地鐵客流量與事故疏散關系探討

唐虹

摘要：隨著城市地鐵的迅速發展，地鐵災害問題引起重視，地鐵發生意外事故時，地面建筑內發生火災時人員逃生方向與煙氣的自然擴散方向相反，人群向下逃離有可能脫離煙氣危害。地鐵人員逃生方向與煙氣的自然擴散方向一致都是向上運動，煙氣的擴散速度一般比人群速度快，因此人員疏散更加困難，疏散時間成為了重中之重。為此地鐵疏散時間驗算和客流預測取值是最需要反復確認的重要數據依據，需要我們對地鐵客流量與事故疏散關系進行深刻的分析探討，擁有客觀、準確的數據，才能使地鐵成為方便市民交通出行的安全線、生命線。

關鍵詞：地鐵客流量；事故疏散時間

地鐵，作為城市立體交通網絡中重要的一環，不僅是國家的國力和科技水平的實力展現，同時也是一座城市融入國際化大都市現代化立體式交通的顯著標志， 是目前世界上能夠有效解決大中型城市人們出行最為便捷、經濟和高效的一種交通工具。但是隨著城市地鐵的迅速發展，地鐵災害問題也愈來愈引起人們的重視，地鐵災害主要有火災、水淹、風災、冰雪、地震、雷擊和停車事故災害等。再加上地鐵具有密閉性，火災荷載大、人員密度高等特點，人員安全疏散難度很大，所以地鐵火災人員疏散是一個十分重要的課題。

由于地鐵的施工運行地點以地下工程居多，設計規劃過程中與地面工程差距巨大，各種不利因素也成為地鐵設計建設者必須面對和克服的難題。地鐵發生意外事故時，地鐵內部人員的安全疏散顯得異常關鍵。本文參照哈爾濱地鐵2號線設計預測數據為例，參照現行地鐵設計規范及相關資料，對意外事故發生時人員疏散過程進行以下幾個方面的計算。

一、規范中事故疏散時間公式

按《地鐵設計規范GB501572013》乘客疏散時間計算 公式：

疏散時間T=1+{（Q1+Q2）/0.9[A1×（N1）+A2×B]}≤6min

式中：

Q1：遠期的客流控制期中超高峰小時1列進站列車的最大客流斷面流量（人）；

Q2：遠期或客流控制期中超高峰小時站臺上的最大候車乘客（人）；

A1：一臺自動扶梯的通過能力（人/min·m）；

A2：疏散樓梯的通過能力（人/min·m）；

N：自動扶梯數量；

B：疏散樓梯的總寬度（m），每組樓梯的寬度應按0.55的整倍數計算。

二、設計客流分析取值

現以哈爾濱地鐵2號線東北農業大學站數據為例，設計客流分析取值如下：

三、站臺計算

規范規定：車站站臺公共區的樓梯、自動扶梯、出入口通道，應滿足當發生火災時在6min內將遠期或客流控制期超高峰小時一列進站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺到達安全區的要求。

以上表中數據為高峰小時客流人數，在代入公式驗算時必須乘以超高峰系數（在2043年遠期數據中取值1.15）：

Q1=1.15×16780/26=742

Q2=1.15×（3758+518）/26=189

（站臺上工作人員取值10人）

將（Q1+Q2）分別帶入以上疏散公式，再結合車站規模和實際情況，在滿足疏散要求小于6min的情況下，進行一個合理的樓扶梯設置。

樓扶梯數量和寬度計算出來后，再根據客流預測表中相關數據，結合規范的相關要求，合理計算側站臺需要滿足的寬度。

（一）站臺形式

以東北農業大學站為例站臺形式：東北農業大學路站位于哈爾濱公濱路與木材街交匯處，車站總長195.70m（內凈），標準段寬18.3m（內凈）。東北農業大學站為地下兩層島式站臺車站，站臺寬度11.0m。

（二）側站臺寬度

b=（Q×ρ）/L+M

本線初期、中期、遠期的控制客流均有不同，分別計算如下：

初期：Q=1.15×（2762+25）/17=189

近期：Q=1.15×（4441+57）/20=259

遠期：Q=1.15×（3758+518）/26=189

經以上核算，控制客流為近期，其中Q取值2028年早高峰下行線一側設計客流量，

則Q=1.15×（4441+57）/20=259

取ρ=0.5平方米/人

L：站臺有效長度，指能夠集散乘客的有效長度（m）L=114m

M：站臺著閉門立柱內側的距離（m）無遮蔽門時，M=0，本站設有屏蔽門M=0.26；

b=（259×0.5）/114+0.26=1.4m

依據規范《地鐵設計規范》GB501572013，第9.3.15條要求，島式站臺的側站臺最小寬度為2.5m，取側站臺設計寬度b=2.5m。

（三）站臺總寬度

B=2.5×2+2.0×2+1.1=10.1m，設計采用11.0m站臺寬度，站臺有效長度120m.（站臺中部樓、扶梯寬度1.8m，考慮裝修后為2.0m；柱寬0.8m，裝修厚度0.15m，即裝修后柱寬1.1m）

四、扶梯通行能力計算

自動扶梯寬度和數量的設計

1m寬自動扶梯通過能力：7300人次/m.hr；

初期高峰小時下車設計客流：（3120+23）×1.15=3614人次/m；

初期高峰小時上車設計客流：（21+2354）×1.15=2731人次/m；

近期高峰小時下車設計客流：（3715+54）×1.15=4334人次/m；

近期高峰小時上車設計客流：（71+4441）×1.15=5189人次/m；

遠期高峰小時下車設計客流：（3135+420）×1.15=4088人次/m；

遠期高峰小時上車設計客流：（451+3758）×1.15=4840人次/m；

通過對初期、近期、遠期高峰時上下車設計客流計算對比綜合考慮，本站布置2部1m寬上行扶梯，2部1m寬下行扶梯可滿足出站客流需要。

五、緊急疏散計算

車站站臺公共區的樓梯、自動扶梯、出入口通道，應滿足當發生火災時在6min內將遠期或客流控制期超高峰小時一列進站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺到達安全區的要求，其中1min為反應時間。

本站站臺至站廳設置2組上下行自動扶梯，1部3800mm寬T型樓梯，并假設一臺扶梯出現故障。

站臺層的事故疏散時間按下列公式驗算：

T=1+（Q1+Q2）/{0.9[A1（N1）+A2B]}≤6min

式中：

Q1—遠期或客流控制期中超高峰小時1列進站列車的最大客流斷面流量（人）

Q2—遠期或客流控制期中超高峰小時站臺上的最大候車乘客（人）

A1一臺自動扶梯的通過能力（7300/60=121人/m.min）

A2—疏散樓梯的通過能力（3700/60=62人/m.min）

N—自動扶梯數量4

B—疏散樓梯的總寬度（m），取3.3m，每組樓梯的寬度應按照0.55m的整倍數計算。

本線初期、中期、遠期的運營模式及客流均有不同，分別計算如下：

初期：Q1+ Q2=[7475+（27+2762）]X1.15/17=762（人）

近期：Q1+ Q2=[9935+（71+4441]X1.15/20=831（人）

遠期：Q1+ Q2=[16780+（451+3758）]X1.15/26=929（人）

取遠期數值Q1+ Q2=929（人）

驗算結果：

T=1+929/[0.9X（121X3+62X3.3）]=3.69 min<6min

站臺至站廳樓、扶梯設置滿足緊急疏散能力的要求。

六、結論

地鐵需要疏散的情況有很多，造成這些情況的原因可能是煙火，停電，嚴重信號錯誤，事故，以及故障車等等。近些年國際上又增加了恐怖襲擊，地鐵毒氣襲擊等更加惡劣的地鐵事故。準確的客流預測，根據客流預測進行準確的地鐵設計成為重中之重。

火災，氣體襲擊等事故，地鐵只能通過地面出口逃生，地面建筑內發生火災時人員逃生方向與煙氣的自然擴散方向相反，人群向下逃離有可能脫離煙氣危害。地鐵人員逃生方向與煙氣的自然擴散方向一致都是向上運動，煙氣的擴散速度一般比人群速度快，因此人員疏散更加困難。為了保證地鐵疏散人員的移動速度，地鐵站臺的寬度，樓梯扶梯的數量及寬度設計就成為了逃生的基本條件。

火災對生命財產以及生態環境都造成巨大損失，是一個不容忽視的潛在危害，避免這些危害的發生，是地鐵設計的重點之一。疏散時間驗算和客流預測取值是我們設計者最需要反復確認的重要數據依據。在當前地下軌道交通系統飛速發展、地鐵引起高度重視的時代，在地鐵設計時，需要我們對地鐵客流量與事故疏散關系進行深刻的分析探討，擁有客觀、準確的數據，才能使地鐵成為方便市民交通出行的安全線、生命線。

參考文獻：

[1]地鐵設計規范GB501572013.

[2]哈爾濱市軌道交通二號線工程設計技術要求.

[3]哈爾濱市軌道交通二號線客流預測表.

[4]北京城建設計研究總院.地鐵設計規范 [M].北京：中國計劃出版社，2003.

[5]中華人民共和國公安部.建筑設計防火規范 [M].北京：中國計劃出版社，2005.