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原文传递考虑乘客因素的地铁车站应急疏散仿真研究

论文题名：	考虑乘客因素的地铁车站应急疏散仿真研究
关键词：	地铁疏散;人员疏散行为;火灾模拟
摘要：	地铁作为城市公共交通的重要组成部分，承担了大量的公共出行需求。而地铁车站作为广大居民出行的集散场所，其安全问题一直以来都是众多学者及地铁相关部门研究探讨的重点。地铁站环境相对封闭，客流在短时间内大量聚集，在发生突发事件时，站内的疏散效率很可能因为乘客自身不确定因素而受到不同程度的影响。因此，探究乘客因素对地铁站内疏散效率的影响具有直接的现实需求。本文主要研究内容如下：　　(1)影响关系模型建立及相关调查问卷验证分析。通过对相关疏散理论及人员疏散心理、行为特征进行分析，选取了从众心理、恐慌心理等5种典型的乘客不利因素，建立了乘客不利因素与疏散效率影响关系模型，提出了乘客不利因素对疏散效率直接、间接及整体影响的假设。根据自变量乘客不利因素、中介变量不利疏散行为、因变量疏散效率对应关系设计了地铁站内乘客应急疏散调查问卷。在调查问卷信效度分析通过的基础上，建立乘客不利因素与疏散效率结构方程模型对调查问卷统计数据进行验证。通过对问卷统计数据的整理以及对模型结果进行效应分析，验证了乘客不利因素中恐慌心理对不利疏散行为及疏散效率的最显著直接、间接影响，分析得出超过半数的乘客认为火灾是地铁站内最易发生的突发事件且对自身生命财产安全影响最为显著，且火灾成为最可能造成人员恐慌心理的突发事件，为后续仿真实验提供理论基础。　　(2)青年大街站应急疏散仿真。在验证了恐慌心理对不利疏散行为及疏散效率最显著影响的理论基础上，选取沈阳地铁青年大街站为研究对象进行仿真实验。首先根据实地调查数据建立了青年大街站结构仿真模型，之后在完成结构模型基础上对站内乘客进出站流线、应急疏散流线等进行逻辑设置，确定了列车、乘客等相关仿真参数。通过对5种典型乘客不利因素进行仿真实验，对各种因素下整体疏散时间及疏散过程的拥堵变化情况进行统计，根据仿真实验结果验证了乘客不利因素中恐慌心理对不利疏散行为及疏散效率的最显著影响。　　(3)恐慌心理作用下火灾场景疏散仿真。为进一步探究乘客恐慌心理对站内疏散效率的影响，选取了调查问卷中统计出的火灾场景进行仿真。首先在车站原有结构模型基础上选取了5个代表性的起火点位置，通过Pyrosim软件对站内不同起火点的工况分别进行了模拟，得到了在不同工况下，火灾中CO浓度、能见度、温度随时间变化情况。之后将车站结构模型导入Pathfinder软件，考虑到不同起火点位置所影响的临近出口或通道无法使用，通过人工干预的疏散方案与自由疏散状态进行对比研究。结果发现：在闸机、通道、楼梯口等人群较密集处发生火灾（如工况1、2、3），人工干预对整体疏散效率有一定的提升，对降低总体疏散时间起到显著作用；而在楼梯端部或乘客密度较小区域发生的火灾（如工况5、6），应减少干预强度，尽量安抚乘客情绪，组织乘客通过最近通道或出口逃生。此外，通过对实验中乘客疏散过程的观察并对不同参数变化情况进行分析，结合起火点位置对日常隐患排查提出建议，从火灾预防、乘客安抚、应急设施配备、出站选择调整、列车运行间隔缩短等方式入手，多措并举，为形成有效的预防体系提供思路与参考。
作者：	边远
专业：	交通运输工程
导师：	广晓平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2022