汪彤:當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí),地鐵出口并不是越寬大越好
清晨7:30的北京地鐵站,人潮涌動(dòng),川流不息。伴隨上班的人匆忙的腳步,地鐵各個(gè)進(jìn)出口和通道里的人像涌上沙灘的潮汐一般,一浪接著一浪。在步履匆匆之際,我們有時(shí)不免會(huì)疑惑,如此大量的人群,在一個(gè)半密閉的環(huán)境中,萬一出現(xiàn)緊急狀況,我們究竟可以通過什么樣的路線安全逃生呢?
實(shí)際上,不僅是地鐵,商場、餐廳、醫(yī)院、大型集市、公共展覽館、演藝活動(dòng)現(xiàn)場、車站、碼頭,城市大型的公共聚集場所往往都人多擁擠。而在一個(gè)較為擁擠和較為密閉的環(huán)境中,一旦發(fā)生災(zāi)難性的事故,比如火災(zāi)、爆炸或者地震時(shí),人群中發(fā)生瞬間擁擠和故的可能性極大,此時(shí)人群的安全撤離就是個(gè)極大問題。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的出入口,可以提高公共場所人員的疏散效率,縮短疏散時(shí)間從而減少人員傷亡,因此如何設(shè)計(jì)公共聚集場所的出入口,就有著極其重要的意義。
潮汐一般的人流
-------------------------------------------------------------
說人流像潮汐一般,并不完全是一個(gè)比喻的說法,至少對(duì)北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所
的副所長汪彤來說是如此。汪彤的工作之一,正是針對(duì)公共聚集場所出口應(yīng)急疏散能力的研究。
“你看,人群是由一個(gè)一個(gè)的個(gè)體組成的,而液體或者氣體也是由一個(gè)個(gè)的分子組成的,那么我們的人群和流體就有了某些相似之處?!蓖跬⒁獾?,在人群密度較高時(shí),人群的流動(dòng)類似于氣體或者液體的流動(dòng)。她將緊急疏散時(shí)的人群視為由單個(gè)“人分子”組成的某種流體。這樣,人群就變成了“人流”。
但在實(shí)際情況當(dāng)中,人流中的各個(gè)“人分子”并不會(huì)像水分子或者氣體分子那樣沒有差別,而是充滿個(gè)性。災(zāi)難一旦發(fā)生,人群撤離時(shí)都非?;艁y,每個(gè)人的反應(yīng)和行為都會(huì)不一樣,那么怎么得到人流當(dāng)中“人分子”的個(gè)性行為數(shù)據(jù)呢?王彤和她的研究小組通過對(duì)不同的典型公共聚集場所,包括商場、地鐵、比賽場館等地進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)和測(cè)量,還請(qǐng)來一批年齡段各異的人群模擬測(cè)定,最終得出不同人群的步速和他們各自的組成比例。
這樣,從人群中的擾動(dòng)傳播現(xiàn)象出發(fā),研究人員就可以定義人群中的“壓力”、“流動(dòng)速度”,借助于已有的流體動(dòng)力學(xué),研究這些參數(shù)之間的關(guān)系,就可以建立適用于控制疏散高密度人群的方程。如此一來,人群的移動(dòng)就可以利用液體或者氣體流動(dòng)的方程?!拔覀兯f的“人流滾滾”就不再只是你們記者筆下的一個(gè)比喻,而是我們科學(xué)工作者電腦中實(shí)實(shí)在在的數(shù)學(xué)模型了?!?/p>
設(shè)計(jì)良好的出口什么樣?
-------------------------------------------------------------
在得到一系列調(diào)查結(jié)果后,研究人員又通過軟件進(jìn)行模擬,并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果修正軟件參數(shù),最終用修正完畢的模型模擬計(jì)算各種出口條件下的人員疏散情況,得到結(jié)論。
一個(gè)空間的出入口越寬,出現(xiàn)緊急狀況是撤離速度就越快,這幾乎是個(gè)常識(shí)性的問題?!斑@在我們的模型當(dāng)中也得到了體現(xiàn),”關(guān)于模型的結(jié)論,汪彤這樣介紹到,“但是,和我們的常識(shí)相悖的是,這個(gè)寬度并不是越大越好。”模擬模型表明,當(dāng)出口的寬度增大到一個(gè)臨界值時(shí),疏散時(shí)間就不再隨寬度的變化而增加,而更多的是由疏散人員的步速?zèng)Q定,也就是說撤離的速度取決于人們跑動(dòng)的速度。
這個(gè)發(fā)現(xiàn),對(duì)于出口的設(shè)計(jì)非常具有實(shí)際意義,因?yàn)楹芏喙こ锑笥趫龅?,無法設(shè)計(jì)太寬的出口,那么通過這個(gè)模型,就可以結(jié)合實(shí)際情況,尋找最佳的出口寬度。
撤離空間與出入口的內(nèi)容結(jié)構(gòu),也決定了撤離時(shí)的速度。很多空間的出口都存在轉(zhuǎn)角,有的甚至是直角形的轉(zhuǎn)角,這無疑會(huì)給疏散帶來不便。那么,什么樣的轉(zhuǎn)角最影響撤離呢?研究人員模擬了垂直、鈍角(120度)、較大的鈍角(135°、150)和直線型的出口,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)角的角度越大,人們撤離時(shí)所需的時(shí)間也就越小,也就越有利于疏散。 同樣的原理,汪彤還分析了出入口的岔路,對(duì)撤離造成的影響。從而因此在設(shè)計(jì)出入口時(shí),應(yīng)盡量使用直線型出入口,盡量避免岔路和轉(zhuǎn)彎的出現(xiàn)。
安全訓(xùn)練很重要
-------------------------------------------------------------
有了數(shù)學(xué)模型,但問題并沒有完全解決。當(dāng)人在危機(jī)之中時(shí),每個(gè)人的行為、反應(yīng)相差很大。人群撤離時(shí)的行為和反應(yīng),會(huì)對(duì)撤離速度有什么影響呢?研究人員設(shè)計(jì)了調(diào)查問卷,調(diào)查了北京某大學(xué)的120名學(xué)生和公共聚集場所的103位行人。
研究者發(fā)現(xiàn),安全疏散演習(xí)和相關(guān)培訓(xùn),在發(fā)生緊急狀況是會(huì)對(duì)的行為產(chǎn)生很大影響:受過訓(xùn)練的人 89%,都知道所在空間兩個(gè)以上出口,64%的人會(huì)留意緊急疏散通道或除進(jìn)來出口外的其他出口,81%的人會(huì)留意疏散樓梯或安全標(biāo)志,這說明大部分人的人對(duì)出入口的熟悉度較高。而在突發(fā)事件發(fā)生時(shí),82%的人選擇自己或和朋友一起迅速撤離商場,只有很少人選擇原地等待救援。
公共聚集場所出入口的應(yīng)急疏散效率,一直是個(gè)社會(huì)各界關(guān)心的熱點(diǎn)問題?!俺鞘泄舶踩珕栴}這幾年越來越受關(guān)注。相對(duì)于國外相關(guān)行業(yè)的研究,國內(nèi)目前最缺乏的是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我們能做的一方面是學(xué)習(xí)國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)的相關(guān)理論成果,另一方面是通過和政府、企業(yè)的直接對(duì)接,把研究成果直接應(yīng)用到實(shí)踐中去,在實(shí)踐中積累數(shù)據(jù)。”對(duì)于城市公共的安全,汪彤心懷慈悲。