上，重新闡述了導向標志系統概念，即物、人的靜態引導和物以及人的動態引導，并結合Mass Egress仿真軟件，仿真在突發事件下動態引導的作用。主要結論如下：

（1）對大客流下容易造成擁堵的地點，通過設置人的動態引導，可提高突發事件下的疏散效率；

（2）加強工作人員的應急素養，在突發事件下，工作人員主動擔當引導人，能大大縮短疏散時間，提高疏散效率。

（3）加強地鐵突發事件的疏散演練，提高乘客的應急素養。

在突發事件下，人員疏散行為受到周圍環境、個體素質等多方面因素的影響，即便增加了動態引導，也難免出現聚集擁堵現象，從而影響疏散效率。這是需要進一步研究的問題。

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［2］李瑜芬，徐瑞華.火災下城市軌道交通車站乘客疏散特點分析［J］.城市軌道交通研究，2010，13（2）：42.

［3］周立新，陳銳，張莉.地鐵火災乘客疏散的仿真分析［J］.城市軌道交通研究，2009（6）：40.

［4］程小波，周均清.公共建筑空間環境動態導向設計研究［J］.四川建筑，2007，27（4）：29.

［5］李強，崔喜紅，陳晉.大型公共場所人員疏散過程及引導作用研究［J］.自然災害學報，2006，15（4）：95.

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