1、 中图分类号 X914 密 级 学科分类号 620.3010 论文编号 中国人民武装警察部队学院 工 程 硕 士 学 位 论 文 西安火车站人员疏散规律及疏散策略研究 作者姓名： 李孟洁 院内导师： 吴立志 教授 院外导师：刘正勤 高级工程师 工程领域： 安全工程 学位类型：全日制工程硕士 提交日期：2013年5月30日 中国人民武装警察部队学院 二一三 年 五 月 CLC X914 LOC DCN 620.3010 TSN THE CHINESE PEOPLES ARMED POLICE FORCE ACADEMY ENGINEERING MASTERS THESIS FOR PROFESS
2、IONAL DEGREE The Study of Evacuation Patterns and Strategies for Xian Railway Station Candidate: Li Mengjie Supervisor: Pro.Wu Lizhi Outside Supervisor: Senior Engineer Liu Zhengqin Engineering: Safety of Engineering Kinds of Degrees: Master of Engineering DATE: May,30,2013 中图分类号 X914 密 级 学科分类号 620.
3、3010 论文编号 中国人民武装警察部队学院 工 程 硕 士 学 位 论 文 西安火车站人员疏散规律及疏散策略研究 2013届 李孟洁 工程领域： 安全工程 培养方向： 防火工程 学位级别： 工程硕士 学习方式： 全日制攻读 学习单位： 消防工程系 院内导师姓名： 吴立志 职称： 教授 工作单位： 科研部 院外导师姓名： 刘正勤 职称：高级工程师 工作单位： 河南省公安消防总队 论文提交日期： 2013年5月30日 论文答辩日期： 答辨委员会主席： 评 阅 人： 学位授予单位和日期： 课题来源： 自选课题 关键词： 人员行为 行为规律 计算机模拟 疏散策略 西安火车站 2013年5月30日 成
4、果原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风，所呈交的学位论文是本人在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽我所知，文中除明确注明和致谢的地方外，不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，文中与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均作了明确的说明并表示了谢意。 特此声明。 作者签名： 日期： 学位论文使用权说明 本人完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定。其中包括：学院有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件、复印件和电子版；学院可以采用影印、缩印或其它手段复制、保存和汇编学位论文；学院可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据
5、库进行检索；学院可允许学位论文被查阅或借阅；学院可以学术交流为目的，复制、赠送和交换学位论文。 作者签名： 日期： 院内导师： 日期： 院外导师： 日期： 摘 要 I 摘 要 火车站具有内部空间大、人员密集、人员组成复杂、疏散距离远等特点，如果没有行之有效的应急疏散策略，一旦发生火灾，很有可能会威胁到旅客的生命安全，甚至造成群死群伤事故。因此，研究火车站人员疏散规律，制定合理有效的疏散策略，保证紧急情况下人员安全疏散就显得十分重要。本文以西安火车站为研究对象，结合问卷调查、录像观测、实地测量、计算机模拟的方法，对该火车站人员疏散的行为规律进行了研究，并制定出西安火车站人员安全疏散策略。 首先，
6、论文介绍了火车站的安全现状、安全疏散特点以及国内外人员疏散的研究现状，分析了紧急情况下人员疏散的心理和行为特征以及人员疏散的影响因素。第二，在查阅大量文献的基础上设计了人员疏散的调查问卷，对西安火车站内的旅客进行了问卷调查并对调查结果进行了统计分析，获得了旅客心理反应、第一行为反应、疏散路线选择、拥挤出口等待时间、返回行为、最优疏导方式等的百分比，分析研究了旅客的性别、年龄、疏散经历、接受疏散培训情况对疏散行为的影响，得到了火车站人员疏散的行为规律。第三，通过录像观测，获得了西安火车站旅客男女比例、年龄分布、有行动能力障碍的人员比例、不同年龄不同性别人员的移动速度、检票口的通行系数等数据，这些
7、数据为计算机模拟时参数的设定提供了支持。第四，利用Building EXODUS软件模拟了不同人数、不同人员状态、不同通道状态下的人员疏散情况，得到了西安火车站人员疏散的瓶颈，然后通过模拟对比分析了疏散引导、分区疏散、分流疏散三种不同疏散方案在不同情况下对人员疏散效率的影响。最后，根据问卷调查、计算机模拟的结果并结合西安火车站自身情况，提出了西安火车站疏散组织引导、疏散硬件设施设置以及日常管理等方面的安全疏散策略。 中国人民武装警察部队学院 II 本文通过问卷调查和录像观测采集到的数据可以为计算机模拟时参数的设置提供参考；提出的西安火车站人员安全疏散策略，对于该火车站组织人员有效疏散，确保人员
8、安全具有一定的现实意义。 关键词：人员行为 行为规律 计算机模拟 疏散策略 西安火车站 分类号：中图分类号 X914 学科分类号 620.3010Abstract III The Study of Evacuation Patterns and Strategies for Xian Railway Station Because of the overcrowding status and complex evacuation routes in the railway station, if there is no effective emergency evacuation measur
9、es, once the accident happens somewhere and sometime, it is most likely to cause casualties and property losses. Therefore, it is important to come up with countermeasures and improve the reliability and effectiveness of railway stations to ensure passengers to evacuate safely and rapidlyBased on so
10、me means of researches, such as questionnaire investigation, analysis of video recording, field investigation and numerical simulation, this paper makes some researches on behavior rules of human evacuation in Xian railway station and develops evacuation strategy of the station. Firstly of all, this
11、 paper describes the safety status and safe evacuation characteristics of the train stations, and summarizes the trends and characteristics of domestic and international researches, then analyzes the main factors of emergency evacuation as well as some basic theories. Secondly, the questionnaire sur
12、vey to passengers in Xian railway station, have been carried out. Based on the theory of frequency distribution statistics, the frequency distribution of the basic characteristics and behavior of the travelers, such as psychological reactions, primary actions, exit choice, patience time in the exit
13、and counter-flow, is obtained. Thirdly, Some data regarding passengers behavior characters are obtained by video record analysis, for example, the passengers gender distribution, age distribution, evacuation capability, the walking speed, the flux in the ticket gates. The successful observation test
14、 is helpful for gaining more accurate simulation results. Fourthly, based on the data obtained, Building EXODUS was utilized to numerically simulate several evacuation scenarios of the station. Influences of evacuation people numbers, evacuation path situation, panic, unfavorable scenario and vulner
15、able groups to the evacuation were analyzed. And the “bottleneck” of the evacuation was identified. Then based on the numerical simulation, the impacts of several different evacuation strategies such as evacuation guidance, hierarchical partition, lane formation on evacuation and so on were analyzed
16、. In the end, based on the results of questionnaire investigation, analysis of video recordings, numerical simulation strategies about the daily management and evacuation guide were concluded. The conclusions of this study could be referred for the further research and the 中国人民武装警察部队学院 IV strategies
17、 of Xian railway station have certain significance and application value for such kind of railway station. Keywords: human behavior，behavior rules，numerical simulation，evacuation strategy， Xian railway station目 录 V 目 录 第一章 绪论 1 1.1 研究背景与意义 1 1.1.1 研究背景 1 1.1.2 研究意义 2 1.2 安全疏散国内外研究现状 2 1.2.1 国外研究现状 .
18、 2 1.2.2 国内研究现状 . 4 1.3 火车站安全疏散中存在的问题 5 1.4 主要研究内容 . 7 1.5 技术路线 . 7 第二章 人员安全疏散理论及影响因素分析 9 2.1 人员安全疏散的心理特征 9 2.2 人员安全疏散的行为特征 10 2.2.1 工作人员行为分析 . 10 2.2.2 旅客的行为分析 . 11 2.3 人员安全疏散的影响因素 12 2.3.1 人的因素 13 2.3.2 建筑物自身的因素 . 14 2.3.3 火灾烟气的因素 . 15 2.4 小结 . 18 第三章 西安火车站人员疏散的调查及观测分析 . 19 3.1 问卷调查分析 . 19 3.1.1 调
19、查问卷的设计 . 19 3.1.2 问卷回收情况 . 20 3.1.3 调查数据的统计与分析 . 20 3.2 录像观测分析 . 30 3.2.1 观测方法 30 3.2.2 观测结果的统计分析 . 32 中国人民武装警察部队学院硕士学位论文 VI 3.3 小结 . 35 第四章 西安火车站人员疏散模拟及疏散策略研究 37 4.1 Building EXODUS人员疏散模型 37 4.1.1 Building EXODUS软件简介 . 37 4.1.2 Building EXODUS的结构和特点 37 4.1.3 Building EXODUS的优势 . 39 4.2 空间模型的建立及基本参数
20、的设置 . 39 4.2.1 西安火车站的建筑模型 . 39 4.2.2 人员特征参数设置 . 41 4.2.3 人员疏散行为参数设置 . 42 4.3 人员疏散模拟及结果分析 42 4.3.1 疏散时间的影响因素 . 43 4.3.2 不同疏散方案对疏散时间的影响 50 4.4 西安火车站人员疏散策略探讨 57 4.4.1 安全疏散引导人员的设置 . 57 4.4.2 安全疏散硬件设施的设置 . 60 4.4.3 火车站安全管理措施 . 61 4.5 小结 . 62 第五章 结论与展望. 64 5.1 结论 . 64 5.2 创新点 . 64 5.3 未来工作展望 . 65 参考文献 . 6
21、6 附 录 . 69 致 谢 . 71 导师简介 . 72 作者简介 . 74 学位论文数据集 75 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 研究背景与意义 近年来，随着经济水平的迅速提升，我国城乡一体化的进程明显加快，商场、公共娱乐场所、火车站等人员密集场所逐渐增多，人员聚集程度增大，所面临的风险日益增加，公共安全形势也日渐严峻。而每逢春节、“五一”、“十一”等节假日，出行人员剧增，火车站等交通枢纽人员密度空前增大，人员组成复杂，给紧急情况下的人员疏散带来了极大压力。 1.1.1 研究背景 就火车站而言，不仅有流动的旅客、工作人员，还有内部营业场所的从业人员。这类场所人员数量众多、密度极大、
22、组成复杂、流动性大，火灾等紧急状况下人员疏散行为复杂，如果安全疏散设计不合理，设施不完善或管理不到位，一旦有火灾等突发事件发生，极有可能造成火车站运营中断，并导致人员伤亡和财产损失。 近几年来，火车站发生了多起安全事故，如1994年5月，台北火车站地下二层继电室发生火灾，致使10名消防员受伤；1999年11月12日，南京火车站候车厅发生火灾，过火面积超过2000 m2，造成站内一名工作人员死亡，直接经济损失约92万元1；2007年10月4日，印度的莫卧儿瑟赖火车站发生人员踩踏事故，导致15人死亡，48人受伤；2008年4月10日，日本东京的国分寺火车站发生火灾，令中央线服务受阻将近7个小时，超
23、过60万人出行受到影响；2010年11月28日，位于土耳其伊斯坦布尔市，具有百年历史的火车站海达尔帕夏火车站发生大火，虽没有人员伤亡，但车站损毁严重；2011年7月2日，武昌火车站二层储物间突发火灾，导致500名旅客出行受阻2；2011年7月24日，位于意大利罗马的Tiburtina火车站起火，大火使得该火车站部分重要楼房严重受损，对经停罗马的铁路网造成了近 1 个月的影响；2012 年 3月，汉口火车站地下室发生火灾，大半个广场都被火灾烟气笼罩3。 由此可见，火车站所面临的安全形势十分严峻，若没有科学合理的安全疏散策略则会埋下事故隐患，一旦发生火灾等紧急情况将会导致疏散不利，进而造成群死群伤
24、的严重后果。如何积极采取应对措施、提高人员疏散的可靠性和有效性，预防和减少火灾等紧急事件中人员伤亡，特别是避免群死群伤的事故发生，已成为当前公共安全领域研究的重点。本文以西安火车站为研究对象，采用了问卷调查、录像观测、实地测量、计算机模拟等方法，针对该火车站建筑自身特点和站内旅客基本特征对站内旅客疏散的行为规律进行了研究，并对该车站的人员疏散策略进行了探讨。 中国人民武装警察部队学院硕士学位论文 2 1.1.2 研究意义 西安火车站是铁路客运特等站，是我国西部铁路枢纽之一。该火车站旅客年发送量将近2900万人，位居全国第四。西安火车站主楼中心是高为20m的进站大厅，建筑总长度为142m，总宽度
25、为52m，建筑面积为16000m2。西安火车站投入使用至今已有28 年，与近几年来新建的火车站相比，建设年代久远，使用时间久，建筑内消防设施陈旧（如图1.1所示），增大了其火灾危险性，同时给紧急情况下人员疏散带来了极大的困难。 图1.1 西安火车站应急照明灯（左）及疏散指示标志（右） 本课题属于西安市新城区西安火车站及周边地区火灾与踩踏事故风险控制研究项目中消防安全的部分，主要通过实地测量、对旅客基本特征及疏散行为进行实地调研以及计算机模拟等手段对西安火车站人员安全疏散进行研究。利用调研数据分析旅客疏散行为规律，并根据调研和模拟情况提出确保疏散效率最大化的安全疏散策略，为即将进行的西安火车站及
26、周边建筑的改造项目中西安火车站人员安全疏散策略的制定和完善提供参考。 1.2 安全疏散国内外研究现状 1.2.1 国外研究现状 20 世纪初，国外学者就已经通过定性的分析方法，如观察描述、访问等展开了针第一章 绪论 3 对人员安全疏散问题的一系列研究。此时的研究主要是针对火灾中人员运动和疏散行为规律进行的。70至80年代，随着研究人员对疏散问题的重视程度增加，研究内容也逐渐扩大到了理论研究领域，包括紧急情况下人的疏散行动能力以及心理行为研究，群体疏散行为研究等。 在人员疏散行为的研究方面，美国的Bryan4，英国的Wood等人采用问卷调查和访谈的方式，对具有火灾经历的人员进行调查，并得到了人员
27、在火灾中的行为反应数据。Bryan于1956年开展的一次对火灾幸存人员行为的调查开启了火灾中人的行为的早期研究。Bryan还研究了人在家庭火灾中的第一反应，分析了第一反应的性别差异，并对比了美国人和英国人第一反应的差异5,6。Henderson对2000多人进行了实际观测，总结了性别和年龄对人员移动速度的影响，运用Maxwell-Boltzmann理论对结果进行了分析解释，给出了关于人员前进速度概率分布的公式7,8。 国外对人群运动及疏散动态的研究已经有了40年的历史，1971年，J. Fruin9对人员行走速度、密度以及人群流量进行了大量调查研究，在步行者的分布与设计（Pedestrian
28、and Planning Design）一书中给出了平均速度与人群密度的关系曲线，并且在人员运动的研究中引入了公路交通理论中服务水平的概念，这项研究以给出建筑设计和管理指导方针为目标，是人群疏散理论研究的第一个重要成果。 通过采用日常观测、疏散演习等方法，加拿大的 Pauls，日本的 Togawa，美国的Fruin，前苏联的Pre. dtechenskii和Milinskii等人总结出了人群运动的流量密度速度关系、出口及通道通行能力、人员疏散时间等定量规律。Togawa 在 1955 年提出了可同时考虑人员逃离建筑物的时间和人员通过某一段距离所用时间的疏散时间经验公式10。1978 年，建筑物
29、中步行疏散的设计（Planning for Foot Traffic Flow in Buildings）出版，书中Pre. dtechenskii和Milinskii对不同建筑物内外人员密度、人流速度进行了大量观测和统计分析，得到水平通道人流速度公式11。1972至1982年间，加拿大的 Paul12-14等人开展了针对大型活动和大型人员聚集建筑中人群运动的观测研究。 不少外国学者都提出了建筑物内人员疏散时间的计算公式，但是这些公式只能够估算一般建筑的疏散时间，对于大空间、超高层建筑的疏散时间是无法估算的15。 1985 年之后，随着计算机技术的迅速发展，火灾中人员安全疏散的研究方法也开始由
30、传统的观测、调查访问等向计算机模拟转变。 英国的Sime等人将心理学、建筑学、管理学、火灾报警装置及疏散指示标志的分布特点统一分析研究，提出了ORSET模型，计算最小疏散时间，用于指导紧急情况下人员安全疏散16。此外，英国研究人员开发出 Building EXODUS17、EGRESS、SIMULEX18等大量的人员疏散模型，它们都可以较真实地反映出疏散时人员做出的决定和所选的疏散路线。目前，在国外，这些疏散仿真模型已得到了较为广泛的应用。 中国人民武装警察部队学院硕士学位论文 4 匈牙利的Helbing在疏散模型中添加了人员的心理反应，并将其量化为社会力，成功的再现了人员疏散的典型行为，如：
31、“快即慢”效应、群体效应等19。 日本的Kardi Teknomo在D.Helbing提出的“社会力”模型的基础上对于人群中个体之间相互作用力中的“排斥力”进行了深入分析，并建立了相关的微观模拟模型，在其模型中对于人群中的个体之间的作用力进行了详细描述20。 1.2.2 国内研究现状 随着火灾形势的日益严峻，我国火灾科学研究也在迅速发展。国内研究人员在疏散的研究方面做了大量的工作，并取得了一定的成果，但与发达国家相比，我国在人员疏散方面的研究仍任重道远。 东北大学的陈宝智教授及其学生利用现场试验、问卷调查的方法对紧急情况下人员的疏散行为进行了观测分析，并对人员疏散行为进行了模拟，研究结果为性能
32、化防火设计提供了基础数据，丰富了我国人员疏散心理和行为反应数据库21。 西安建筑科技大学的张树平采用问卷调查的方法，对来自陕西、河南等地的 274位火灾幸存者进行了调查，分析了人员在火灾中的行为特性以及不同因素，如：性别、年龄、对环境的熟悉程度等对人员行为的影响，并通过对比英国、美国、中国香港、日本等地的同类研究，分析了不同文化背景下建筑火灾中人的行为反应的共性特征与差异特征，为建筑防火性能化设计与评估提供了一定的借鉴资料22。 清华大学的李晓萌运用了包括观测、演习、问卷调查在内的多种定性、定量方法对人员疏散行为进行了分析，对紧急疏散过程中个体疏散路径的选择、疏散时间以及人群经房间出口和楼梯疏
33、散的运动规律进行了研究，对人群沿楼梯疏散的单位流量与密度、速度与密度的关系式进行了总结，对常态和紧急状态下人群疏散规律的区别和联系进行了比较分析23。 同济大学的马骏驰在上海市某地铁车站内开展了客流观测试验。通过分析录像资料获得了一系列代表我国人员行为特征的数据，如：乘客年龄分布、行走速度等，并研究了自动扶梯在疏散中的作用。定量研究了疏散过程的影响参数，如：道路转角、人员行走速度等，并反映了各影响参数之间的相互联系24。 东北大学阎卫东，先后组织在校大学生开展了两次火灾应急疏散演习，获得了大量疏散现场的数据和资料。在此基础上，应用多种统计分析方法，对建筑物火灾时人员心理和行为规律进行了分析研究
34、25。 方正等于春节期间对武昌火车站旅客进出站情况进行了录像观测，借助录像资料，分析并探讨了行人速度与客流密度之间的关系以及进出站客流容量26。 在利用问卷调查和录像观测对人员疏散行为进行研究的同时，我国的研究人员在计算机模拟方面也展开了大量研究。 第一章 绪论 5 1998 年东北大学的温丽敏、陈全等学者以“疏散人员按照设计人员设计的疏散通道有序疏散”和“全部人员都有自己疏散出去的能力”为前提，提出了一种火灾中人员疏散的模型，并采用仿真模拟的方法计算人员疏散的时间。该模型通过降低整个疏散能力均值的方法来解决人员不利特征对疏散的影响27。 中国科学技术大学的范维澄院士、杨立中教授研究开发了元胞
35、自动机模型和格子气模型。该模型对个体行为细节的描述和人员运动影响因素的分析更加清晰具体，并可以通过可视化演示对建筑物的设计及布局的合理性进行评估28。 中国科学技术大学宋卫国教授等采用“社会力”模型对紧急情况下（如火灾）的人员疏散现象进行了模拟，重现了拥塞现象、“快即慢”效应、间歇性人流等实际疏散中出现的典型现象29。 武汉大学的方正与香港城市大学的卢兆明等开发了模拟模型 SGEM30，该模型是基于局部细网格和个体描述过程的，充分考虑了疏散个体所处位置对于安全疏散的影响。 清华大学公共安全研究中心开发了符合我国人员行为特点的人员疏散综合模型CFE（Combined Fire Evacuatio
36、n）模型，该模型是一种基于行为规则的精细网格模型，已应用在奥运场馆（如国家体育场）等新建工程的性能化设计中。 通过文献研究可以看出，在疏散模型的初始参数选择方面，国外的相关研究人员通过观察、演习、调查访问等方法已建立较完善的人员运动行为反应特征数据库。国内在人群疏散行为特征的数据采集和分析方面刚刚起步，多直接使用或参考国外数据进行疏散模型模拟计算。然而由于文化背景、身体条件等方面的差异，疏散时中国人与外国人的疏散行为特征必然有所区别，若直接采用国外数据对我国人群疏散问题进行分析，则会降低模拟结果的准确性和可信性。另外，国内在人员疏散的研究方法上，缺乏疏散试验、问卷调查、计算机模拟等多种研究方法
37、的综合。此外，疏散模型在模拟应急疏散和案例分析中应用的还比较少。通过模拟人员密集场所中人员的疏散行为，总结人员疏散规律，制定科学合理的应急疏散方案对人员疏散的研究具有十分重要的意义。 本文采用问卷调查、录像观测、计算机模拟等多种研究方法相结合的方式，对西安火车站旅客的基本特征以及疏散行为进行调查分析，获得了该火车站人员的基本特征数据，并将其运用于计算机模拟中。通过模拟总结了西安火车站人员安全疏散的规律，并提出了该火车站的安全疏散策略。 1.3 火车站安全疏散中存在的问题 火车站内人员数量多、密度大、组成复杂、流动性大、对环境不熟悉，并且在疏中国人民武装警察部队学院硕士学位论文 6 散过程中人员
38、心理特征及疏散行为较为复杂。这些特征都不利于安全疏散的顺利进行，一旦发生火灾，有可能造成人员伤亡和财产损失。 火车站中往往存在以下安全疏散问题： （1）人员密度大，疏散困难 火车站内有形形色色的旅客，具有非常高的使用负荷，每逢节假日更是人山人海，川流不息，此时火车站都会面临非常大的压力。全国各大铁路枢纽在春节等客运高峰时站内的旅客数量都将超过其设计容量，比如2008年春运期间，广州火车站受到恶劣天气的影响，滞留旅客一度高达80万人之多31。高度集中的人员会造成疏散设施承载大，对疏散进行有效组织管理非常困难。 （2）人员结构复杂，火灾危险大 火车站属于服务性的公共建筑，对于进入或使用该场所的人员
39、没有特殊要求，所以火车站内的人员年龄跨度大、层次参差不齐、结构复杂多变。其中难免有素质不高的人，一些不当行为，如乱扔烟头、携带易燃易爆物品等增加了火灾危险性。此外，紧急状态下的应急疏散对疏散者的行为能力要求较高，复杂的人员结构会造成弱势群体疏散困难。 （3）人员流动性大，疏散路线陌生 与地铁车站不同，虽然火车站每天都有大量人员频繁出入，但很多人员出入火车站的次数有限，对于火车站的平面布局相当陌生。火车站内一些紧急出口往往设置在不起眼的角落，火灾状态下很难做到一目了然，若没有完善的应急广播、疏散指示标志进行疏散引导，极有可能出现混乱局面，造成疏散时间的延长。 （4）疏散指示标志不明显，导向性差
40、传统的固定式疏散指示标志已经不能满足人的视觉连续性要求，特别是大部分火车站建设年代久远，其内部安全疏散指示标志被二次装修掩盖或者损坏现象严重，无法有效引导人群安全疏散。 （5）缺乏疏散引导 遇到突发事件时，若有熟悉火车站内部格局和疏散通道并训练有素的工作人员对旅客进行引导，可以充分减少人员疏散时出现的恐慌和混乱现象，保证旅客有序疏散，减少伤亡。然而，为最大程度地方便旅客，火车站持续运营时间很长而且从不间断，因此在火车站内部组织疏散演习和落实经常性的疏散引导培训十分困难，缺乏针对性的训练就必然导致管理人员和工作人员安全素质不高，火灾发生时很难起到应有的疏散引导作用32。 （6）火灾等紧急事件突发
41、时人员心理行为复杂 人的心理活动来源于客观事实，当处于火灾等紧急情况时，在浓烟、火焰、毒气的刺激下，人们会产生惊慌、恐惧等特有的非理性心理，这些心理很有可能导致错误第一章 绪论 7 的判断，从而引发非理智的行为。 1.4 主要研究内容 （1）人员安全疏散的理论研究。分析火车站的安全疏散特点和火灾状况下人员心理及行为特征，包括工作人员和旅客的行为，对影响人员安全疏散的因素进行研究，正确认识人在火灾中的反应能力，为调查问卷的设计以及人员疏散规律的研究奠定理论基础。 （2）西安火车站平面图的绘制。通过现场测量和对西安火车站相关资料的收集整理，充分了解西安火车站基本情况并熟悉其平面布置情况；根据测量数
42、据和收集整理的资料绘制西安火车站建筑平面图，为计算机模拟时火车站空间模型的搭建提供支持。 （3）西安火车站人员疏散行为的问卷调查分析。在安全疏散理论研究的基础上制定科学的调查问卷，并随机的向西安火车站内的旅客发放问卷，通过对旅客的调查获得旅客的基本组成和火灾中的心理反应、第一行为反应、疏散路径选择、拥挤出口等待时间等相关数据，分析旅客的性别、年龄、疏散经历以及接受疏散培训的情况等因素对于人员在火灾中的第一行为反应、疏散路径选择的影响。根据对调查问卷结果的统计分析，总结人员疏散规律，为仿真模拟时参数的设置提供数据支持并为疏散策略的制定提供参考。 （4）火车站内旅客基本特征的录像观测分析。在火车站
43、中选取疏散楼梯及自动扶梯、检票口等处，在人员流动高峰期，对从这些位置经过的旅客进行录像观测。通过对录像资料的分析，获得旅客的基本特征数据，如：性别、年龄、行动能力、移动速度等。此外，还得到了检票口的通行系数。通过对西安火车站内旅客的录像观测，获得大量数据资料，其分析结果可以为人员疏散的计算机模拟提供数据支持。 （5）西安火车站人员疏散的计算机模拟。利用实地调研的数据为模拟提供基本参数，在此基础上设定多个场景，利用Building EXODUS软件模拟分析疏散人数、出口设置、通道状态、特殊群体等对疏散时间的影响；针对西安火车站人员疏散的“瓶颈”，拟定二层楼梯口疏散引导、分区疏散、分流疏散三种疏散
44、方案，模拟不同疏散方案下西安火车站内人员疏散的情况，从而为西安火车站的人员疏散策略的制定提供参考依据。 （6）提出人员安全疏散策略。根据模拟结果和实地调查情况提出疏散引导、站内疏散设施的设置和日常管理等方面的疏散对策，为火车站制定合理完善的疏散策略。 1.5 技术路线 本文研究的技术路线，如图1.2所示： 中国人民武装警察部队学院硕士学位论文 8 （1）收集西安火车站资料，了解该火车站基本情况，并绘制该火车站平面图。 （2）分析人员疏散的心理、行为特征以及人员安全疏散的影响因素。 （3）采用问卷调查的方法获取西安火车站人员组成和行为反应等相关数据。 （4）采用录像观测的方式观测西安火车站人员基
45、本特征。 （5）根据调研结果利用Building EXODUS软件进行人员疏散模拟。 （6）根据调研和模拟结果制定有效的人员疏散策略。 图1.2 技术路线了解国内外人员疏散的 研究现状 分析人员安全疏散理论及影响因素 西安火车站实地调研 西安火车站人员疏散的调查及观测分析 问卷调查分析 录像观测分析 火车站数据资料 人员疏散数据资料 人员疏散计算机模拟 Building EXODUS人员疏散模型 人员疏散模拟 人员疏散模拟的结果分析 西安火车站人员疏散策略 查阅国内外相关文献并 收集西安火车站的相关资料 第二章 人员安全疏散理论及影响因素分析 9 第二章 人员安全疏散理论及影响因素分析 当火车
46、站发生火灾事故时，站内人员需要根据自己所处的具体位置迅速做出反应，选择逃生的方向、路线及出口，尽快抵达安全区域。而车站内不同人员的应急反应特性必然存在差异，这将导致人员在疏散过程中所表现出的行为特征不尽相同，同时对整个紧急疏散过程也会产生不同程度的影响。为了实现“在突发事故中车站内的人员能够迅速疏散到安全区域”这一目标，充分保证人员的安全，就必须针对突发情况下站内人员的心理反应、行为特征及影响人员疏散的各种因素进行研究。这对制定火车站人员安全疏散策略具有十分重要的指导作用。 本章主要通过研究人员紧急疏散过程中的心理和行为特征以及人员疏散的影响因素，为西安火车站人员疏散问卷调查研究及现场录像观测
47、、计算机仿真模拟以及车站人员安全疏散策略的制定提供理论指导。 2.1 人员安全疏散的心理特征 人的心理，是人们在活动的时候，大脑对客观现实的刺激产生的主观反应。当人们遭遇突发的事故灾害，生命财产遭受到威胁时，特别是在人员密度很高的火车站内，在空间相对封闭、人员拥挤等不利情况下，人员极易产生惊慌和恐惧等心理，这些消极情绪往往会使人们很难对当时的情况进行理性的思考并做出科学的判断，进而导致不顾后果的行为发生33。同时，过于强烈的刺激会引发疏散人员注意狭窄的心理表现，因为突发事件会占据大部分注意力或引起特别的关注与精神集中，从而使人们对周围状况及其他事物的注意范围显著缩小，甚至对环境中各种助益性信号
48、视而不见、听而不闻34。 当人们在面对火车站这类人员密集场所的火灾等突发事件时，往往会表现出以下几种心理特征35： （1）惊慌心理 惊慌心理是指火灾等突发事件中，人员受到刺激而表现出的一种应激心理状态。当这种心理状态出现时，会造成人员对周围环境的分析和判断能力急剧下降，并导致非理性行为的出现，影响疏散。例如有的人见到大火，慌不择路，横冲直撞；火灾报警的人表述混乱，或重复一些简单的词句，无法说清起火现场情况。 （2）恐惧心理 恐惧心理主要是由于不能迅速适应环境变化，而产生的一种十分紧张的情绪。这种心理会导致焦虑、不安、意志力下降等。受恐惧心理的影响，人会产生强烈和过分的恐惧，易出现过分的回避等非理性行为。例如火场中有人面对火焰和浓烟，选择从中国人民武装警察部队学院硕士学位论文 10 高楼跳下，导致重伤甚至死亡；有的人则藏身屋角或橱柜，失去逃生与被救的机会。 （3）群聚心理 在人员密集的火车站内，受群聚心理的影响，人员逃生时易形成疏散群集。这种心理可在一定程度上消除惊慌。但同时这种心理会使个体在灾害现场情况及逃生选择的分析判断上受到群体认识及行为的影响和制约，无法做出正确的
