張玲莉 王保云 王 婷 蔣茂林
(1. 云南師范大學(xué)信息學(xué)院,云南 昆明 650500;2. 云南師范大學(xué)國(guó)際學(xué)院,云南 昆明 650500)
人群擁擠踩踏是常見(jiàn)的公共安全事故,此類事故每年都造成了大量人員傷亡,帶來(lái)了惡劣的社會(huì)影響。人群踩踏事故的形成主要包含場(chǎng)所的因素和人流疏散與控制的因素,其中場(chǎng)所的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是人流疏散與控制的基礎(chǔ)。李俊梅等[1]總結(jié)了通道、樓梯上的人群密度與行走速度的關(guān)系,張青松[2]針對(duì)人群擁擠踩踏事故機(jī)理提出了事故形成的4階段理論。白銳[3]、Wieringa S[4]、Lian L[5]研究了廣場(chǎng)、公園等室外大型社會(huì)活動(dòng)場(chǎng)所的踩踏事故形成機(jī)理。喬來(lái)明[6]、劉莉媛[7]針對(duì)體育賽場(chǎng)分析了踩踏事故的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。劉箴[8]、Reimert Z[9]分析了人行天橋的人群恐慌行為,徐海秋[10]分析了臺(tái)階路段的行人交通行為,王好帥等[11]構(gòu)建了室內(nèi)商業(yè)步行街的踩踏預(yù)警模型,Alonsomarroquin F[12]對(duì)走廊通道的行人動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了模擬。這些研究主要是針對(duì)不同場(chǎng)所的人群擁擠踩踏事故的形成機(jī)理和行為模型,對(duì)于場(chǎng)所高危點(diǎn)的相關(guān)研究卻很少見(jiàn)。雖然部分學(xué)者[6]分析了場(chǎng)所的危險(xiǎn)性因素,但多停留在安全設(shè)施與數(shù)量、安全通道數(shù)目和方位等定性分析上,沒(méi)有對(duì)場(chǎng)所的危險(xiǎn)性進(jìn)行細(xì)致的分析和研究。
本文從踩踏事故的場(chǎng)所分布數(shù)據(jù)出發(fā),分析了各類場(chǎng)所的特點(diǎn),著重探討了場(chǎng)所中的各類高危點(diǎn),并以相關(guān)案例做了說(shuō)明與分析。
踩踏事故的發(fā)生地點(diǎn)主要是體育場(chǎng)館、學(xué)校、宗教活動(dòng)場(chǎng)所、娛樂(lè)場(chǎng)所、街道(道路)、公園和廣場(chǎng)、車(chē)站和地鐵站、工廠和車(chē)間、中庭和大廳、大型商場(chǎng)等十類場(chǎng)所,90.49%的事故和95.50%的傷亡人數(shù)都發(fā)生在這些場(chǎng)所,見(jiàn)表1。
根據(jù)表1,可以將事故場(chǎng)所分為兩大類,封閉場(chǎng)所和半封閉場(chǎng)所。封閉場(chǎng)所包括各類建筑的內(nèi)部空間,這類場(chǎng)所一般包含以下特點(diǎn):出入口較為狹窄,疏散時(shí)人群匯集程度很高;樓梯、臺(tái)階、扶梯較多,疏散過(guò)程中易摔倒;視野較為狹窄,擁擠狀態(tài)下的視野阻擋較多,非理性情緒容易在人群中傳播;通道、內(nèi)部空間光線依靠電燈照明,一旦發(fā)生停電等失去照明條件下疏散困難。當(dāng)封閉場(chǎng)所中聚集人數(shù)達(dá)到幾十人時(shí),就有可能發(fā)生踩踏事故。

表1 踩踏事故的發(fā)生場(chǎng)所統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistical analysis of the place where the stampede accident happened
半封閉空間主要是指道路、街道、公園、廣場(chǎng)、橋梁、露天閱兵場(chǎng)、海灘、河灘等,這類場(chǎng)所的特點(diǎn)為:人群聚集區(qū)較為寬敞,可以聚集幾萬(wàn)人甚至幾十萬(wàn)人;相比于人群聚集區(qū),疏散道路、橋梁較為狹窄。半封閉空間出口較寬,擁擠踩踏的危險(xiǎn)區(qū)域較少,人群視野較為開(kāi)闊,可以依靠自然光照明,所以發(fā)生踩踏事故的概率相對(duì)較低。但當(dāng)人群高度聚集,達(dá)到幾萬(wàn)人甚至幾十萬(wàn)人時(shí),由于大范圍的人群都處于極度擁擠、情緒緊張的狀態(tài),因此,一旦發(fā)生踩踏事故,傷亡人數(shù)會(huì)非常的巨大。
踩踏事故的常發(fā)位置點(diǎn)都極為相似,基本上都集中在樓梯、扶梯、出入口、過(guò)道、臺(tái)階、橋梁、人行天橋、隧道、地下通道等。我們把這些容易引發(fā)踩踏事故的位置點(diǎn)稱為高危點(diǎn)。為方便比較和分析,這里根據(jù)高危點(diǎn)屬性將其做如下分類:第一類為樓梯,主要指建筑內(nèi)部的疏散樓梯、扶梯等;第二類為出入口,包括各類建筑內(nèi)的供人員疏散的大門(mén)、進(jìn)入口等;第三類為過(guò)道,主要指建筑內(nèi)部的走廊、回廊、通道等;第四類為臺(tái)階,包括建筑出口處、廣場(chǎng)和公園中的臺(tái)階、坡面、坡道等;第五類為橋梁,包括架設(shè)在江河湖海上供行人通過(guò)的橋梁和城市中人行天橋;第六類為地下通道,包括可供行人通過(guò)的交通隧道、市政隧道、地下通道等;不在上述六類中的高危點(diǎn)歸為其他類,諸如站臺(tái)、海灘等。
在可查實(shí)的178起事故中,發(fā)生在樓梯、出入口這兩個(gè)位置點(diǎn)的事故數(shù)均高達(dá)63起,超過(guò)三分之一,見(jiàn)表2。在過(guò)道、臺(tái)階、橋梁發(fā)生的事故分別為14起、14起和13起,屬于事故常發(fā)點(diǎn)。地下通道并不是人流經(jīng)常集中的地方,發(fā)生踩踏事故的次數(shù)為6次。

表2 踩踏事故發(fā)生位置點(diǎn)統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistical analysis of location points of stampede incidents
高危點(diǎn)一般都存在如下4個(gè)特點(diǎn):較為狹窄,少量人員就能形成擁擠狀態(tài),比如樓梯、出入口、過(guò)道、臺(tái)階等;較為傾斜,人員容易摔倒,比如樓梯、臺(tái)階、扶梯等;較為狹長(zhǎng),人員通過(guò)需要較長(zhǎng)時(shí)間,比如過(guò)道、橋梁、天橋、隧道、地下通道等;匯集效果較為明顯,分散的人群在該處形成匯流作用,比如樓梯、出入口、過(guò)道、橋梁、人行天橋等。
樓梯處發(fā)生的踩踏事故大多發(fā)生在中小學(xué)。這是由兩個(gè)方面因素造成的,首先是樓梯本身的高危險(xiǎn)系數(shù),其次是中小學(xué)學(xué)生易受傷害的特點(diǎn)。
樓梯的危險(xiǎn)因素包括狹窄、傾斜、匯集、長(zhǎng)距離等因素。相對(duì)來(lái)說(shuō),樓梯較為狹窄,一般是1.2~2.0m,最小有效寬度值較小。在所有高危點(diǎn)中,樓梯的坡度比階梯、人行天橋都要大,一般為20°~45°,常見(jiàn)為30°[10-11]。樓梯自身就具有匯集作用,人們從房間內(nèi)、過(guò)道上走到樓梯處時(shí),人群發(fā)生了匯集,人群密度增大。一般公共建筑中單層樓梯的長(zhǎng)度均超過(guò)6m,多層樓梯連接在一起,長(zhǎng)度值則更大。由于人群匯集到狹窄的樓梯處,形成行人流,再加上樓梯的坡度大,行人流的下行速度較快,瞬時(shí)沖量大。一旦有人在樓梯底部摔倒,行人流的運(yùn)動(dòng)慣性和下行沖量,很容易造成踩踏傷害。
Cankaya等[19]發(fā)現(xiàn)0~2 mm的角膜光密度高于2~6 mm。此結(jié)果理論上與Boote等[20]研究結(jié)果是相似的,Boote等認(rèn)為在瞳孔前角膜中央部分角膜膠原纖維的堆積排列更加緊密,纖維之間的距離小于角膜周邊部分纖維間的距離。本研究FS-LASIK組術(shù)后0~2 mm范圍內(nèi)角膜光密度下降明顯,可能是由于0~2 mm角膜膠原纖維堆積緊密,透光率小,角膜光密度大,在同樣能量的準(zhǔn)分子激光下比其他范圍的膠原纖維受影響量更多,光密度變化量也更大。
中小學(xué)生安全意識(shí)不高,經(jīng)常在樓梯、過(guò)道內(nèi)互相打鬧和推搡,上下樓梯時(shí)容易摔倒,從而造成踩踏行為。同時(shí),中小學(xué)學(xué)生由于年紀(jì)小,身體正在發(fā)育,體質(zhì)較弱,很容易受到傷害。當(dāng)同樣的擁擠條件下,中小學(xué)學(xué)生更容易摔倒,更容易被踩踏而受傷,甚至死亡。
在我國(guó)1970年后發(fā)生77件踩踏事故中,發(fā)生地點(diǎn)在中小學(xué)的占了54件。而在中小學(xué)發(fā)生的踩踏事故中,樓梯處所發(fā)生的事故率高達(dá)94.4%。2009年12月7日晚,湖南湘鄉(xiāng)中學(xué)學(xué)生在下晚自習(xí)的時(shí)候,由于天降小雨,且樓梯口的拐角處光線暗,導(dǎo)致一名女生下樓時(shí)滑到,后面的學(xué)生相繼被絆倒,最終造成8人死亡26人受傷的慘案[13]。2017年3月22日濮陽(yáng)縣第三實(shí)驗(yàn)小學(xué)在下課時(shí),學(xué)生在上廁所的過(guò)程中發(fā)生了踩踏事故,造成1人死亡22人受傷的校園傷亡事故[14]。兩起事故均發(fā)生在樓梯處,如圖1。

圖1 高危點(diǎn)“樓梯”示意圖Fig.1 Examples of high-risk spot stairs
出入口作為高危點(diǎn),幾乎遍布所有場(chǎng)所,其危險(xiǎn)系數(shù)主要與其極高的匯集度有關(guān)。出入口較為狹窄,公共建筑疏散門(mén)的寬度一般為0.9~1.5m。大量人群聚集的體育場(chǎng)館、公園、廣場(chǎng)的出入口,其匯集度極高,出入口處的人群局部密度也會(huì)達(dá)到非常高的值,超過(guò)10人/m2。雖然人群通過(guò)出入口的時(shí)間較短,但由于密度高、人流大,特別是在大量人群聚集的體育場(chǎng)館、公園、廣場(chǎng)的出入口,極易發(fā)生擁擠踩踏行為。
就統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)看,發(fā)生在出入口的擁擠踩踏事故所占比例為35.39%,與樓梯并列第一位。在封閉場(chǎng)所內(nèi)的人群,感受到危險(xiǎn)時(shí),出入口是唯一能夠到達(dá)安全之地的途徑。出入口的狹窄導(dǎo)致人群快速匯集,雖然出入口的長(zhǎng)度很短,但由于人群擁擠,通行效率降低,疏散和通行時(shí)間增加等因素,使得人群極易發(fā)生混亂而踩踏。
1989年4月15日,在英國(guó)謝菲爾德市希爾斯堡體育場(chǎng)舉行的利物浦隊(duì)對(duì)陣諾丁漢森林隊(duì)的足球總杯半決賽中,由于比賽開(kāi)始后,還有4000多名持票觀眾沒(méi)能準(zhǔn)時(shí)入席。著急的球迷們都朝著一個(gè)只有16英尺寬的入口涌去,最終引發(fā)了擁擠踩踏事故,造成96人死亡,766人受傷[15]。2015年印度“浴河節(jié)”由于人員在出入口高度擁擠,導(dǎo)致踩踏事故的發(fā)生,造成了27死40傷的事故[16]。2013年贊比亞的一個(gè)慈善活動(dòng)也是在出入口造成了人員踩踏[17],如圖2。

圖2 出入口擁擠踩踏事例Fig.2 Examples of crowded stampede at entrances and exit
這里的過(guò)道并不是道路或街道,而是廣場(chǎng)、公園或建筑物中,專門(mén)供人通行的狹長(zhǎng)通道。一般來(lái)說(shuō),過(guò)道的匯集度并不高,坡度也可以忽略不計(jì),但其狹窄性導(dǎo)致行人速度減慢,并且其長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于單段樓梯和出入口。正由于過(guò)道的這些特點(diǎn),使其踩踏分享較高。
過(guò)道本身的危險(xiǎn)度,加上下雨引起地面濕滑、路面不平、設(shè)有路障或者缺乏照明等,進(jìn)一步加劇了過(guò)道的危險(xiǎn)性。當(dāng)通道上照明設(shè)施不全,人們?cè)谶@種昏暗的道路上通行時(shí),會(huì)出現(xiàn)一種“照明恐慌心理”,稍微出現(xiàn)一點(diǎn)情況,都會(huì)引起人們的恐慌,使人們的秩序變得混亂,從而引發(fā)踩踏事故。通道內(nèi)設(shè)置路障,會(huì)影響人們的行進(jìn)速度。當(dāng)人們快速通過(guò)某片區(qū)域時(shí),一遇到路障,人們的速度就會(huì)突然減慢,使得人們?cè)谡系K區(qū)域集中,后到達(dá)的人會(huì)對(duì)前面的人造成擁擠,從而造成踩踏。2016年1月16日發(fā)生在昆明明通小學(xué)由于過(guò)道擁堵,學(xué)生下樓時(shí)向前相互擠壓,造成6人死亡、26人受傷的踩踏事故。
臺(tái)階(坡面)一般比樓梯寬,常見(jiàn)的寬度都是2m以上。臺(tái)階的坡度不高,一般比樓梯的坡度要小。常見(jiàn)的道路或坡面小于15°的設(shè)為坡面,大于15°的設(shè)置為臺(tái)階[18-19]。臺(tái)階的匯集度不算高,但是由于其常位于大量人群聚集的公園、廣場(chǎng)等,會(huì)導(dǎo)致局部人群高度匯集,形成局部密度峰值。
就發(fā)生踩踏事故的危險(xiǎn)系數(shù)來(lái)說(shuō),臺(tái)階(坡面)的危險(xiǎn)度屬于中等,在所統(tǒng)計(jì)的踩踏事例中,臺(tái)階和坡面所占的比例為11.11%。坡面由于具有一定的坡度,人處于坡面之上的時(shí)候,會(huì)受到一個(gè)延坡面斜向下的力的作用,當(dāng)人們快速行進(jìn)時(shí),容易失去平衡,從而跌倒。尤其是當(dāng)坡面上出現(xiàn)人群對(duì)流的時(shí)候,踩踏事故發(fā)生的概率就會(huì)大大的提高。很多發(fā)生在坡面上的踩踏事故都是由于人們?cè)谄旅嫔嫌龅搅送话l(fā)情況,造成了恐慌,然后相互擁擠,跌倒踩踏。2015年7月14日,印度南部安德拉邦的“浴河節(jié)”活動(dòng)中發(fā)生擁擠踩踏事故,該事故造成27人死亡,將近30人受傷。該活動(dòng)在河畔舉行,由于岸邊具有一定的坡度,人們?cè)趤?lái)往的過(guò)程中形成對(duì)流,然后造成了擁擠踩踏[20]。2015年12月31日上海外灘陳毅廣場(chǎng)寬度6.2m縱深8.4m的17級(jí)臺(tái)階,由于人群的大量擁擠踩踏,造成36人死亡和49人受傷[21],如圖3。

圖3 臺(tái)階 (坡面) 擁擠踩踏事例Fig.3 Steps crowded stampede
橋梁這種地形較其他地形來(lái)說(shuō)比較特殊,它只有兩個(gè)出入口,人們?cè)跇蛏系臓顟B(tài)往往會(huì)影響人流行進(jìn)的速度。當(dāng)人們?cè)跇蛏嫌捎谕话l(fā)情況使得速度突然慢下來(lái)時(shí),會(huì)造成人們?cè)跇蛏洗笠?guī)模集中。由于不能通過(guò)其他通道離開(kāi),會(huì)出現(xiàn)一種惡性循環(huán),人越聚越多,最終釀成踩踏事故。2010年11月22日,柬埔寨金邊發(fā)生了一起嚴(yán)重的擁擠踩踏事故。當(dāng)時(shí)是該國(guó)的潑水節(jié),吸引了很多的游客。當(dāng)很多的人一起擠上大橋時(shí),由于人數(shù)過(guò)多,橋身產(chǎn)生了晃動(dòng),這一現(xiàn)象引發(fā)了人們的恐慌,人們之間開(kāi)始相互擁擠踩踏,最終造成456人死亡,700多人受傷[22]。發(fā)生于2004年的密云彩虹橋踩踏事故[23]和2013年在印度中央邦達(dá)蒂亞踩踏事故[24]都是典型的橋梁踩踏事故,如圖4。

圖4 橋梁擁擠踩踏事例Fig.4 Examples of bridge crowded stampede
地下通道的地形特點(diǎn)和橋梁有點(diǎn)類似,由于出入口只有兩個(gè),人們?cè)诘叵峦ǖ纼?nèi)往來(lái)時(shí),極易形成對(duì)流。地下通道由于狹窄且比較長(zhǎng),內(nèi)部光線不是太好,人員大量通行時(shí),一小點(diǎn)情況,都可能導(dǎo)致大量人員在地下通道內(nèi)滯留。地下通道內(nèi)比較封閉,空氣不暢通,一旦出現(xiàn)擁擠踩踏事故,很容易導(dǎo)致人們窒息。 2017年7月24日德國(guó)杜伊斯堡市舉行電子音樂(lè)狂歡節(jié),在通向活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)地下通道里,由于發(fā)生異向人群對(duì)流,導(dǎo)致本已十分擁擠的人群發(fā)生恐慌行為而相互踩踏,最終造成21人死亡和342人受傷[25],如圖5。
本文通過(guò)分析人群踩踏事故場(chǎng)所的統(tǒng)計(jì)分析,得出體育場(chǎng)館、學(xué)校、宗教活動(dòng)場(chǎng)所、娛樂(lè)場(chǎng)所、街道(道路)、公園和廣場(chǎng)、車(chē)站和地鐵站、工廠和車(chē)間、中庭和大廳、大型商場(chǎng)等十類場(chǎng)所是主要的踩踏事故發(fā)生場(chǎng)所。通過(guò)對(duì)這些場(chǎng)所的進(jìn)一步分析,結(jié)合事故位置點(diǎn)的統(tǒng)計(jì),總結(jié)出6類疏散節(jié)點(diǎn)為高危點(diǎn),即樓梯、出入口、臺(tái)階、過(guò)道、橋梁、地下通道。

圖5 地下通道擁擠踩踏事例[2 5]Fig.5 Examples of crowded stampede in underground passages[25]
一般的大型活動(dòng)的安保措施,都是“重出入口”而“輕樓梯”、“輕臺(tái)階”,從而導(dǎo)致了大量的人員傷亡。上海外灘事件和密云彩虹橋事件都是這類情況的代表。通過(guò)本文的統(tǒng)計(jì)和分析,揭示了踩踏事故場(chǎng)所的主要高危險(xiǎn)點(diǎn)。在人群聚集活動(dòng)中,安全預(yù)案和安保設(shè)置應(yīng)著重考慮危險(xiǎn)度高的疏散節(jié)點(diǎn),特別是常常被忽視的樓梯、臺(tái)階等。
人群擁擠踩踏事故的發(fā)生,既有靜態(tài)的場(chǎng)所危險(xiǎn)性的因素,也有群體組成的局部擁擠度和組織管理動(dòng)態(tài)性等因素。如何進(jìn)一步量化場(chǎng)所的危險(xiǎn)度,并將場(chǎng)所的危險(xiǎn)度與動(dòng)態(tài)的人群狀態(tài)相關(guān)聯(lián),從而更為準(zhǔn)確地進(jìn)行人群狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、踩踏事故發(fā)生的預(yù)警預(yù)報(bào),是未來(lái)所要探索的重要方向。