復雜地下空間火災事件案例庫系統構建及應用

摘要：復雜地下空間因其空間封閉、環境復雜、空間互通性高、人員密集且疏散困難等特點，一旦發生火災，極易造成重大人員傷亡。建立火災事件案例庫有助于提升地下空間火災防范能力和事故處理效率，從而減少人員傷亡和財產損失。因此，開發了一個針對復雜地下空間火災的事件案例庫及數據可視化系統，用于收集和整理地下空間的歷史火災案例，并分析其發生原因和發展特點，為相關研究和風險管理提供參考。

關鍵詞：數據可視化；復雜地下空間火災；火災事件案例庫

復雜地下空間通常指的是結構復雜、功能多樣、環境多變、管理難度大的地下建筑或設施，包括地鐵站、隧道、地下車庫、地下綜合商城以及綜合管廊等。據《2024中國城市地下空間發展藍皮書》統計，截至2023年底，中國城市地下空間建設規模達32.76億m2，其密閉性和半封閉性帶來便利的同時也增加了安全風險[1]。例如，2021年12月31日遼寧省大連市某市場地下二層發生火災，造成8人死亡，1名消防員犧牲[2]。目前，復雜地下空間火災特征的統計分析相對不足，且缺乏系統性的記錄平臺，導致信息檢索困難，難以開展有效的研究。火災事件案例庫系統的構建對于防范火災、提高火災事故處理效率、加強火災科學研究等方面具有重要作用。本文通過收集近年來國內外地下空間發生的火災事件案例，構建了一個復雜地下空間火災事件案例庫系統，并通過可視化分析，提出了預防地下空間火災和逃生的建議，旨在為提升地下空間安全運行提供參考。

1 地下空間火災事件案例數據庫構建

1.1" 數據收集來源與整合

本文收集了自1949—2024年的多起典型地下空間火災事件案例，按照火災發生的地點可分為地鐵火災事故、隧道火災事故、地下商城火災事故、地下車庫火災事故等不同類型。本研究收集的地下空間火災事故信息全部來自官方公布的新聞或者與火災有關的文獻等。

1.2" 數據庫構建與框架組成

本系統采用現代化的前后端分離架構進行構建，以確保代碼的清晰性和可維護性。在后端，選用Java編程語言，并基于SpringBoot框架來實現，這樣的選擇為系統提供了強大的功能支持和高效的開發體驗。前端部分則主要采用了Vue框架結合AntDesign組件庫，以實現用戶界面的直觀性和交互性。在數據庫層面，選用了廣泛使用的MySQL數據庫。通過統計國內外地下空間火災事件案例的時間、地點、死亡人數、受傷人數、火災發生原因、類型、燃燒物等詳細信息，進行數據庫的構建。圖1為該地下空間火災事件案例庫系統的功能框架圖。

1.3" 數據庫查詢應用示例

本系統設置普通用戶和管理員，普通用戶可以通過查詢界面輸入關鍵詞，獲取相應地下空間火災歷史事件詳細資料和可視化數據分析，關鍵詞包括火災發生地點、時間、起火原因和火災持續時間等。

2 基于案例數據庫的地下空間火災特征分析與應用

通過對地下空間中發生的歷史火災事件案例進行收集與分析，可以總結火災發生的原因、發展規律，為預防類似事件提供參考。同時可以揭示地下空間火災發生的時空分布規律，幫助預測未來火災發生的可能性。本文通過收集近年來發生的國內外地下空間火災歷史事件，總結出地下空間火災發生的原因和特點。

2.1" 地下空間火災發生原因

地下空間是指諸如地鐵、地下商城、地下停車場和隧道等應用場所。地下空間火災的成因復雜多樣，通過對收集的地下空間火災歷史事件進行分析，將其按照不同地下空間類型進行分類。

公路隧道火災的主要成因有：一是自燃，一般由發動機起火或輪胎過度摩擦引發。二是相撞，由于隧道內能見度低，易引發交通事故。地鐵火災的主要成因有：一是電氣火災，一般由車輛的供、配、用電系統引發。二是人為縱火，行駛過程中封閉的車輛易成為犯罪分子縱火的目標。其他地下空間火災的主要成因有：一是設備及電路故障，尤其多發生于地下商場。二是人為因素，如煙火管理不當導致地下倉庫爆炸。

2.2" 地下空間火災發展特點

復雜地下空間具有空間封閉、環境復雜、空間互通性高、人員密集且疏散困難等特點。本文在整理多起典型火災歷史事件案例的基礎上，歸納總結了地下空間火災的發展特點：第一，煙霧難以擴散，能見度低，增加人員疏散難度。第二，火勢蔓延迅速，溫度上升快。第三，出口有限，疏散通道少，逃生困難。第四，通風受限，加劇煙霧積聚。

2.3" 數據可視化應用

通過圖表可視化手段，可以直觀展示火災案例的分布、類型、嚴重程度等信息，進而協助消防部門完善火災防控策略，指導消防資源的合理配置。本系統通過對火災事件案例庫中的火災發生原因、傷亡人數、地下空間火災發生的不同建筑類型、火災發生時間和頻次、火災事件詞云圖、火災傷亡人數關系氣泡圖等數據進行統計分析，并設置不同的可視化形式，系統揭示了地下空間火災發生的時空分布規律，為預測未來火災發生的可能性提供有力支持。圖2為本系統中的部分可視化效果圖。

如圖2a所示，系統將公路隧道及地鐵的火災原因歸為自燃（如電氣短路、輪胎起火等）、相撞（如追尾、撞墻等）、人為縱火以及其他原因（如裝載的貨物起火、車輛失控側翻等）。自燃和相撞是地下空間火災的主要原因，這可能與隧道內車輛的密集度高和長時間行駛有關，車輛密集增加了汽車追尾等事故的風險，而長時間行駛的車輛輪胎可能會發熱嚴重，進而引發輪胎自燃。人為縱火的火災事件也應該引起相關部門的重視，一旦有人在高峰期間運行的地鐵上縱火，其后果將不堪想象。

從地下空間火災月份發生頻次統計圖（圖2b）中，可以觀察到火災的發生存在一定的季節性規律。具體而言，4月、10月和11月是火災事故的低發期，5月則為火災事故的高發期，其他月份發生頻次相對均衡。

圖2c的詞云圖以直觀的方式展示了數據庫系統中99起火災事件的關鍵特征，關鍵詞的字體大小與其在火災事件描述中出現的頻率成正比。從中可以迅速識別出與火災事件最相關的詞匯，進而分析火災的主要特點和潛在的預防措施。從詞云中可以看出，當前收集的火災事件大多與“自燃”“相撞”等關鍵詞有關。除此之外，“甲醇”“汽油”這兩個關鍵詞的出現頻率也較高，這與一些火災事件中的貨車裝載大量化學物品有關。化學物品的自燃是引起火災的原因之一，應該引起足夠重視。

圖2d是火災關系氣泡圖，圖中每個氣泡代表一次獨立的地下空間火災事件。橫軸表示死亡人數，縱軸表示受傷人數，氣泡的大小則對應火災的持續時間，其中，矩形代表持續時間小于3h的事件，三角形即大于等于3h的事件。通過觀察，可以發現大部分火災事件造成的死亡人數較少，且受傷人數在不同事件間存在較大差異。此外，不同形狀氣泡的分布表明，火災的持續時間與傷亡人數之間并無直接的正相關關系，這意味著火災的嚴重性受多種因素影響，包括但不限于火災發生的地點、救援效率以及預防措施的有效性等。

2.4" 地下空間火災事故應急救援建議

基于上述可視化數據分析結果，本文從預防地下空間火災的發生、減輕地下空間火災的危害性、提升地下空間火災救援能力3個方面出發，針對性地提出一些可行性的應急救援建議和對策。

第一，在預防地下空間火災的發生方面，建議地下停車庫管理方定期組織排查問題車輛，禁止車庫內堆積易燃物品；建議鐵路公司加強對乘客攜帶危險物品的管控力度，確保進入地鐵的乘客不攜帶易燃、易爆、有毒或其他可能危害公共安全的物品；建議在隧道出入口設置警告標識，提醒駕駛員勿疲勞駕駛，并加強隧道內的安全檢查，以預防因駕駛員疲勞或車輛故障引發的火災。

第二，減輕地下空間火災的危害性方面，建議各地下空間管理方加強消防設施的配備，并定期組織消防演練，以提高應急預案的針對性和有效性；建議鐵路公司在選拔駕駛員時，將道德考察納入考核，加強對駕駛員的道德培訓，減少駕駛員因恐慌而不顧乘客安全逃跑的現象發生，進一步保障乘客的生命安全。

第三，在提升地下空間火災救援能力方面，建議在地下空間內建立有效的應急通信系統，確保在火災發生時，信息能夠迅速傳達給所有相關人員；建議加強對公眾的地下空間火災應急教育，提高公眾的自救互救能力，鼓勵公眾積極參與應急演練。

3 結束語

本文通過對收集的多起典型地下空間火災事件案例進行數據庫構建和可視化數據分析，總結了地下空間火災發生的主要類型、主要原因、高發季節以及火災嚴重性與火災持續時間的關系等關鍵信息。本數據庫系統將持續進行數據收集和分析，為更好地預防地下空間火災、評估火災預防措施的效果等提供重要依據。

參考文獻

[1]中國工程院戰略咨詢中心.2024中國城市地下空間發展藍皮書[M].上海：科學出版社，2024.

[2]國家消防救援局.監控視頻曝光大連“12·31”火災事故細節[EB/OL].https：//www.119.gov.cn/site1/xw/mtbd/wzbd/2022/26251.shtml