王磊

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化進程不斷加快，城市規(guī)模持續(xù)擴大，同時，城市人口急劇膨脹。人們?nèi)找嬖黾拥某鲂行枨笈c日趨緊張的城市交通之間的矛盾愈發(fā)凸顯，城市交通堵塞問題愈發(fā)嚴重。而大力發(fā)展公共交通則成為了當下解決城市交通發(fā)展瓶頸的有效方式，其中，地鐵憑借其高速度、大運量以及安全、準點、環(huán)保節(jié)能等特點，歷經(jīng)幾十年的建設與發(fā)展，逐漸成為城市公共交通的骨干力量，為人們的日常出行提供了極大的便利。

到2005年底，全國已有北京、上海、天津等十余個城市建成軌道交通運營線路，線路總長近500km。2010年，全國共有28個城市的地鐵建設規(guī)劃獲批；2012年，又有19個城市、2個地區(qū)和一條線路的地鐵建設獲批。而到2015年，全國地鐵運營總里程將達3000公里；2020年，將有40個城市建設地鐵，總規(guī)劃里程達7000公里。在地鐵規(guī)劃建設的城市中，成都作為中國西部第一座開工建設地鐵的城市，成都地鐵1號線在2010年9月27日已正式投入運營；2號線建設工作于2007年啟動，2012年9月16日，成都地鐵2號線一期工程正式投入運營，2013年3月6日，地鐵2號線西延線空載試運行。這標志著成都地鐵正在逐步朝著城市軌道交通線路網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，從而能更好地實現(xiàn)其大運量功能，發(fā)揮其規(guī)模效應。

隨著地鐵線網(wǎng)不斷完善，關于地鐵換乘站的客流組織及突發(fā)安全狀況下的應急疏散成為人們?nèi)找骊P注的問題。作為城市軌道交通樞紐的換乘站，近年來，各類安全事故時有發(fā)生，而又缺乏完善、規(guī)范、具體的應急體系與預案，對人民生命財產(chǎn)安全造成了巨大損失。2003年2月18日，韓國大邱市地鐵發(fā)生人為縱火事件，安全疏散不善，造成198人死亡，147人受傷。2010年2月26日，上海地鐵張江高科站發(fā)生嚴重客流擁堵，地鐵運營公司依靠搭“人墻”等措施進行疏解。2011年9月27日，上海地鐵10號線發(fā)生追尾事故，造成軌道交通網(wǎng)絡所有線路均不能與地鐵10號線換乘。一系列的事實表明，對地鐵換乘站的客流進行分析以及建立相應的應急預案尤為必要。

地鐵換乘站相較其他站點而言，經(jīng)受著巨大的客流沖擊，對于車站的客流組織管理，設施設備都是極大的考驗。在乘客大量積聚時，極易發(fā)生乘客的踩踏擁擠，造成人員的傷亡；在緊急情況諸如火災、爆炸突發(fā)，乘客不能及時疏散時，后果更是不堪設想。因此，開展關于地鐵換乘站客流分析與應急疏散的研究有著重要的意義。

關于乘客的特性分析，國外學者一直以來進行著相關研究，并取得了豐碩的成果。1995年，匈牙利交通專家Helbing在Nature、Transportation Science上發(fā)表文章說明了行人交通流在不同環(huán)境中的復雜特性，并提出了著名的“社會力”模型（Social Force Mode）。“社會力”模型更側重于用行人間以及行人與環(huán)境的相互作用去研究人的心理和行為之間的聯(lián)系，強調了行人活動的隨機性，成為所有已有行為模型中最接近真實情況的一種。近年來荷蘭Delft理工大學的Hoogendoom和Daamen在文獻中比較了單向行人流在通過有瓶頸和無瓶頸時的運動規(guī)律，還研究了更為復雜的對向行人流（（hi-directional pedestrian flows）的“層組織現(xiàn)象”（lay structure）和交織行人流（crossing pedestrian flows）的“斑紋現(xiàn)象”（stripe formation），這些現(xiàn)象直接影響到了相應行人步行設施的通行能力的計算。

在國內(nèi)，香港理工大學的W.H.K Lam教授及其團隊對香港MTR車站的乘客流特性與路徑選擇規(guī)律進行了研究，建立了地鐵客流在自動扶梯和步行樓梯間的路徑選擇行為模型（Chung-Yu Cheung和WH.K Lam），通過實測數(shù)據(jù)對香港不同交通設施條件下行人的速度—流量關系進行了詳細的描述。同濟大學交通運輸學院的高鵬，鄒曉磊，徐瑞華（2006）在《城市軌道交通車站客流分布仿真方法研究》中對乘客運動的影響因素進行了研究，并提出了衡量車站設施通暢程度的指標。北京工業(yè)大學的趙光華（2007）對地鐵站行人交通特性進行了分析，提出了與奧運相類似的大型活動期間地鐵站行人時空集聚性、不同區(qū)域步行速度、行人交通組成、候車區(qū)特性等。

國內(nèi)外的研究人員對人員疏散模型進行了一系列的研究。

美國國家標準技術研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）的研究人員對火災對人員的影響、火災中人員的決策以及對環(huán)境的反應，最短疏散時間的計算、最優(yōu)化疏散模型的建立等安全疏散問題進行了研究。日本研究人員把火災人員行為統(tǒng)計、人員緊急疏散的安全評估方法、火災危險性評估方法和性能化設計結合起來進行研究并開發(fā)出水力模型；匈牙利交通專家把人員的心理行為反應量化為作用力添加到人員疏散模型中去，成功再現(xiàn)了群體效應、“快即慢”效應、擁塞現(xiàn)行、間歇性人流等典型的人員疏散行為。近年來，部分研究人員還研究出更為先進的行人運動模型與心理模型、地理信息系統(tǒng)及虛擬現(xiàn)實技術相耦合的疏散模型。

在國內(nèi)，武漢大學方正副教授等開發(fā)的空間網(wǎng)格疏散模型，充分考慮某疏散個體在疏散過程中受到其他疏散個體的影響，同時還考慮疏散個體所處的位置對于安全疏散的影響。北京化工大學的謝灼利等提出了地鐵站臺火災中人員安全疏散模型，確定了人員安全疏散時間的計算方法；并通過研究和計算得出，地鐵車站火災時，站臺通向站廳的樓梯是整個疏散過程的瓶頸，而樓梯的疏散能力主要受人員流量和樓梯的有效寬度所制約。陳濤通過分析火災情況下人員疏散的相關數(shù)據(jù)，得到火場中人員的反應特性、運動特點、心理行為變化特征等相關特征，并結合火災發(fā)展及其燃燒產(chǎn)物對人員的生理和心理的影響，建立了符合我國人員應急心理和行為特點的人員疏散模型。

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