張海濱,王葉涵,周鐵軍
在進行地鐵站安全疏散設計時,相關規范的制定參考自建筑防火標準,但地鐵車站的疏散方向不同于地上建筑,在上行疏散中人員疲勞的影響遠遠大于下行疏散。同時,相關規范對樓扶梯通行能力取值也滯后于疏散設施的研究,疏散時間的計算規則僅考慮了疏散設施對疏散時間的影響,而人群結構、群體心理等人為因素也都制約著車站的疏散能力。在上行疏散疲勞效應、群體行為、恐慌行為的綜合影響下,不同標準及研究確定的疏散設施折減系數、扶梯運輸能力等取值存在分歧,同時隨著地鐵深度增加,疏散過程中樓梯扶梯的選擇行為變化規律都對其運量計算產生深遠影響。因此需要重新建立地鐵車站行人行為模型,為疏散仿真模擬提供數據支撐。
本研究選擇重慶、南京、成都、上海等地進行地鐵站實地調研。共分為兩個階段:一是人行行為觀察實驗,選擇上班日高峰和平峰時段,調研內容為樓扶梯選擇行為、換乘行為等。二是安全疏散人行行為問卷調查。共發放問卷300 份,回收286 份,經過統計分析剔除無效問卷12 份,得到有效問卷274 份,達到統計學抽樣標準,調查人員年齡分布符合真實情況(圖1)。問卷內容主要對乘客的基本信息、心理狀態、應急疏散行為、疏散選擇結果等方面進行統計分析。了解人們對于車站安全疏散方面的認知能力、安全感知力,以及其與疏散選擇之間的關系。經過信效度檢驗,問卷量表部分有效度較好。

1 調查者年齡分布情況

2 對疏散終點的認知情況

3 調研人員安全疏散心理狀態李特克量表統計分析

4 短距離樓扶梯選擇情況統計分析
調研發現,地鐵站正常運營時自動扶梯的使用頻率遠高于樓梯,平峰時段樓梯幾乎沒有人使用,高峰時段由于扶梯口擁堵,使用樓梯的人數會增多。對于客流較大的車站,換乘通道的位置很醒目,大部分乘客熟悉換乘通道。
此外,換乘站內行人的樓扶梯選擇行為有以下幾點規律:當自動扶梯前排隊人數在10 人以內時,大部分人會主動選擇扶梯通行;當樓梯梯段長度在3 段以內,更多人會選擇樓梯;身體健康程度、年齡、是否攜帶行李會進一步影響樓扶梯的選擇;相比下行扶梯,上行扶梯前更容易形成擁堵;扶梯上一般都是兩股人流,右邊人流站立,左邊人流行走。
(1)地鐵站應急情況安全疏散認知能力
根據調查,約一半的人不知道自動扶梯可在地鐵站疏散中使用,約2/3 的人不知道在緊急情況下,換乘通道及換乘梯會處于關閉狀態,同時只有1/4 的人認為到達站廳就已到達安全區域(圖2)。這些認知會影響到應急情況下人們對疏散設施、疏散路徑、疏散終點的選擇,容易出現折返現象,影響疏散效率。
此外,約2/3 的人經歷過火災或具有火災演習經驗,超過90%的人熟悉地鐵站出口及通道路徑位置,這使得人們在發生事故時能夠更冷靜地做出決策,可以減少疏散人群的恐慌、焦慮的心理。
(2)心理狀態、認知與疏散行為的關系
火災發生時,90%以上的人會跟隨疏散標識、聽從工作人員的指揮。在應急情況下,人們的恐慌心理影響比較明顯。在遇到擁堵、需要排隊的情況下人們傾向于繼續等待。對于較長的上行樓梯或者扶梯,多數人表現出擔憂(圖3)。
通過相關性分析,發現熟悉度與等候情況、恐慌程度與聽從指揮程度、恐慌程度與長距離上行疏散擔憂程度存在相關性。當乘客對疏散出口越熟悉,在遇到擁堵排隊時的容忍度越低;當人們越恐慌的時候,更愿意聽從指揮;恐慌時,人們會更加擔憂較長的樓扶梯,或者說對長樓扶梯的擔憂會加劇人們的恐慌心理。另外,應急情況下,扶梯上的絕大部分行人會選擇行走。
(3)疏散設施選擇情況
在正常交通情況下,自動扶梯是人們最常使用的交通設施,然而在應急情況下,使用樓梯的人是最多的,這是因為在應急情況下,大家認為樓梯的性能是最穩定的。
為了分析上行疏散距離對樓扶梯選擇行為的影響,將選擇結果與熟悉度、恐慌程度、等候情況、聽從程度、長距離疏散擔憂程度進行相關性分析。結果表明長距離疏散時,熟悉度對樓扶梯選擇行為有一定影響,對出口及疏散路徑越熟悉,當扶梯排隊人數較多時,愿意等待扶梯可能性越大。恐慌程度越高,越傾向于選擇樓梯;當人們越愿意等待,越傾向于等待扶梯;同時,對長距離疏散越是擔憂的人越傾向于選擇扶梯(圖4、5)。
本研究采用觀察實驗和問卷調查的方法,對地鐵車站行人疏散行為進行研究。研究發現人們對地鐵疏散設施的認知需要加強,其心理狀態、環境熟悉度等均會對疏散行為產生影響,長距離疏散時,選擇扶梯進行疏散的人占到大多數。這些結論將為以后進行地鐵車站疏散研究提供人行行為數據庫,為人行行為模型的建立提供技術依據。

5 長距離樓扶梯選擇情況統計分析