从整体上看,乘客的逃生能力受到乘客数量和乘客密度的限制。这和交通流中三要素的关系相似,乘客流量大,密度大,则不仅逃生速度就会相应的下降,而且还会造成拥挤引发二次事故;相反,客流量小,密度小,反而会增加乘客的逃生速度和存活度。不仅如此,乘客的逃生能力还和逃生宽度有着密切的关系。逃生通道或纵向疏散平台等如果有较大的宽度,乘客易于逃生,也不容易拥挤。根据有关研究显示,乘客的疏散可定量的用三个有关的基本特征量来描述,分别为密度ρ(人/m2)、流量f(人/s)和速度v(m/s)。这三个基本特征与通道宽度w(m)的关系如下: 。即人流密度大,逃生速度慢。
2.2地铁区间乘客疏散路径
发生区间事故时,首先乘客应该迅速撤离列车,其次乘客应该选择如何到达最近安全车站。逃离列车有两种路径可供选择,即通过列车端头门下车或通过列车门下车。
北京地铁曾经列车不设联通车厢,事故发生后,乘客会直接通过列车门直接下到第三轨绝缘受电保护罩上,扶着列车或者隧道壁步行至最近车站。
香港地铁则采用乘客从车端头门下车至道床后步行至车站,但根据地铁设计规范规定,若区间隧道发生火灾时,迎着乘客区间疏散方向送风,背着乘客区间疏散方向排烟,也就是说,当列车一端起火,只能沿着列车另一端门进行疏散,因此,这种情况下,乘客疏散的路径选择只有一端的端头门。
将乘客由区间隧道疏散至安全车站,由于区间隧道往往超过1km,需要考虑多种情况下的乘客疏散路径。
当列车因事故或故障停在地铁区间隧道中部时,以火灾事故为例,可考虑两种情况:
(1)列车中部发生事故
此时,选择疏散路径时,要考虑到排烟与通风的结合,根据地铁设计规范规定,乘客疏散应该选择向送风方向撤离以到达安全区域。在此种情况下,通过利用中部联络通道(如广州地铁三号线),从另一条通道两端的排风机进行排烟,而乘客所在通道两端风机向通道内送新风,此时,乘客可通过两端端头门撤离,沿隧道分别向两侧车站撤离,如图2-1所示。
图2-1列车在隧道中部,列车中部发生事故
(2)列车头部发生事故
当列车前端发生事故时,此时可开启前端的排风机进行排烟,后方隧道风机引入新风引导乘客从后端端门逃离,然隧道撤离至站台,如图2-2所示。这种情况下,乘客疏散距离较远,而且所有乘客都向一个方向撤离,无论是有无纵向疏散平台或是沿道床面疏散,都会比较拥挤,也可以考虑打开中部的联络通道,乘客从对向区间隧道撤离至两侧站。
图2-2列车在隧道中部,列车头部发生事故
列车停在地铁区间隧道靠近一端车站时,可分为三种情况讨论疏散路径:
(1)列车头部发生事故
由于要逆着排烟方向前进,迎着乘客疏散方向送新风,乘客从后端门撤离车辆,沿着隧道行走至后方车道。开启前方站台风机进行排烟,后方站台风机送新风,形成推拉式防排烟系统。该种火灾疏散模式下,人烟分离好,且火灾烟气就近排出。然而,乘客的疏散距离较远,容易造成挤伤 同时,由于能隐约看见前方站台灯光,会有部分人员朝着亮处逃生,反而进入排烟区。这种情况下,乘客也可以通过联络通道由对面区间隧道疏散,可达到较快疏散的效果。如图2-3所示。
图2-3列车靠近一侧站台,列车头部发生事故
(2)列车中部发生事故
若还是前方站台风机排烟,后方站台风机送新风,由于火灾发生在列车中部,则列车前部人员须先经过浓烟区才能往后方站台逃生,这是十分不利的。针对此种情况,考虑列车前端已经靠近前方站台,在排烟通风模式不变的情况下,乘客采用如下方式疏散:列车前部乘客通过前端疏散门逃出列车,然后往前方站台逃生,列车后部人员迎着新风方向往后方站台逃生,如图所示。中部发生事故的列车靠近前方站台停靠时,列车后部乘客的疏散路径是符合规范要求的,而列车前部乘客的疏散则与排烟方向一致,但因为靠近前方站台,乘客需要向亮处迅速逃生,在很短的时间内就能到达前方站台区,基本上能保证在排烟风机启动前完成前部人员疏散到前方较安全区。如图2-4所示。
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