城轨站群应急疏散
建模仿真分析
城轨站群应急疏散建模仿真分析
摘
着国城市规模发展扩轨道交通已成越越城市交通工具轨道交通数进行中距离出行重交通工具具速度较快济实惠相安全载客量等优点深受民群众喜爱现国外均已形成较完善服务网络社会高铁已成出行首选交通工具
着轨道交通快速发展轨道交通突发事件频发紧急情况效疏散员非常值关注问题国家正处社会转型期越越城镇口城市流动部分区口密度急剧增加时公区域拥挤问题日益突出突发事件发生频率逐渐增
防止群中种潜危险灾难性方式释放需研究群疏散程中运动规律解动态研究效疏散逃生技术基础结合铁紧急情况客疏散特点提出相应合理疏散策略
文采问卷调查方法调查分析铁站周边客铁站熟悉程度铁紧急情况反应时文研究铁火灾情况群行规律基础Anylogic软件城轨站进行建模仿真模拟站发生火灾时动态疏散模拟计算员疏散路径疏散需时间根仿真结果总结员疏散路径特点结合站建筑结构特点进行分析分析结果基础站疏散方案空间布局提出相关建议
关键词：Anylogic仿真应急疏散城市轨道交通火灾
Modeling and simulation analysis of crowd emergency evacuation in urban rail station
Abstract
With the development and expansion of urban scale in China rail transit has become the main means of transportation in more and more cities Rail transit is an important means of transportation for most people to travel medium distance It has the advantages of fast speed economic benefit relative safety and large capacity and is deeply loved by the people At present a relatively perfect service network has been formed at home and abroad In today＇s society highspeed railway has become the preferred means of transportation for people to travel
In recent years there are frequent emergencies in big cities at home and abroad And how to evacuate people effectively in an emergency is very worthy of attention The country is in the social transition period more and more urban population to the city flow the population density of some areas increased sharply At the same time the problem of crowding in public areas is becoming more and more prominent and the frequency of emergencies is also increasing
Therefore in order to prevent this potential danger from being released in a disastrous way in the crowd it is necessary to study the movement law of the crowd in the evacuation process understand its dynamics and study the effective evacuation technology and on this basis combined with the habitual characteristics of passenger evacuation in rail transit this paper puts forward reasonable evacuation plans and suggestions
This paper uses the method of questionnaire to investigate and analyze the familiarity of passengers around the subway station and their response to the subway emergency At the same time based on the study of the behavior of people in the subway fire this paper uses the software of anylogic to model the urban rail station simulate the dynamic evacuation in case of fire in the station and simulate the evacuation path and the time required for evacuation According to the simulation results the paper summarizes the characteristics of evacuation path analyzes the characteristics of the building structure in the station and puts forward relevant suggestions for the evacuation plan and spatial layout in the station based on the analysis results
Keywords Anylogic Simulation Emergency Evacuation System Dynamics Urban Rail transit Fire
第1章 绪
11 研究背景意义
城镇建设促进社会交通方式革新铁等轨道交通已成工作生活出行方式城市公交中坚力量城市轨道交通全天候供应满足日常流动需求具服务高效环境友舒适便捷等特点前城市轨道交通作已世界国认识国家解决交通问题统出发点发展城市轨道交通系统
着国济快速发展乡镇群断涌入城市城市轨道交通中等距离出行具备极强竞争力承载着重客运输务安全问题引起高度重视
城市轨道交通发展十余年国外常发生城市轨道运营事种突发事件公安全带巨隐患产生利果引起社会界广泛关注轨道交通然已属较安全交通工具旧存定安全问题旦发生紧急情况引起利果较严重应该加强城市轨道交通安全重视线路规划设备维护加强理时时做种应急处理机制提高突发事应力然首先需城市轨道交通事类型特点做出分析便针原寻找解决方案分析事类型发生原减少类事发生降低伤亡数增强轨道交通突发事件防范意识具积极作
表 11 轨道交通事统计表
年份
事点
事性质
死亡数
受伤数
1975年
英国伦敦
列车相撞
30
1999年6月
美国纽约
列车脱轨
89
2000年3月
日东京
列车脱轨
5
63
2003年2月
韩国邱
火
198
147
2006年10月
意利罗马
停站列车追尾
1
236
2008年3月
中国北京
客踩踏事
>13
2009年6月
美国华盛顿
列车相撞
9
76
2009年10月
法国巴黎
列车脱轨
36
2010年3月
俄罗斯莫斯科
爆炸
40
126
2011年9月
中国海
列车追尾
>200
轨道交通常见事情况图11示类型五类中火灾事发生频率高系统水灾然灾害发生频率较低资料统计轨道交通火灾事具体情况表12示
图 11 类事发生频次
表 12 国外轨道交通列车火灾事统计表
年份
事点
事性质
事果
1972年
德国东柏林
火灾
36节列车摧毁死亡1
1979年
美国费城
变压器火灾
148受伤
1985年
法国巴黎
垃圾起火
6受伤
1987年
英国伦敦
烟头致扶梯起火
31死亡100余受伤
1999年
韩国汉城
火灾
558死亡269受伤
2001年
英国伦敦
列车撞击起火
32受伤
2004年
中国香港
火
14受伤
2006年
美国芝加哥
脱轨起火
152受伤
轨道交通存空间密闭员流动量特点发生紧急情况时难做高效疏散救援时员密集员容易产生恐慌众心理加疏散难度回引起更严重次生事较典型踩踏事
防止群中种潜危险灾难性方式释放根城轨站群应急疏散特点需研究效群疏散技术群疏散程中运动规律动态时提出合理效疏散措施建议帮助优化站闸机楼道性结构发生突发事件时应急措施够效帮助群定时间达安全区域保证群生命财产安全防止事升级
12 研究现状综述
鉴轨道交通发生火灾频率高会生产生活产生预估果国外已少针轨道交通发生火灾时群行特性站结构应急疏散关联性相关研究
群疏散建模两种类型种宏观类型种微观类型微观类型会参考体征心理素等行视作独立体轨道交通群疏散问题中更学者微观模型进行研究
国外微观模型研究综述：
Helbing20世纪90年代提出社会力模型该模型认身着间障碍物间环境间三种力相互作统力学模型模拟出群运动情况[1]
宋卫国等利社会力模型模拟紧急情况员疏散现象分析建筑结构特征群特征疏散时间关系[2]
史聪灵等研究列车停站台时发生火灾情况火灾烟气蔓延规律华中科技学张立茂利Pathfinder 进行员疏散仿真员逃生率安全疏散率等方面进行分析探究车站流量容纳力[3]
王彦富蒋军成网络优化计算法建立铁火灾群疏散模型结合某铁站实际情况进行模拟分析模拟结果实演结果验证模型效性[4]
群疏散机性较强员特征站建筑线路熟悉程度等影响疏散速度效率关键素复杂动态群疏散事件数学建模适动态模拟方法发展初通动物演练疏散演述两方法存定局限性法真实描述出实际疏散情况发展计算机仿真前模拟方式计算机仿真够更贴实际模拟真实疏散情况
模拟方法实际演练利动物实验者疏散演发展计算机仿真方式描述复杂机群疏散问题
部分研究结合计算机仿真微观模型进行群应急疏散研究例张艳芬基Anylogic北京某高铁站模拟参数疏散情况进行分析出定优化结[5]
总说建筑结构复杂通风性差设备设施员密度轨道交通特性基Anylogic软件够建模模拟站发生火灾时动态场景通群疏散分布情况疏散时间进行分析计算根站逃生路线建筑结构设计合理应急疏散措施时建筑结构设计提出合理建议
13 文章节安排研究思路
131 文章节安排
文基Anylogic7软件复杂系统理背景梳理提炼现群应急疏散建模方法仿真模型构建应急情况群疏散模型通改变部分仿真参数获取结果仿真结果进行分析评价全文划分五模块五模块容：
第章 ：绪说明研究背景意义目标时研究现状进行综述
第二章 ：影响素分析城轨站群应急疏散时影响素进行分析群应急疏散时行特性切入点
第三章 ：城轨站员行特性调查分析通问卷采集调查方式搭城轨站列车员进行调查分析应急情况员行特性时基系统动力学进行仿真分析
第四章 ：模型构建基Anylogic702软件般中型城轨站站结构疏散通道进行搭建设计仿真参数群应急疏散仿真视化
第五章 ：仿真结果分析输出行密集图流量图分析存瓶颈素基仿真结果进行结分析出定建议
132 研究技术路线
（1） 分析影响员疏散素包含三方面
（2） 设计问卷进行调查数分析
（3） 采实测量获取城轨站空间布局包含整体布局建筑物宽度高度出口位置宽度等信息运Anylogic建立仿真模型构建站建筑结构员特性仿真环境
（4） 进行城轨站应急疏散动态仿真研究
（5） 通仿真结果进行分析评价出结
图 14 文研究思路技术路线
14 章结
章国外城市轨道交通突发事类型造成伤亡损失做出梳理研究发现火灾类发生频繁事验证该文选题必性时研究现状进行综述目前国外学者采数学建模演练计算机仿真三种方法进行研究中数学建模中微观模型计算机仿真相结合够效模拟应急疏散时群机性密集性外确定文仿真软件Anylogic 7提出文章研究方法容概述研究思路绘制技术路线图
第2章 员疏散影响素
影响群应急疏散素员体特征站建筑布局结构群体疏散行等素
21 体特征应急疏散影响
员体特征包含体年龄性体质站熟悉程度逃生心理等应急疏散程中作疏散体研究紧急情况疏散行选择分析体员逃生趋势现象够轨道交通应急疏散寻找更方案方法
（1） 体性年龄应急疏散影响
员性年龄员步行速度息危险反应灵敏程度息相关仅员步行速度建筑设施布局性关通常说男性步行速度女性老年步行速度慢童步行速度存定机性
Fruin 行规划设计中表明步行速度 0515ms间均 134ms行行速度慢女性老年差值会更见表 21国规范采 1012ms国员步行速度统计表见表22
表 21 行规划设计行步行行数
性
性
年龄
年龄
楼均速度（ms）
楼均速度（ms）
快速步行
步行
均速度
15
15×90
男性
<30
101
067
女性
<30
0755
0635
男性
3050
086
063
女性
3050
0665
059
男性
>50
067
051
女性
>50
0595
0485
表 22 中国员步行速度统计表
员类型
例
（）
步行速度（ms）
均身高
（m）
快
慢
男性（1529岁）
245
1200
0960
0960
0960
171
男性（3050岁）
250
男性（5180岁）
25
女性（1529岁）
240
159
女性（3050岁）
220
女性（5180岁）
20
员性仅影响步行速度发生应急情况时候性反应速度定差异bryan火灾时男女性应急情况第反应进行研究综合结表明相女性男性应急情况更沉稳冷静女性恐慌焦虑概率男性男女性火灾时第应急反应差异见表23
表 23 男女性火灾时第应急反应差异
反应行
男性例（）
女性例（）
举动
27
28
报警
61
114
通知
163
138
逃离着火区域
46
41
逃离建筑物
42
104
寻找火源
149
63
寻找灭火器
69
28
试图灭火
19
06
移走燃物
11
22
电话告诉
08
16
帮助家逃生
34
110
（2） 体体质健康状况应急疏散影响
数表明身体健康员步行速度明显高身体佳员见表24应急疏散时候身体状况员疏散速度较慢更容易影响疏散行
表 24 身体佳均步行速度灵活性指数
需辅助设施类型
均步行速度（ms）
均灵活性指数
身体健康
124
10
行走困难
093
075
轮椅辅助
061
049
手杖辅助
081
065
拐杖辅助
094
076
员搀扶
089
072
（3） 体应急心理反应应急疏散影响
应急疏散中体会应急反应反应容易群体密集疏散时导致员伤亡导致次生事发生体应急心理反应影响应急疏散重素
A 逃避逃亡心理遇危险情况时部分会选择快速度寻找短路径逃离现场逃避程中非常容易保命作出激行甚丧失生命少数冷静够紧急情况旧保持清醒判断佳逃离方案
B 恐慌心理应急情况恐慌心理容易导致行动缓慢思维迟钝反应速度变慢容易严重影响身群体应急疏散行
C 众心理发生济情况时会产生极强烈众心理潜意识中会认选择会更安全应急疏散中众普遍种心理反应
（4） 体员站建筑结构熟悉程度应急疏散影响
具备种趋熟心理应急情况趋熟心理会变更明显会选择熟悉疏散路径站建筑结构熟悉员够更快筛选效路径方案提高生率熟悉体容易引起恐慌心理延误疏散体员空间布局建筑结构熟悉程度紧急疏散时重影响素
22 站空间布局建筑结构应急疏散影响
发生应急情况时候疏散环境应急疏散会产生定影响疏散环境包括建筑物设备布局疏散通道障碍物出口位置消防设施配置指引标志等
（1） 出口位置疏散空间应急疏散影响
紧急情况发生时候选择出口位置取决建筑结构合理性员站结构熟悉度逃生出口标识明显程度等疏散通道分水垂直竖直包含动扶梯楼梯电梯等水含走廊等出口位置疏散通道宽度数量长度等素疏散效率着关重影响
（2） 消防设施配置数量应急疏散影响
站发生火灾时通感官感受火灾发生速度较慢报警装置探测火灾方式速度更快够覆盖全站员报警装置位置数量设置十分重火灾探测装置数量越时安置较发生火灾方够更早发现火险够提供更长疏散时间外完善消防系统助时灭火提供更逃生机会
（3） 引导标识应急疏散影响
般导标志通色彩图形突出标识者音效光线等技术进行引导火灾发生时会产生烟雾导致视线清晰引导标识辨识度位置数量非常关键导标识够引导群正确方疏散应急疏散变更效
23 群疏散行应急疏散影响
遇应急情况时数没接触应急安全知识容易产生安情绪进引发应急行发生突发情况时候通常会会引起拥挤踩踏等情况情况会次引起更深恐慌心理应急疏散程中体疏散行容易影响群体疏散行影响群体疏散路径方式判断选择
应急疏散程中会产生应急心理产生应急行包含四种行：
非适应行表示员伤害出伤害安全行推搡踩踏等行应急疏散程中类行会加剧群慌乱恐惧心理影响群效疏散导致踩踏事等量伤亡事原
进入行指紧急情况员某目次进入危险区行行种诱发原例寻找重物品重亲友导致员进入行原行然机会够带领危险区域员离开危险区时会正疏散群产生突容易影响群疏散更甚者容易引起踩踏拥挤事件外行容易员错逃亡事件终威胁生命安全
恐慌行指发生紧急情况时会产生心理反应体行部分严重者会丧失逃生力判断力行容易导致拥挤众逃避等行影响身疏散效率
惯性行指突发事件发生时候紧张通常法作出判断会选择熟悉逃生通道进行撤离般站结构设施较熟悉容易引发惯性行
24 章结
章影响应急疏散种素进行分析体特征站结构群体行三方面进行分析体特征分析中通年龄性身体健康站结构熟悉程度方面进行分析站结构空间布局分析中出入口设置引导标识数量位置设计消防系统设计疏散通道进行分析群体行分析中非适应性行进入行恐慌行惯性行进行分析
第3章 员疏散行调查分析
31 调查问卷设计
轨道交通发生应急情况时员作出应急反应具备机性唯性应急疏散程中员行特征群体疏散效率着关重影响文通问卷调查方式调查员基特征行特性结合轨道交通疏散理进行问卷设计线问卷形式发放填写进步研究奠定基础具体问卷见附件1该问卷分三部分：
第部分：员基特征该部分包括员年龄性身体健康状况搭惯否疏散演练相关安全知识等部分调查步行速度应急反应相关助进行进步研究分析
第二部分：员站结构紧急设施熟悉程度部分调查结构够反映客站结构否熟悉进反映遇紧急情况时员否迅速判断正确逃生路线寻找紧急设施进行求救逃生
第三部分：员应急行反应部分调查够反映员遇危险情况时否够短时间作出正确判断选择效逃生策略
311 问卷数统计分析
问卷线形式网络发布问卷发放起始时间2020年3月收集问卷385份预置筛选问题筛选问卷质量鉴删部分数异常问卷（重复度高答案缺乏逻辑性）终获376份效问卷利EXCEL收集数进行简单数分析
（1） 样基信息
针次调查样特征进行描述统计分析调查376位受访者中男性占55女性占45相均衡图311示
图 311 样性例
调查程中调查样数>60岁老（186）例较少1930岁年轻（875）相占较高余两年龄段数接图312示
图 312 样年龄分布
时身体健康状况数样象健康状态（5984）中法独立行动孕妇占少（孕妇 027法独立行动 080）说明该样象整体健康行动灵活便疏散图313示
图 313 样身体健康情况
样出行惯分析中够出数样象出行时更惯独出行1出行（4840）少数会选择2员出行图314示样群集关系应急疏散程中够提高群体整体疏散效率时减少员进入行
图 314 样身体健康情况
时样象解疏散历进行调查分析发现约5266没接受疏散安全教育图315示疏散程中应注意安全知识解应加强疏散安全教育知识宣传
图 315 样疏散安全解程度
（2） 站结构紧急设施熟悉程度
站结构紧急设施解程度会影响员遇紧急情况时做出应急反应逃生策略选择相熟悉环境中够更快作出相安全正确选择提高逃生效率安全
火灾发生初期效灭火器够初期火灾蔓延起定控制作员灭火器位置方法解程度够定程度提高逃亡率调查数显示44清楚灭火器具体位置35会灭火器会灭火器仅仅占样象9例甚低知道装置群（12）数分析结果表明80然知道该装置法独立灭火器遇火灾情况时仅仅9够灭火器控制火势蔓延创造逃生机会图316示
图 316 样灭火器解程度
站发生火灾时车厢员需紧急开门装置钮逃离危险区域进行疏散该设施熟悉程度十分影响员疏散效率图317知半知道具体位置会（4574）知道具体位置掌握方法群占1649剩余40群知道位置知道类装置（378）样调查结果应引起重视表明遇危险时数法进行救17左右群够救
图 317 样紧急设施解程度
发生紧急情况时容易出现趋熟等应急心理会导致熟悉出口进行撤离出口位置解程度定程度会影响撤离疏散效率图318示半表明熟悉出口位置（48）少数表示熟悉出口位置（18）
图 318 样出口位置解程度
发生紧急情况时引导标志够引导进行效撤离避免选择饿错误安全撤离方图319示超半会注意引导标志（64）存36注意引导指示标志部分会发生紧急情况时候种应急心理作选择错误疏散路线
图 319 样疏散标志解程度
（3） 员应急行反应
发生紧急情况时员果够选择正确出口够争取更逃生时间图3110够出38会听指挥众疏散选择出口疏散占样象20选择熟悉出口仅占10
图 3110 应急行出口选择
图3111知部分会选择迅速撤离（45）选择立报警告知确定事件真实性数占差（1824）仅少部分选择呆原等救援（6）尝试救（6）毫理会（1）选择站原救援基友行动便群需帮助够脱离危险
图 3111 应急行第反应
紧急情况遇拥挤现象时容易引起员恐慌急躁等心理会做出反应图3112出36会耐心排队属较耐心稳重33会选择出口疏散13选择协助工作员进行疏散总计超70选择利整体应急疏散仅18选择插队
图 3112 应急行拥挤反应
312 体特征疏散行交叉分析
（1） 性*疏散方式
男女性疏散方式定差异图3113示男性女性会优先选择听工作员指挥群中男性选择听指挥占女性高女性选择群占更高出口选择中男女会优先选择出口中女性选择出口占更高男性选择熟悉出口占更高
图 3113 性*疏散方式
（2） 年龄*疏散方式
年龄疏散方式选择定图3114示<18岁年轻遇紧急情况时更容易群疏散达4545例远远高年龄层次听指挥寻找出口没选择熟悉出口行疏散说明年轻紧急情况中更容易盲目移动年龄层选择听工作员指挥
图 3114 年龄*疏散方式
（3） 疏散安全解程度*疏散方式
图3115示学解疏散安全相关知识进行疏散演练选择疏散方式时尝试救例会高未疏散历说明学相关知识遇紧急情况时会更愿意利已知知识技争取时间没相关历遇紧急情况时数会选择迅速撤离确定真实性
图 3115 疏散安全解程度*疏散方式
313 体特征拥挤反应交叉分析
（1） 性*拥挤反应
紧急疏散时旦发生拥挤现象性会做出样拥挤反应图3116示男女部分员会选择出口疏散耐心排队等候男性选择等会插队占高女性说明男性遇拥挤现象时更容易失耐心时女性遇拥挤现象选择直接插队占高男性说明女性紧急情况容易恐慌紧张等心理作出利整体疏散举动
图 3116 性*拥挤反应
（2） 年龄*拥挤反应
图3117示年龄层作出拥挤反应十分5714老年会选择出口疏散远远高年龄层3160岁中年数会选择耐心排队等候疏散占达50直接插队选项中3160岁>60岁中老年均没选择说明中老年说遇紧急情况时够表现更加沉稳够考虑整体疏散效率更具备局观
图 3117 年龄*拥挤反应
（3） 疏散安全解程度*拥挤反应
疏散演练历学疏散安全相关知识员遇拥挤现象时作出选择反应存定差异图3118示历没选择直接插队等会够耐心插队现象疏散安全知识部分选择耐心排队等候占达4831明显高没相关知识
图 3118 疏散安全解程度*拥挤反应
314 问卷结果分析
特征紧急情况疏散行存定差异选择出口女性会偏选择出口男性会更偏熟悉出口<18岁年轻疏散时更容易群体盲目疏散男女处什年龄层数会选择群体听工作员指挥发生紧急情况时工作员指引显眼指引标志够效避免群走错误疏散路径提高疏散效率
应急反应疏散安全相关知识遇紧急情况时选择尝试救例更高相关知识数会选择迅速撤离确认事件真实性
拥挤反应选择男性选择等会插队占高女性说明面拥挤现象时男性更缺乏耐心3160岁>60岁老相说更具备耐心素质紧急情况数选择耐心排队等候没选择直接插队男女年龄数遇拥挤情况会优先选择出口耐心等候
32 章结
章线问卷性质进行轨道交通应急疏散行调查分析样象特征站环境紧急设备熟悉情况应急情况疏散行体特征员遇应急情况时疏散行进行交叉分析出定结续研究奠定基础
第4章 基Anylogic城轨站应急疏散仿真
Anylogic较成熟行仿真软件仅支持离散事件支持连续事件建模方法具图形化操作界面够直接形成二维动态结果显示适复杂规模行仿真建模章利该软件般城轨站应急疏散进行模拟直接反映车站空间结构员疏散影响
41 仿真建模步骤
文应Anylogic 852仿真软件行库进行建模中包含27行仿真控件常：PedSourcePedGoToPedSinkPedServicePedChangeGround等Anylogic软件操作界面图411示
图 411 操作界面示意图
建模具体步骤图412示
（1） 建筑物概况利cad软件绘出建筑物空间布局结构图控件标记完成墙出入口楼梯等确定疏散路径创建行流程图
（2） 模拟参数设置设定总数楼梯宽度步行速度闸机数量等参数
（3） 仿真模型运行时改变相关参数进行仿真结果分析
图 412 仿真建模流程图
42 构建模型环境
首先需构建出环境模型绘制般城轨站空间布局定义模块属性空间布局基础环境包括墙壁设施设备梁等模块包含扶手楼梯楼梯出入口闸机等
文典型城轨站实例进行群应急疏散仿真研究设定车站两层建筑高度169m参考唐家湾城轨站属二股道侧式站台高峰时客流量约2480建筑面积41922方米中设备理房站12945方米站厅占19821方米站厅员占面积1232方米站台面积9158方米站台员占面积457方米
仿真软件限制建立模型时空间布局设施进行适简化假设：考虑站外疏散情况站疏散进行模拟座椅支撑柱垃圾箱等设备占较考虑
绘制该站环境时设计城轨站长120m宽30m扶手电梯楼梯站台中部连通 长均13m宽均35m
典型城轨站空间布局面示意图图421图422示
图 421 站台层面示意图（1楼）
图 422 站厅层面示意图（1楼）
anylogic仿真软件中进行仿真环境绘制绘制效果图423图424示
图 423 站厅层面示意图（1楼）
图 424 站台层面示意图（1楼）
图 425 站台层站厅层三维布局图
43 行流程图
首先需确定疏散路径紧急情况疏散目安全点离开轻轨站行疏散路径图431示
图 431 行疏散路径
首先站台层员需通楼梯A楼梯B回站厅层通闸机AB出站抵达出口AB行库重控件说明：
（1） PedSource行生成模块设置步行速度达率数
（2） PedSelectOutput路径选择模块员选择路径概率条件设定
（3） PedGoTo行走控制模块控制疏散路线
（4） PedSink行消散模块该控件标记疏散终点意味着结束仿真
图431疏散路径基础利连接器链接控件获行流程图图432示
图 432 行流程图
44 仿真参数设计
首先需确定疏散路径紧急情况疏散目安全点离开
（1） 行空间
行空间区分动态静态空间根国外学者调查出特征区员身体数图表441表442示
表 441 特征体数表
年龄
性
肩宽（cm）
青年
女
380
男
410
中年
女
395
男
419
老年
女
390
男
405
表 442 区体数表
区
肩宽（cm）
中国
453
美国
478
日
450
英国
473
资料显示行动态空间包含行步长视觉范围避反应范围中避反应范围指员避免碰撞等事件毁障碍物保持定距离动态空间机性异文计算静态空间国均肩宽045mPedSource总设置直径045
（2） 疏散数
根前文说明建筑面积站台层容纳1015站厅层容纳2737PedSource面板疏散数进行设置勾选限达数填入数值2737
（3） 步行速度
步行速度受种素影响部素员体征外部素群密度等素均相关步行速度应急疏散中重参数数表443国统计均步行速度
表 443 国家均步行速度表
区
均速度（ms）
中国
116
美国
146
荷兰
140
英国
147
澳利亚
145
资料显示年龄层员应急情况均步行速度图444示PedSource面板步行速度进行设定
表 444 年龄层均步行速度表
年龄*性
均速度（ms）
青年女性
145
青年男性
151
中年女性
139
中年男性
147
老年未成年
100
45 章结
章说明文仿真软件——Anylogic时介绍基础功建模步骤时章绘制般城轨站空间布局图Anylogic软件进行模型基础环境搭建外绘制行流程图设计仿真参数
第5章 城轨站应急疏散仿真分析
资料铁设计规范中表明发生应急情况时6min站员疏散完成低标准城轨站铁站布局性质相似文进行般城轨站仿真建模时6min疏散完成作低标准
51 般情况应急仿真研究
般中型城轨站高峰期间部分客学生（唐家湾城轨站例）前文描述行肩宽045m站台层容纳1015站厅层容纳2737空间设施楼梯动扶梯宽度均35m含进站口（称闸机a）出站口（称闸机b）2服务设施群例参考铁高峰期员例（中国建筑科学研究院统计）仿真模型员参数表见表51
表 51 员参数表
年龄*性
速度（ms）
数例
均速度（ms）
青年女性
145
23
141
青年男性
151
26
中年女性
139
17
中年男性
147
22
老年未成年
100
12
（1） 仿真背景初始情况
般情况疏散建模指建筑群数量达容纳数进行疏散需时间通般情况建模分析结果出疏散线路疏散时间够预估群密集情况疏散行特征瓶颈
初始状态疏散情况图511示
图511 初始疏散情况
刚开始运行模型站厅层员开始出口进行疏散站台层员开始楼梯移动通楼梯达站厅层通闸机出口疏散模型结果全体疏散总需5034S够疏散3752
图512 疏散总数总时间
（2） 站台层行密度图
运行模型站台层站厅层楼梯口群较密集着群疏散够时员密度区域移动图512示
图512 站台层密度图1
图513示密集区域已渐渐扩散楼梯顶端说明站台层群已疏散站厅层楼梯口
图513 站台层密度图2
图514示站台层密集区域已渐渐减少剩楼梯口处然处群密集情况
图514 站台层密度图3
（3） 站厅层行密度图
观察站厅层行疏散情况图515示站厅层出现量群聚集区域
图515 站厅层密度图1
疏散中期行密集区域减少部分严重密集区域出现出口闸机障碍物处
图515 站厅层密度图
总说般情况建筑物群容纳达值时候需疏散时间500s左右法达轨道交通6min疏散标准通群密度图够出群疏散时楼梯闸机群密集性更造成拥挤现象严重降低疏散效率
接文模拟火灾情况紧急疏散情况时改变楼梯宽度分析空间结构整体应急疏散影响
52 火灾情况应急仿真研究
针述建筑结构原型具体火灾情况群应急疏散进行模拟站空间布局结构相规整简单参考常见火灾事引发原终采取动扶梯发热起火起选择条楼梯通道发生火灾通行模型中楼梯设置通行标红
图521火灾情况疏散3d形
运行模型机充盈建筑数开始进行疏散站台层充盈1015站厅层充盈1107开始进行模拟疏散终总疏散时间达5619s
图522火灾情况行流程图
（1） 站台层行密度图
首先群充盈站台层行特性初始情况楼梯口附群密集程度较高离楼梯口越远群密集度越低图523示
图523火灾情况初始密度图
条楼梯站台层半部分拥挤情况明显高半部分总体疏散速度疏散时间明显低半部分图524图525示
图525楼梯行流量变化图
图525站台层行密度图1
图526示站台层疏散中期时候半部分红色区域较密集说明拥挤情况明显半部分严重集中楼梯口
图526站台层行密度图2
疏散期半部分疏散般情况相似拥挤情况没半部分严重半部分密集区域较切道变窄遇楼梯口时群密度明显高区域密度图527示
图527站台层行密度图3
（2） 站厅层行密度图
初始情况站厅层群分布相均匀机充盈数密集图图528示
图528站厅层行密度图1
开始疏散站台层行疏散站厅层层闸机首先出现拥挤情况许层闸机中条楼梯导致群产生恐慌心理造成拥挤现象图529示
图529站厅层行密度图2
图5210示疏散中期层闸机群密集程度明显高层闸机密集程度原层闸机存群汇流情况容易造成拥挤现象层闸机火灾导致中楼梯通行存条路径疏散更规律秩序
图5210站厅层行密度图3
疏散中期图5211出行聚集拥挤现象出现群汇流分流处闸机处出口处方容易造成群拥挤聚集现象
图5211站厅层行密度图4
53 楼梯宽度火灾情况应急疏散影响
疏散根前文仿真结果难发现楼梯宽度闸机数量障碍物等空间布局结构行应急疏散着关重影响接文研究楼梯宽度疏散速度影响原模型楼梯宽度进行参数调整原楼梯宽度35cm分调整40cm45cm进行仿真建模根仿真结果进行分析
（1） 楼梯宽度调整40cm
楼梯宽度拓宽调整40cm进行火灾模拟疏散空间布局图图531示
图531楼梯宽度调整40cm空间布局图
楼梯宽度拓宽调整40cm进行火灾模拟疏散空间布局图图531示运行模型够楼梯宽度40cm发生紧急火灾情况时建筑达饱群应急疏散需时间5246s相楼梯宽度35cm时提高373s图532示
图532 楼梯宽度40cm行流程图
（2） 楼梯宽度调整45cm
接重复述操作调整楼梯宽度45cm运行模型进行模拟疏散楼梯宽度45cm时需总疏散时间5232s仅仅40cm提高1s疏散效率图533示
图533 楼梯宽度45cm行流程图
总说改变楼梯宽度确实够效提高群应急疏散效率需找优化疏散效率佳楼梯宽度度拓宽楼梯整体疏散效率提升微微优化群疏散效率时候应考虑种影响素时进行优化化提高效率
54 基仿真结果结建议
章般城轨站研究象利Anylogic软件进行建模设定行直径步行速度等参数进行模型运行模拟仿真结果进行简分析通行密度图够出站关键设施楼梯闸机两设施群疏散速度息息相关时文针楼梯宽度进行素研究发现适拓宽楼梯宽度够效提高疏散效率站空间结构设计规划需考虑群基特征参考基特征设置楼梯宽度闸机数量达高群疏散效率
结合仿真结果文般城轨站应急理提出建议：
应急情况发生突然性机性站工作员应定时进行疏散演练培养加强工作员紧急情况处理力时制定效疏散方案发生紧急情况时工作员够明确疏散职责引导群疏散时安抚群恐慌心理焦虑心理提高整体疏散效率
时设计站空间结构应急设施引导标识时候应该先调查该站客基特性年龄性身体健康情况等客基特征会整体疏散产生较影响通调查员基特征够适调整楼梯宽度疏散通道宽度加快疏散速度
参考文献
[1] Helbing D Farkas I Vicsek T Simulating dynamical features of escape panic[J]Nature2000407(6803)2000
[2] 宋卫国彦飞出口条件员疏散影响分析[J]火灾科学200312(2) 100404
[3] 徐 伟赵喜祥基BIM铁站台火灾防排烟模式研究[D] 包头蒙古科技学2014 5658
[4] 王彦富蒋军成铁火灾员疏散研究[A] 南京南京工业学城建学院2007(07)2631180
[5] 张艳芬型客运站突发事件客流疏散仿真方法研究[D]北京交通学2013
[6] Wang D Z W Hong K L Financial sustainability of rail transit service The effect of urban development pattern[J] Transport Policy 2016 482333
[7] Bernal M Welch E W Sriraj P S The effect of slow zones on ridership An analysis of the Chicago Transit Authority El Blue Line[J] Transportation Research Part A Policy & Practice 2016 871121
[8] Xu T Zhang M Tailoring empirical research on transit access premiums for planning applications[J] Transport Policy 2016 514960
[9] Rupp A Baier H Mertiny P et al Analysis of a flywheel energy storage system for light rail transit[J] Energy 2016 107625638
[10] Wang X Zhang Z Chen J et al A generalized lifecycle cost model for rail transit making decisions between atgrade mode and underground mode[J] International Journal of Rail Transportation 2015 4(1)119
[11] 滕靖徐瑞华 城市轨道交通突发事件公交应急联动策略[J] 铁道学报2010v32No157051317
[12] 牛卫星 城市轨道交通应急理系统研究[J] 现代城市轨道交通 2010(6)912
[13] 胡华 刘志钢 朱海燕 城市轨道交通突发事件公汽车应急调配方法[J] 城市轨道交通研究 2013 16(12)6773
[14] 卢文刚 城市铁突发公事件应急理研究——基复杂系统理视角[J] 城市发展研究 2011 18(4)119124
[15] 陈阳 突发事件城市轨道交通应急理体系研究[J] 江苏商 2011(9)7979
[16] 穆娜娜 铁车站员疏散力仿真研究[D] 湖南科技学2014
附录
附录1 轨道交通安全疏散行调查问卷
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
城轨站群应急疏散
建模仿真分析
城轨站群应急疏散建模仿真分析
摘
着国城市规模发展扩轨道交通已成越越城市交通工具轨道交通数进行中距离出行重交通工具具速度较快济实惠相安全载客量等优点深受民群众喜爱现国外均已形成较完善服务网络社会高铁已成出行首选交通工具
着轨道交通快速发展轨道交通突发事件频发紧急情况效疏散员非常值关注问题国家正处社会转型期越越城镇口城市流动部分区口密度急剧增加时公区域拥挤问题日益突出突发事件发生频率逐渐增
防止群中种潜危险灾难性方式释放需研究群疏散程中运动规律解动态研究效疏散逃生技术基础结合铁紧急情况客疏散特点提出相应合理疏散策略
文采问卷调查方法调查分析铁站周边客铁站熟悉程度铁紧急情况反应时文研究铁火灾情况群行规律基础Anylogic软件城轨站进行建模仿真模拟站发生火灾时动态疏散模拟计算员疏散路径疏散需时间根仿真结果总结员疏散路径特点结合站建筑结构特点进行分析分析结果基础站疏散方案空间布局提出相关建议
关键词：Anylogic仿真应急疏散城市轨道交通火灾
Modeling and simulation analysis of crowd emergency evacuation in urban rail station
Abstract
With the development and expansion of urban scale in China rail transit has become the main means of transportation in more and more cities Rail transit is an important means of transportation for most people to travel medium distance It has the advantages of fast speed economic benefit relative safety and large capacity and is deeply loved by the people At present a relatively perfect service network has been formed at home and abroad In today＇s society highspeed railway has become the preferred means of transportation for people to travel
In recent years there are frequent emergencies in big cities at home and abroad And how to evacuate people effectively in an emergency is very worthy of attention The country is in the social transition period more and more urban population to the city flow the population density of some areas increased sharply At the same time the problem of crowding in public areas is becoming more and more prominent and the frequency of emergencies is also increasing
Therefore in order to prevent this potential danger from being released in a disastrous way in the crowd it is necessary to study the movement law of the crowd in the evacuation process understand its dynamics and study the effective evacuation technology and on this basis combined with the habitual characteristics of passenger evacuation in rail transit this paper puts forward reasonable evacuation plans and suggestions
This paper uses the method of questionnaire to investigate and analyze the familiarity of passengers around the subway station and their response to the subway emergency At the same time based on the study of the behavior of people in the subway fire this paper uses the software of anylogic to model the urban rail station simulate the dynamic evacuation in case of fire in the station and simulate the evacuation path and the time required for evacuation According to the simulation results the paper summarizes the characteristics of evacuation path analyzes the characteristics of the building structure in the station and puts forward relevant suggestions for the evacuation plan and spatial layout in the station based on the analysis results
Keywords Anylogic Simulation Emergency Evacuation System Dynamics Urban Rail transit Fire
第1章 绪
11 研究背景意义
城镇建设促进社会交通方式革新铁等轨道交通已成工作生活出行方式城市公交中坚力量城市轨道交通全天候供应满足日常流动需求具服务高效环境友舒适便捷等特点前城市轨道交通作已世界国认识国家解决交通问题统出发点发展城市轨道交通系统
着国济快速发展乡镇群断涌入城市城市轨道交通中等距离出行具备极强竞争力承载着重客运输务安全问题引起高度重视
城市轨道交通发展十余年国外常发生城市轨道运营事种突发事件公安全带巨隐患产生利果引起社会界广泛关注轨道交通然已属较安全交通工具旧存定安全问题旦发生紧急情况引起利果较严重应该加强城市轨道交通安全重视线路规划设备维护加强理时时做种应急处理机制提高突发事应力然首先需城市轨道交通事类型特点做出分析便针原寻找解决方案分析事类型发生原减少类事发生降低伤亡数增强轨道交通突发事件防范意识具积极作
表 11 轨道交通事统计表
年份
事点
事性质
死亡数
受伤数
1975年
英国伦敦
列车相撞
30
1999年6月
美国纽约
列车脱轨
89
2000年3月
日东京
列车脱轨
5
63
2003年2月
韩国邱
火
198
147
2006年10月
意利罗马
停站列车追尾
1
236
2008年3月
中国北京
客踩踏事
>13
2009年6月
美国华盛顿
列车相撞
9
76
2009年10月
法国巴黎
列车脱轨
36
2010年3月
俄罗斯莫斯科
爆炸
40
126
2011年9月
中国海
列车追尾
>200
轨道交通常见事情况图11示类型五类中火灾事发生频率高系统水灾然灾害发生频率较低资料统计轨道交通火灾事具体情况表12示
图 11 类事发生频次
表 12 国外轨道交通列车火灾事统计表
年份
事点
事性质
事果
1972年
德国东柏林
火灾
36节列车摧毁死亡1
1979年
美国费城
变压器火灾
148受伤
1985年
法国巴黎
垃圾起火
6受伤
1987年
英国伦敦
烟头致扶梯起火
31死亡100余受伤
1999年
韩国汉城
火灾
558死亡269受伤
2001年
英国伦敦
列车撞击起火
32受伤
2004年
中国香港
火
14受伤
2006年
美国芝加哥
脱轨起火
152受伤
轨道交通存空间密闭员流动量特点发生紧急情况时难做高效疏散救援时员密集员容易产生恐慌众心理加疏散难度回引起更严重次生事较典型踩踏事
防止群中种潜危险灾难性方式释放根城轨站群应急疏散特点需研究效群疏散技术群疏散程中运动规律动态时提出合理效疏散措施建议帮助优化站闸机楼道性结构发生突发事件时应急措施够效帮助群定时间达安全区域保证群生命财产安全防止事升级
12 研究现状综述
鉴轨道交通发生火灾频率高会生产生活产生预估果国外已少针轨道交通发生火灾时群行特性站结构应急疏散关联性相关研究
群疏散建模两种类型种宏观类型种微观类型微观类型会参考体征心理素等行视作独立体轨道交通群疏散问题中更学者微观模型进行研究
国外微观模型研究综述：
Helbing20世纪90年代提出社会力模型该模型认身着间障碍物间环境间三种力相互作统力学模型模拟出群运动情况[1]
宋卫国等利社会力模型模拟紧急情况员疏散现象分析建筑结构特征群特征疏散时间关系[2]
史聪灵等研究列车停站台时发生火灾情况火灾烟气蔓延规律华中科技学张立茂利Pathfinder 进行员疏散仿真员逃生率安全疏散率等方面进行分析探究车站流量容纳力[3]
王彦富蒋军成网络优化计算法建立铁火灾群疏散模型结合某铁站实际情况进行模拟分析模拟结果实演结果验证模型效性[4]
群疏散机性较强员特征站建筑线路熟悉程度等影响疏散速度效率关键素复杂动态群疏散事件数学建模适动态模拟方法发展初通动物演练疏散演述两方法存定局限性法真实描述出实际疏散情况发展计算机仿真前模拟方式计算机仿真够更贴实际模拟真实疏散情况
模拟方法实际演练利动物实验者疏散演发展计算机仿真方式描述复杂机群疏散问题
部分研究结合计算机仿真微观模型进行群应急疏散研究例张艳芬基Anylogic北京某高铁站模拟参数疏散情况进行分析出定优化结[5]
总说建筑结构复杂通风性差设备设施员密度轨道交通特性基Anylogic软件够建模模拟站发生火灾时动态场景通群疏散分布情况疏散时间进行分析计算根站逃生路线建筑结构设计合理应急疏散措施时建筑结构设计提出合理建议
13 文章节安排研究思路
131 文章节安排
文基Anylogic7软件复杂系统理背景梳理提炼现群应急疏散建模方法仿真模型构建应急情况群疏散模型通改变部分仿真参数获取结果仿真结果进行分析评价全文划分五模块五模块容：
第章 ：绪说明研究背景意义目标时研究现状进行综述
第二章 ：影响素分析城轨站群应急疏散时影响素进行分析群应急疏散时行特性切入点
第三章 ：城轨站员行特性调查分析通问卷采集调查方式搭城轨站列车员进行调查分析应急情况员行特性时基系统动力学进行仿真分析
第四章 ：模型构建基Anylogic702软件般中型城轨站站结构疏散通道进行搭建设计仿真参数群应急疏散仿真视化
第五章 ：仿真结果分析输出行密集图流量图分析存瓶颈素基仿真结果进行结分析出定建议
132 研究技术路线
（1） 分析影响员疏散素包含三方面
（2） 设计问卷进行调查数分析
（3） 采实测量获取城轨站空间布局包含整体布局建筑物宽度高度出口位置宽度等信息运Anylogic建立仿真模型构建站建筑结构员特性仿真环境
（4） 进行城轨站应急疏散动态仿真研究
（5） 通仿真结果进行分析评价出结
图 14 文研究思路技术路线
14 章结
章国外城市轨道交通突发事类型造成伤亡损失做出梳理研究发现火灾类发生频繁事验证该文选题必性时研究现状进行综述目前国外学者采数学建模演练计算机仿真三种方法进行研究中数学建模中微观模型计算机仿真相结合够效模拟应急疏散时群机性密集性外确定文仿真软件Anylogic 7提出文章研究方法容概述研究思路绘制技术路线图
第2章 员疏散影响素
影响群应急疏散素员体特征站建筑布局结构群体疏散行等素
21 体特征应急疏散影响
员体特征包含体年龄性体质站熟悉程度逃生心理等应急疏散程中作疏散体研究紧急情况疏散行选择分析体员逃生趋势现象够轨道交通应急疏散寻找更方案方法
（1） 体性年龄应急疏散影响
员性年龄员步行速度息危险反应灵敏程度息相关仅员步行速度建筑设施布局性关通常说男性步行速度女性老年步行速度慢童步行速度存定机性
Fruin 行规划设计中表明步行速度 0515ms间均 134ms行行速度慢女性老年差值会更见表 21国规范采 1012ms国员步行速度统计表见表22
表 21 行规划设计行步行行数
性
性
年龄
年龄
楼均速度（ms）
楼均速度（ms）
快速步行
步行
均速度
15
15×90
男性
<30
101
067
女性
<30
0755
0635
男性
3050
086
063
女性
3050
0665
059
男性
>50
067
051
女性
>50
0595
0485
表 22 中国员步行速度统计表
员类型
例
（）
步行速度（ms）
均身高
（m）
快
慢
男性（1529岁）
245
1200
0960
0960
0960
171
男性（3050岁）
250
男性（5180岁）
25
女性（1529岁）
240
159
女性（3050岁）
220
女性（5180岁）
20
员性仅影响步行速度发生应急情况时候性反应速度定差异bryan火灾时男女性应急情况第反应进行研究综合结表明相女性男性应急情况更沉稳冷静女性恐慌焦虑概率男性男女性火灾时第应急反应差异见表23
表 23 男女性火灾时第应急反应差异
反应行
男性例（）
女性例（）
举动
27
28
报警
61
114
通知
163
138
逃离着火区域
46
41
逃离建筑物
42
104
寻找火源
149
63
寻找灭火器
69
28
试图灭火
19
06
移走燃物
11
22
电话告诉
08
16
帮助家逃生
34
110
（2） 体体质健康状况应急疏散影响
数表明身体健康员步行速度明显高身体佳员见表24应急疏散时候身体状况员疏散速度较慢更容易影响疏散行
表 24 身体佳均步行速度灵活性指数
需辅助设施类型
均步行速度（ms）
均灵活性指数
身体健康
124
10
行走困难
093
075
轮椅辅助
061
049
手杖辅助
081
065
拐杖辅助
094
076
员搀扶
089
072
（3） 体应急心理反应应急疏散影响
应急疏散中体会应急反应反应容易群体密集疏散时导致员伤亡导致次生事发生体应急心理反应影响应急疏散重素
A 逃避逃亡心理遇危险情况时部分会选择快速度寻找短路径逃离现场逃避程中非常容易保命作出激行甚丧失生命少数冷静够紧急情况旧保持清醒判断佳逃离方案
B 恐慌心理应急情况恐慌心理容易导致行动缓慢思维迟钝反应速度变慢容易严重影响身群体应急疏散行
C 众心理发生济情况时会产生极强烈众心理潜意识中会认选择会更安全应急疏散中众普遍种心理反应
（4） 体员站建筑结构熟悉程度应急疏散影响
具备种趋熟心理应急情况趋熟心理会变更明显会选择熟悉疏散路径站建筑结构熟悉员够更快筛选效路径方案提高生率熟悉体容易引起恐慌心理延误疏散体员空间布局建筑结构熟悉程度紧急疏散时重影响素
22 站空间布局建筑结构应急疏散影响
发生应急情况时候疏散环境应急疏散会产生定影响疏散环境包括建筑物设备布局疏散通道障碍物出口位置消防设施配置指引标志等
（1） 出口位置疏散空间应急疏散影响
紧急情况发生时候选择出口位置取决建筑结构合理性员站结构熟悉度逃生出口标识明显程度等疏散通道分水垂直竖直包含动扶梯楼梯电梯等水含走廊等出口位置疏散通道宽度数量长度等素疏散效率着关重影响
（2） 消防设施配置数量应急疏散影响
站发生火灾时通感官感受火灾发生速度较慢报警装置探测火灾方式速度更快够覆盖全站员报警装置位置数量设置十分重火灾探测装置数量越时安置较发生火灾方够更早发现火险够提供更长疏散时间外完善消防系统助时灭火提供更逃生机会
（3） 引导标识应急疏散影响
般导标志通色彩图形突出标识者音效光线等技术进行引导火灾发生时会产生烟雾导致视线清晰引导标识辨识度位置数量非常关键导标识够引导群正确方疏散应急疏散变更效
23 群疏散行应急疏散影响
遇应急情况时数没接触应急安全知识容易产生安情绪进引发应急行发生突发情况时候通常会会引起拥挤踩踏等情况情况会次引起更深恐慌心理应急疏散程中体疏散行容易影响群体疏散行影响群体疏散路径方式判断选择
应急疏散程中会产生应急心理产生应急行包含四种行：
非适应行表示员伤害出伤害安全行推搡踩踏等行应急疏散程中类行会加剧群慌乱恐惧心理影响群效疏散导致踩踏事等量伤亡事原
进入行指紧急情况员某目次进入危险区行行种诱发原例寻找重物品重亲友导致员进入行原行然机会够带领危险区域员离开危险区时会正疏散群产生突容易影响群疏散更甚者容易引起踩踏拥挤事件外行容易员错逃亡事件终威胁生命安全
恐慌行指发生紧急情况时会产生心理反应体行部分严重者会丧失逃生力判断力行容易导致拥挤众逃避等行影响身疏散效率
惯性行指突发事件发生时候紧张通常法作出判断会选择熟悉逃生通道进行撤离般站结构设施较熟悉容易引发惯性行
24 章结
章影响应急疏散种素进行分析体特征站结构群体行三方面进行分析体特征分析中通年龄性身体健康站结构熟悉程度方面进行分析站结构空间布局分析中出入口设置引导标识数量位置设计消防系统设计疏散通道进行分析群体行分析中非适应性行进入行恐慌行惯性行进行分析
第3章 员疏散行调查分析
31 调查问卷设计
轨道交通发生应急情况时员作出应急反应具备机性唯性应急疏散程中员行特征群体疏散效率着关重影响文通问卷调查方式调查员基特征行特性结合轨道交通疏散理进行问卷设计线问卷形式发放填写进步研究奠定基础具体问卷见附件1该问卷分三部分：
第部分：员基特征该部分包括员年龄性身体健康状况搭惯否疏散演练相关安全知识等部分调查步行速度应急反应相关助进行进步研究分析
第二部分：员站结构紧急设施熟悉程度部分调查结构够反映客站结构否熟悉进反映遇紧急情况时员否迅速判断正确逃生路线寻找紧急设施进行求救逃生
第三部分：员应急行反应部分调查够反映员遇危险情况时否够短时间作出正确判断选择效逃生策略
311 问卷数统计分析
问卷线形式网络发布问卷发放起始时间2020年3月收集问卷385份预置筛选问题筛选问卷质量鉴删部分数异常问卷（重复度高答案缺乏逻辑性）终获376份效问卷利EXCEL收集数进行简单数分析
（1） 样基信息
针次调查样特征进行描述统计分析调查376位受访者中男性占55女性占45相均衡图311示
图 311 样性例
调查程中调查样数>60岁老（186）例较少1930岁年轻（875）相占较高余两年龄段数接图312示
图 312 样年龄分布
时身体健康状况数样象健康状态（5984）中法独立行动孕妇占少（孕妇 027法独立行动 080）说明该样象整体健康行动灵活便疏散图313示
图 313 样身体健康情况
样出行惯分析中够出数样象出行时更惯独出行1出行（4840）少数会选择2员出行图314示样群集关系应急疏散程中够提高群体整体疏散效率时减少员进入行
图 314 样身体健康情况
时样象解疏散历进行调查分析发现约5266没接受疏散安全教育图315示疏散程中应注意安全知识解应加强疏散安全教育知识宣传
图 315 样疏散安全解程度
（2） 站结构紧急设施熟悉程度
站结构紧急设施解程度会影响员遇紧急情况时做出应急反应逃生策略选择相熟悉环境中够更快作出相安全正确选择提高逃生效率安全
火灾发生初期效灭火器够初期火灾蔓延起定控制作员灭火器位置方法解程度够定程度提高逃亡率调查数显示44清楚灭火器具体位置35会灭火器会灭火器仅仅占样象9例甚低知道装置群（12）数分析结果表明80然知道该装置法独立灭火器遇火灾情况时仅仅9够灭火器控制火势蔓延创造逃生机会图316示
图 316 样灭火器解程度
站发生火灾时车厢员需紧急开门装置钮逃离危险区域进行疏散该设施熟悉程度十分影响员疏散效率图317知半知道具体位置会（4574）知道具体位置掌握方法群占1649剩余40群知道位置知道类装置（378）样调查结果应引起重视表明遇危险时数法进行救17左右群够救
图 317 样紧急设施解程度
发生紧急情况时容易出现趋熟等应急心理会导致熟悉出口进行撤离出口位置解程度定程度会影响撤离疏散效率图318示半表明熟悉出口位置（48）少数表示熟悉出口位置（18）
图 318 样出口位置解程度
发生紧急情况时引导标志够引导进行效撤离避免选择饿错误安全撤离方图319示超半会注意引导标志（64）存36注意引导指示标志部分会发生紧急情况时候种应急心理作选择错误疏散路线
图 319 样疏散标志解程度
（3） 员应急行反应
发生紧急情况时员果够选择正确出口够争取更逃生时间图3110够出38会听指挥众疏散选择出口疏散占样象20选择熟悉出口仅占10
图 3110 应急行出口选择
图3111知部分会选择迅速撤离（45）选择立报警告知确定事件真实性数占差（1824）仅少部分选择呆原等救援（6）尝试救（6）毫理会（1）选择站原救援基友行动便群需帮助够脱离危险
图 3111 应急行第反应
紧急情况遇拥挤现象时容易引起员恐慌急躁等心理会做出反应图3112出36会耐心排队属较耐心稳重33会选择出口疏散13选择协助工作员进行疏散总计超70选择利整体应急疏散仅18选择插队
图 3112 应急行拥挤反应
312 体特征疏散行交叉分析
（1） 性*疏散方式
男女性疏散方式定差异图3113示男性女性会优先选择听工作员指挥群中男性选择听指挥占女性高女性选择群占更高出口选择中男女会优先选择出口中女性选择出口占更高男性选择熟悉出口占更高
图 3113 性*疏散方式
（2） 年龄*疏散方式
年龄疏散方式选择定图3114示<18岁年轻遇紧急情况时更容易群疏散达4545例远远高年龄层次听指挥寻找出口没选择熟悉出口行疏散说明年轻紧急情况中更容易盲目移动年龄层选择听工作员指挥
图 3114 年龄*疏散方式
（3） 疏散安全解程度*疏散方式
图3115示学解疏散安全相关知识进行疏散演练选择疏散方式时尝试救例会高未疏散历说明学相关知识遇紧急情况时会更愿意利已知知识技争取时间没相关历遇紧急情况时数会选择迅速撤离确定真实性
图 3115 疏散安全解程度*疏散方式
313 体特征拥挤反应交叉分析
（1） 性*拥挤反应
紧急疏散时旦发生拥挤现象性会做出样拥挤反应图3116示男女部分员会选择出口疏散耐心排队等候男性选择等会插队占高女性说明男性遇拥挤现象时更容易失耐心时女性遇拥挤现象选择直接插队占高男性说明女性紧急情况容易恐慌紧张等心理作出利整体疏散举动
图 3116 性*拥挤反应
（2） 年龄*拥挤反应
图3117示年龄层作出拥挤反应十分5714老年会选择出口疏散远远高年龄层3160岁中年数会选择耐心排队等候疏散占达50直接插队选项中3160岁>60岁中老年均没选择说明中老年说遇紧急情况时够表现更加沉稳够考虑整体疏散效率更具备局观
图 3117 年龄*拥挤反应
（3） 疏散安全解程度*拥挤反应
疏散演练历学疏散安全相关知识员遇拥挤现象时作出选择反应存定差异图3118示历没选择直接插队等会够耐心插队现象疏散安全知识部分选择耐心排队等候占达4831明显高没相关知识
图 3118 疏散安全解程度*拥挤反应
314 问卷结果分析
特征紧急情况疏散行存定差异选择出口女性会偏选择出口男性会更偏熟悉出口<18岁年轻疏散时更容易群体盲目疏散男女处什年龄层数会选择群体听工作员指挥发生紧急情况时工作员指引显眼指引标志够效避免群走错误疏散路径提高疏散效率
应急反应疏散安全相关知识遇紧急情况时选择尝试救例更高相关知识数会选择迅速撤离确认事件真实性
拥挤反应选择男性选择等会插队占高女性说明面拥挤现象时男性更缺乏耐心3160岁>60岁老相说更具备耐心素质紧急情况数选择耐心排队等候没选择直接插队男女年龄数遇拥挤情况会优先选择出口耐心等候
32 章结
章线问卷性质进行轨道交通应急疏散行调查分析样象特征站环境紧急设备熟悉情况应急情况疏散行体特征员遇应急情况时疏散行进行交叉分析出定结续研究奠定基础
第4章 基Anylogic城轨站应急疏散仿真
Anylogic较成熟行仿真软件仅支持离散事件支持连续事件建模方法具图形化操作界面够直接形成二维动态结果显示适复杂规模行仿真建模章利该软件般城轨站应急疏散进行模拟直接反映车站空间结构员疏散影响
41 仿真建模步骤
文应Anylogic 852仿真软件行库进行建模中包含27行仿真控件常：PedSourcePedGoToPedSinkPedServicePedChangeGround等Anylogic软件操作界面图411示
图 411 操作界面示意图
建模具体步骤图412示
（1） 建筑物概况利cad软件绘出建筑物空间布局结构图控件标记完成墙出入口楼梯等确定疏散路径创建行流程图
（2） 模拟参数设置设定总数楼梯宽度步行速度闸机数量等参数
（3） 仿真模型运行时改变相关参数进行仿真结果分析
图 412 仿真建模流程图
42 构建模型环境
首先需构建出环境模型绘制般城轨站空间布局定义模块属性空间布局基础环境包括墙壁设施设备梁等模块包含扶手楼梯楼梯出入口闸机等
文典型城轨站实例进行群应急疏散仿真研究设定车站两层建筑高度169m参考唐家湾城轨站属二股道侧式站台高峰时客流量约2480建筑面积41922方米中设备理房站12945方米站厅占19821方米站厅员占面积1232方米站台面积9158方米站台员占面积457方米
仿真软件限制建立模型时空间布局设施进行适简化假设：考虑站外疏散情况站疏散进行模拟座椅支撑柱垃圾箱等设备占较考虑
绘制该站环境时设计城轨站长120m宽30m扶手电梯楼梯站台中部连通 长均13m宽均35m
典型城轨站空间布局面示意图图421图422示
图 421 站台层面示意图（1楼）
图 422 站厅层面示意图（1楼）
anylogic仿真软件中进行仿真环境绘制绘制效果图423图424示
图 423 站厅层面示意图（1楼）
图 424 站台层面示意图（1楼）
图 425 站台层站厅层三维布局图
43 行流程图
首先需确定疏散路径紧急情况疏散目安全点离开轻轨站行疏散路径图431示
图 431 行疏散路径
首先站台层员需通楼梯A楼梯B回站厅层通闸机AB出站抵达出口AB行库重控件说明：
（1） PedSource行生成模块设置步行速度达率数
（2） PedSelectOutput路径选择模块员选择路径概率条件设定
（3） PedGoTo行走控制模块控制疏散路线
（4） PedSink行消散模块该控件标记疏散终点意味着结束仿真
图431疏散路径基础利连接器链接控件获行流程图图432示
图 432 行流程图
44 仿真参数设计
首先需确定疏散路径紧急情况疏散目安全点离开
（1） 行空间
行空间区分动态静态空间根国外学者调查出特征区员身体数图表441表442示
表 441 特征体数表
年龄
性
肩宽（cm）
青年
女
380
男
410
中年
女
395
男
419
老年
女
390
男
405
表 442 区体数表
区
肩宽（cm）
中国
453
美国
478
日
450
英国
473
资料显示行动态空间包含行步长视觉范围避反应范围中避反应范围指员避免碰撞等事件毁障碍物保持定距离动态空间机性异文计算静态空间国均肩宽045mPedSource总设置直径045
（2） 疏散数
根前文说明建筑面积站台层容纳1015站厅层容纳2737PedSource面板疏散数进行设置勾选限达数填入数值2737
（3） 步行速度
步行速度受种素影响部素员体征外部素群密度等素均相关步行速度应急疏散中重参数数表443国统计均步行速度
表 443 国家均步行速度表
区
均速度（ms）
中国
116
美国
146
荷兰
140
英国
147
澳利亚
145
资料显示年龄层员应急情况均步行速度图444示PedSource面板步行速度进行设定
表 444 年龄层均步行速度表
年龄*性
均速度（ms）
青年女性
145
青年男性
151
中年女性
139
中年男性
147
老年未成年
100
45 章结
章说明文仿真软件——Anylogic时介绍基础功建模步骤时章绘制般城轨站空间布局图Anylogic软件进行模型基础环境搭建外绘制行流程图设计仿真参数
第5章 城轨站应急疏散仿真分析
资料铁设计规范中表明发生应急情况时6min站员疏散完成低标准城轨站铁站布局性质相似文进行般城轨站仿真建模时6min疏散完成作低标准
51 般情况应急仿真研究
般中型城轨站高峰期间部分客学生（唐家湾城轨站例）前文描述行肩宽045m站台层容纳1015站厅层容纳2737空间设施楼梯动扶梯宽度均35m含进站口（称闸机a）出站口（称闸机b）2服务设施群例参考铁高峰期员例（中国建筑科学研究院统计）仿真模型员参数表见表51
表 51 员参数表
年龄*性
速度（ms）
数例
均速度（ms）
青年女性
145
23
141
青年男性
151
26
中年女性
139
17
中年男性
147
22
老年未成年
100
12
（1） 仿真背景初始情况
般情况疏散建模指建筑群数量达容纳数进行疏散需时间通般情况建模分析结果出疏散线路疏散时间够预估群密集情况疏散行特征瓶颈
初始状态疏散情况图511示
图511 初始疏散情况
刚开始运行模型站厅层员开始出口进行疏散站台层员开始楼梯移动通楼梯达站厅层通闸机出口疏散模型结果全体疏散总需5034S够疏散3752
图512 疏散总数总时间
（2） 站台层行密度图
运行模型站台层站厅层楼梯口群较密集着群疏散够时员密度区域移动图512示
图512 站台层密度图1
图513示密集区域已渐渐扩散楼梯顶端说明站台层群已疏散站厅层楼梯口
图513 站台层密度图2
图514示站台层密集区域已渐渐减少剩楼梯口处然处群密集情况
图514 站台层密度图3
（3） 站厅层行密度图
观察站厅层行疏散情况图515示站厅层出现量群聚集区域
图515 站厅层密度图1
疏散中期行密集区域减少部分严重密集区域出现出口闸机障碍物处
图515 站厅层密度图
总说般情况建筑物群容纳达值时候需疏散时间500s左右法达轨道交通6min疏散标准通群密度图够出群疏散时楼梯闸机群密集性更造成拥挤现象严重降低疏散效率
接文模拟火灾情况紧急疏散情况时改变楼梯宽度分析空间结构整体应急疏散影响
52 火灾情况应急仿真研究
针述建筑结构原型具体火灾情况群应急疏散进行模拟站空间布局结构相规整简单参考常见火灾事引发原终采取动扶梯发热起火起选择条楼梯通道发生火灾通行模型中楼梯设置通行标红
图521火灾情况疏散3d形
运行模型机充盈建筑数开始进行疏散站台层充盈1015站厅层充盈1107开始进行模拟疏散终总疏散时间达5619s
图522火灾情况行流程图
（1） 站台层行密度图
首先群充盈站台层行特性初始情况楼梯口附群密集程度较高离楼梯口越远群密集度越低图523示
图523火灾情况初始密度图
条楼梯站台层半部分拥挤情况明显高半部分总体疏散速度疏散时间明显低半部分图524图525示
图525楼梯行流量变化图
图525站台层行密度图1
图526示站台层疏散中期时候半部分红色区域较密集说明拥挤情况明显半部分严重集中楼梯口
图526站台层行密度图2
疏散期半部分疏散般情况相似拥挤情况没半部分严重半部分密集区域较切道变窄遇楼梯口时群密度明显高区域密度图527示
图527站台层行密度图3
（2） 站厅层行密度图
初始情况站厅层群分布相均匀机充盈数密集图图528示
图528站厅层行密度图1
开始疏散站台层行疏散站厅层层闸机首先出现拥挤情况许层闸机中条楼梯导致群产生恐慌心理造成拥挤现象图529示
图529站厅层行密度图2
图5210示疏散中期层闸机群密集程度明显高层闸机密集程度原层闸机存群汇流情况容易造成拥挤现象层闸机火灾导致中楼梯通行存条路径疏散更规律秩序
图5210站厅层行密度图3
疏散中期图5211出行聚集拥挤现象出现群汇流分流处闸机处出口处方容易造成群拥挤聚集现象
图5211站厅层行密度图4
53 楼梯宽度火灾情况应急疏散影响
疏散根前文仿真结果难发现楼梯宽度闸机数量障碍物等空间布局结构行应急疏散着关重影响接文研究楼梯宽度疏散速度影响原模型楼梯宽度进行参数调整原楼梯宽度35cm分调整40cm45cm进行仿真建模根仿真结果进行分析
（1） 楼梯宽度调整40cm
楼梯宽度拓宽调整40cm进行火灾模拟疏散空间布局图图531示
图531楼梯宽度调整40cm空间布局图
楼梯宽度拓宽调整40cm进行火灾模拟疏散空间布局图图531示运行模型够楼梯宽度40cm发生紧急火灾情况时建筑达饱群应急疏散需时间5246s相楼梯宽度35cm时提高373s图532示
图532 楼梯宽度40cm行流程图
（2） 楼梯宽度调整45cm
接重复述操作调整楼梯宽度45cm运行模型进行模拟疏散楼梯宽度45cm时需总疏散时间5232s仅仅40cm提高1s疏散效率图533示
图533 楼梯宽度45cm行流程图
总说改变楼梯宽度确实够效提高群应急疏散效率需找优化疏散效率佳楼梯宽度度拓宽楼梯整体疏散效率提升微微优化群疏散效率时候应考虑种影响素时进行优化化提高效率
54 基仿真结果结建议
章般城轨站研究象利Anylogic软件进行建模设定行直径步行速度等参数进行模型运行模拟仿真结果进行简分析通行密度图够出站关键设施楼梯闸机两设施群疏散速度息息相关时文针楼梯宽度进行素研究发现适拓宽楼梯宽度够效提高疏散效率站空间结构设计规划需考虑群基特征参考基特征设置楼梯宽度闸机数量达高群疏散效率
结合仿真结果文般城轨站应急理提出建议：
应急情况发生突然性机性站工作员应定时进行疏散演练培养加强工作员紧急情况处理力时制定效疏散方案发生紧急情况时工作员够明确疏散职责引导群疏散时安抚群恐慌心理焦虑心理提高整体疏散效率
时设计站空间结构应急设施引导标识时候应该先调查该站客基特性年龄性身体健康情况等客基特征会整体疏散产生较影响通调查员基特征够适调整楼梯宽度疏散通道宽度加快疏散速度
参考文献
[1] Helbing D Farkas I Vicsek T Simulating dynamical features of escape panic[J]Nature2000407(6803)2000
[2] 宋卫国彦飞出口条件员疏散影响分析[J]火灾科学200312(2) 100404
[3] 徐 伟赵喜祥基BIM铁站台火灾防排烟模式研究[D] 包头蒙古科技学2014 5658
[4] 王彦富蒋军成铁火灾员疏散研究[A] 南京南京工业学城建学院2007(07)2631180
[5] 张艳芬型客运站突发事件客流疏散仿真方法研究[D]北京交通学2013
[6] Wang D Z W Hong K L Financial sustainability of rail transit service The effect of urban development pattern[J] Transport Policy 2016 482333
[7] Bernal M Welch E W Sriraj P S The effect of slow zones on ridership An analysis of the Chicago Transit Authority El Blue Line[J] Transportation Research Part A Policy & Practice 2016 871121
[8] Xu T Zhang M Tailoring empirical research on transit access premiums for planning applications[J] Transport Policy 2016 514960
[9] Rupp A Baier H Mertiny P et al Analysis of a flywheel energy storage system for light rail transit[J] Energy 2016 107625638
[10] Wang X Zhang Z Chen J et al A generalized lifecycle cost model for rail transit making decisions between atgrade mode and underground mode[J] International Journal of Rail Transportation 2015 4(1)119
[11] 滕靖徐瑞华 城市轨道交通突发事件公交应急联动策略[J] 铁道学报2010v32No157051317
[12] 牛卫星 城市轨道交通应急理系统研究[J] 现代城市轨道交通 2010(6)912
[13] 胡华 刘志钢 朱海燕 城市轨道交通突发事件公汽车应急调配方法[J] 城市轨道交通研究 2013 16(12)6773
[14] 卢文刚 城市铁突发公事件应急理研究——基复杂系统理视角[J] 城市发展研究 2011 18(4)119124
[15] 陈阳 突发事件城市轨道交通应急理体系研究[J] 江苏商 2011(9)7979
[16] 穆娜娜 铁车站员疏散力仿真研究[D] 湖南科技学2014
附录
附录1 轨道交通安全疏散行调查问卷
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
