典型民用飛機(jī)人員疏散瓶頸規(guī)律

陳 琨, 馮振宇, 宋 娜

(中國(guó)民航大學(xué)適航學(xué)院民航航空器適航審定技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 天津 300300)

隨著社會(huì)發(fā)展，飛機(jī)越來(lái)越成為人們遠(yuǎn)距離出行的首選交通工具，然而為了實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)性，飛機(jī)客艙通常采用高密度的經(jīng)濟(jì)艙布局，出于安全性考慮，美國(guó)總統(tǒng)曾于2018年簽署《聯(lián)邦航空管理局法案》，要求美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)制定座椅寬度和座椅間距最低標(biāo)準(zhǔn)，雖然目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，但反映了現(xiàn)代飛機(jī)高密度、多障礙的客艙布局具有一定的安全隱患。因此，參照飛機(jī)客艙座椅和出口布局特點(diǎn)，開(kāi)展模擬飛機(jī)客艙的應(yīng)急撤離試驗(yàn)，建立疏散瓶頸可視化評(píng)估方法分析試驗(yàn)結(jié)果，旨在通過(guò)激發(fā)疏散人員的不同心理狀態(tài)，研究在高密度、多障礙的典型飛機(jī)客艙環(huán)境下，人員疏散瓶頸以及影響規(guī)律，研究結(jié)果可為減少飛機(jī)客艙人員疏散瓶頸區(qū)域和瓶頸持續(xù)時(shí)間提供參考。

外國(guó)研究運(yùn)輸類飛機(jī)應(yīng)急撤離試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)有美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)的CAMI(Civil Aerospace Medical Institute)實(shí)驗(yàn)室[1]和英國(guó)的克蘭菲爾德大學(xué)安全事故調(diào)查中心[2]。目前應(yīng)急撤離試驗(yàn)研究通過(guò)記錄撤離時(shí)間，分析心理因素對(duì)撤離效率的影響。Hasbrook[3]以飛機(jī)迫降事故研究人員應(yīng)急撤離的行為。美國(guó)安全運(yùn)輸委員會(huì)(National Transportation Safety Board，NTSB)和FAA[4-5]通過(guò)疏散模擬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)人員心理因素是影響人員的撤離時(shí)間的關(guān)鍵因素。Muir等[6-7]采取經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的方式激勵(lì)人員在模擬試驗(yàn)中競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)現(xiàn)撤離效率受到人員的競(jìng)爭(zhēng)心理的影響，并且發(fā)現(xiàn)在較小的空間內(nèi)撤離時(shí)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，但是并未深入的研究堵塞形成的規(guī)律。McLean[8-9]通過(guò)記錄人員個(gè)體穿過(guò)應(yīng)急出口的時(shí)間、前30名疏散對(duì)象累積疏散時(shí)間，發(fā)現(xiàn)人員的心理因素是影響翼上Ⅲ型出口的撤離效率的關(guān)鍵因素。Cassidy[10]開(kāi)展應(yīng)急撤離試驗(yàn)，分析發(fā)現(xiàn)獎(jiǎng)金激勵(lì)會(huì)影響參試人員的心理特征。

從總撤離時(shí)間分析心理因素對(duì)應(yīng)急撤離效率的宏觀影響，無(wú)法進(jìn)一步分析出人員疏散行為受心理影響的機(jī)理，從此角度出發(fā)，有研究者進(jìn)一步通過(guò)研究疏散瓶頸來(lái)分析群體行為規(guī)律。Helbing等[11]以走廊環(huán)境下的緊急疏散，研究對(duì)沖行人流的疏散速度規(guī)律；Liao[12]研究瓶頸處的行人流的關(guān)鍵參數(shù)時(shí)空規(guī)律，分析瓶頸寬度的變化對(duì)瓶頸位置的影響，同時(shí)將瓶頸分析方法應(yīng)用于通道優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高人員疏散效率[13]，局部設(shè)置障礙(如房間出口等)行人流的瓶頸規(guī)律的研究[14-16]，無(wú)障礙物[11]的走廊區(qū)域；兩交叉通道區(qū)域[16]，多數(shù)試驗(yàn)場(chǎng)地空曠且障礙少，而針對(duì)撤離空間狹小的多障礙物密閉客艙環(huán)境的行人流瓶頸規(guī)律的研究較少。

為研究典型民用飛機(jī)客艙內(nèi)部人員疏散瓶頸規(guī)律，現(xiàn)參照適航規(guī)章要求及典型客艙座椅和過(guò)道的間距，設(shè)計(jì)模擬客艙疏散試驗(yàn)平臺(tái)，按照飛機(jī)應(yīng)急撤離適航規(guī)章要求設(shè)置男女比例，考慮試驗(yàn)安全問(wèn)題，不對(duì)年齡比例進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)置，僅通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方法篩選出運(yùn)動(dòng)能力有差異的參試人員，在兩組不同主過(guò)道寬度下分別采取獎(jiǎng)懲機(jī)制激發(fā)出人員不同的心理狀態(tài)，通過(guò)圖像追蹤采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析行人流的撤離軌跡，基于Voronoi圖建立疏散瓶頸可視化評(píng)估方法，分析行人流實(shí)時(shí)的速度、密度、流量，并研究心理因素對(duì)行人流的瓶頸規(guī)律的影響，依據(jù)試驗(yàn)和分析結(jié)果，提出可能提高飛機(jī)內(nèi)部疏散效率的措施。

1 考慮心理因素的疏散模擬試驗(yàn)

中國(guó)民用航空局適航規(guī)章[17]要求客座量超過(guò)44 座的飛機(jī)需要進(jìn)行應(yīng)急撤離演示試驗(yàn)，同時(shí)為了開(kāi)展對(duì)客艙內(nèi)行人流的瓶頸規(guī)律的研究，依據(jù)波音737的客艙布局和CCAR·25-R4附錄J，設(shè)計(jì)出可裝載9排6列共54個(gè)參試人員的模擬客艙場(chǎng)景。模擬客艙布局及具體設(shè)計(jì)尺寸如圖1所示，主要分為座椅、主過(guò)道和客艙前部三部分。將主過(guò)道從左至右依次劃分為區(qū)域1至區(qū)域8。將9排座椅分為3個(gè)區(qū)域：第Ⅰ區(qū)、第Ⅱ區(qū)、第Ⅲ區(qū)。

圖1 模擬客艙布局Fig.1 Simulated cabin layout

試驗(yàn)前，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式選取身體素質(zhì)良好的54名參試人員，其中：男性30人，占總?cè)藬?shù)的56%，女性24人，占總?cè)藬?shù)的44%[17]，年齡為(24±2)歲，身高(1.74±0.14)m。為模擬出人員撤離時(shí)不同的心理特征，通過(guò)獎(jiǎng)懲機(jī)制激勵(lì)人員分別完成兩個(gè)主過(guò)道寬度下的競(jìng)爭(zhēng)、合作模式的應(yīng)急撤離試驗(yàn)。競(jìng)爭(zhēng)模式：座椅區(qū)域內(nèi)每區(qū)前50%成功撤離的人員獲得獎(jiǎng)勵(lì)，超過(guò)35 s未完成撤離試驗(yàn)的人員接受懲罰；合作模式：所有參試人員在35 s內(nèi)完成撤離試驗(yàn)，將全部獲得獎(jiǎng)勵(lì)。模擬客艙的主過(guò)道寬度B分別設(shè)置為0.43、0.53 m，并且在每個(gè)主過(guò)道寬度下開(kāi)展競(jìng)爭(zhēng)、合作模式的撤離試驗(yàn)，共完成4場(chǎng)應(yīng)急撤離試驗(yàn)，如表1所示。

表1 應(yīng)急撤離試驗(yàn)Table 1 Emergency evacuation test

模擬客艙不設(shè)置頂部，在其中央距離地面12 m處架設(shè)相機(jī)，如圖2所示。相機(jī)的分辨率為1 440×1 080像素，視頻圖像采集的幀速率為25 f/s。試驗(yàn)過(guò)程圖如圖3所示。

圖2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集示意圖Fig.2 Schematic diagram of test data acquisition

圖3 應(yīng)急撤離試驗(yàn)過(guò)程Fig.3 Emergency evacuation test process

2 行人流撤離軌跡研究

基于圖像軌跡追蹤技術(shù)，讀取試驗(yàn)過(guò)程中每一幀圖像中人員兩肩紅色標(biāo)簽的位置，從而得到整個(gè)撤離過(guò)程中每位人員撤離的軌跡數(shù)據(jù)，如圖4所示。4場(chǎng)撤離試驗(yàn)的人員撤離軌跡沿主過(guò)道呈上下對(duì)稱的趨勢(shì)。

圖4 行人流撤離軌跡Fig.4 Pedestrian flow evacuation trajectory

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，撤離方向的左側(cè)人員撤離軌跡呈現(xiàn)左傾趨勢(shì)，右側(cè)人員呈右傾趨勢(shì)，距離應(yīng)急出口越遠(yuǎn)，此趨勢(shì)越明顯。主要是因?yàn)槿藛T進(jìn)入主過(guò)道時(shí)擁擠程度增加，人員無(wú)法橫向自由移動(dòng)，大多數(shù)只能跟隨前面的人員進(jìn)行撤離。隨著行人流的疏散，合作模式的人員撤離軌跡呈現(xiàn)集中趨勢(shì)，主要是因?yàn)楹献髂Ｊ较氯藛T合作意識(shí)強(qiáng)，更傾向于有序的完成撤離試驗(yàn)。

行人流的軌跡研究發(fā)現(xiàn)[18]：行人移動(dòng)必伴隨搖擺運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)速度越小，軌跡振動(dòng)越明顯，此位置處也更容易形成瓶頸。對(duì)行人流的軌跡分析發(fā)現(xiàn)主過(guò)道內(nèi)振動(dòng)明顯，即人員在主過(guò)道內(nèi)撤離時(shí)更易形成瓶頸。

3 基于Voronoi圖的時(shí)空分布圖研究

Zhang等[19]提出，基于Voronoi圖的測(cè)量法能夠處理試驗(yàn)場(chǎng)景不規(guī)則、區(qū)域較小的場(chǎng)景的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且此方法可以獲得相對(duì)穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果，因此本文選取Voronoi圖對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)開(kāi)展分析工作。

使用Voronoi圖的過(guò)程中，使用一系列點(diǎn)來(lái)表示人員每一幀的軌跡坐標(biāo)，其中每個(gè)點(diǎn)所占據(jù)的區(qū)域被稱為Voronoi元胞。例如i人員t時(shí)刻的坐標(biāo)為(xi，yi)，占據(jù)的Voronoi元胞面積為ai，通過(guò)式(1)計(jì)算人員對(duì)應(yīng)的密度ρi；t時(shí)刻i人員的移動(dòng)速度為vi(t)。

(1)

vi=vi(t)

(2)

本試驗(yàn)中視頻為25 f/s，每?jī)蓭臅r(shí)間間隔為0.04 s，當(dāng)時(shí)間間隔取為0.04 s時(shí)，人員的速度波動(dòng)過(guò)大，Steffen[20]在[t-Δt/2,t+Δt/2]時(shí)間間隔中，取Δt=0.44 s，為方便計(jì)算，本文時(shí)間間隔中取Δt=0.4 s。其中vi(t)的計(jì)算公式為

vi(t)={[xi(t+Δt/2)-xI(t-Δt/2)]2+

[yi(t+Δt/2)-yi(t-Δt/2)]2}/Δt

(3)

(4)

行人的流量通過(guò)式(5)計(jì)算：

Ji=viρi

(5)

3.1 主過(guò)道瓶頸時(shí)空分布規(guī)律研究

圖5 2-1試驗(yàn)5 s時(shí)主過(guò)道的瓶頸區(qū)域Fig.5 Bottleneck area of the main aisle at the 5th second of the 2-1 test

繪制4場(chǎng)試驗(yàn)主過(guò)道的瓶頸區(qū)域時(shí)空分布圖，如圖6所示。

圖6 主過(guò)道的瓶頸區(qū)域時(shí)空分布圖Fig.6 Space-time distribution map of the bottleneck area of the main aisle

試驗(yàn)中主過(guò)道的瓶頸區(qū)域主要集中在2～20 s內(nèi)形成，且主要形成于區(qū)域2到區(qū)域8內(nèi)。圖6中藍(lán)色、紅色折線分別表示競(jìng)爭(zhēng)、合作模式下主過(guò)道的瓶頸區(qū)域整體的消失趨勢(shì)。主過(guò)道內(nèi)形成瓶頸后，隨著撤離試驗(yàn)的進(jìn)行，競(jìng)爭(zhēng)模式的瓶頸區(qū)域消失趨勢(shì)與撤離方向保持一致，由區(qū)域2到區(qū)域8隨撤離時(shí)間逐漸消失，而合作模式的消失趨勢(shì)為撤離方向的反方向。

分析圖6，合作模式下人員有秩序的完成撤離，呈現(xiàn)的瓶頸區(qū)域的消失趨勢(shì)穩(wěn)定。而競(jìng)爭(zhēng)模式下，人員的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)強(qiáng)，撤離過(guò)程中隨機(jī)性更大，尤其是主過(guò)道區(qū)域?yàn)?.53 m的撤離試驗(yàn)。因此，2018年11月再次開(kāi)展主過(guò)道寬度為0.53 m的撤離試驗(yàn)3-1、3-2，如表2所示，并繪制主過(guò)道區(qū)域瓶頸的消失趨勢(shì)，如圖7所示。

對(duì)比撤離時(shí)間，發(fā)現(xiàn)3場(chǎng)主過(guò)道區(qū)域?yàn)?.53 m的撤離試驗(yàn)基本相同；對(duì)比主過(guò)道區(qū)域的瓶頸消失的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)3-1、3-2試驗(yàn)的區(qū)域2存在較明顯的瓶頸，其余區(qū)域瓶頸的消失趨勢(shì)均與1-1試驗(yàn)保持一致，且瓶頸的消失的時(shí)間也較為一致，尤其是區(qū)域4、區(qū)域5、區(qū)域6。因此，通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，成功驗(yàn)證了競(jìng)爭(zhēng)模式的主過(guò)道區(qū)域的瓶頸消失趨勢(shì)與撤離方向基本一致。

表2 2018年撤離試驗(yàn)Table 2 Emergency evacuation test in 2018

表3 總撤離時(shí)間Table 3 Total evacuation time

Aj=tj/T

(6)

it

(7)

表4 主過(guò)道的瓶頸頻率Table 4 Main aisle bottleneck frequency

對(duì)表4進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，1-1試驗(yàn)的主過(guò)道內(nèi)瓶頸的平均頻率最低，人員在主過(guò)道內(nèi)撤離順暢，能快速地進(jìn)入客艙前部，但仍耗時(shí)30.4 s完成撤離；2-1試驗(yàn)的平均頻率最高，對(duì)進(jìn)入客艙前部的人員有一定程度的限制，但最終以最短撤離時(shí)間28 s完成試驗(yàn)。兩場(chǎng)合作模式的撤離試驗(yàn)中2-2試驗(yàn)瓶頸的平均頻率較高，但最終兩組撤離試驗(yàn)基本同時(shí)完成。因此，主過(guò)道內(nèi)瓶頸的頻率不能作為應(yīng)急撤離效率高低的衡量標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步分析人員在客艙前部的撤離狀態(tài)對(duì)整個(gè)撤離試驗(yàn)的影響。

3.2 客艙前部瓶頸時(shí)空分布規(guī)律研究

人員從主過(guò)道撤離至客艙前部時(shí)，空間突然變大，對(duì)人員的移動(dòng)速度的限制作用降低。例如，1-1試驗(yàn)進(jìn)行到3.6 s時(shí)，前部隔板拐角處人員呈現(xiàn)高密度，但是高速的撤離狀態(tài)，如圖8所示，在此情況下，人員集中的地方并不能稱為瓶頸。因此，需要在對(duì)人員密度限制的基礎(chǔ)上，增加對(duì)人員撤離速度的限制。

圖8 1-1試驗(yàn)3.6 s的密度、速度時(shí)空分布圖Fig.8 Temporal and spatial distribution of density and velocity of 1-1 test at 3.6 seconds

分析4場(chǎng)試驗(yàn)中客艙前部人員的撤離速度發(fā)現(xiàn)，1-2、2-1、2-2試驗(yàn)的撤離速度均大于0.4 m/s，人員能順利通過(guò)此區(qū)域；而1-1的撤離速度較低，甚至低于0.1 m/s，呈現(xiàn)低速高密度的狀態(tài)，尤其在撤離后期，如圖9所示。基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，當(dāng)客艙前部人員的密度大于6.5 m-2且速度低于0.4 m/s時(shí)，人員所處位置形成瓶頸。

圖9 1-1試驗(yàn)21.6 s的密度、速度時(shí)空分布圖Fig.9 Temporal and spatial distribution of density and velocity of 1-1 test at 21.6 seconds

分別繪制模擬客艙內(nèi)4場(chǎng)試驗(yàn)的瓶頸時(shí)空分布圖：撤離過(guò)程中，人員所處的位置形成瓶頸時(shí)，此位置處人員均呈現(xiàn)黃色；若未形成瓶頸，人員呈現(xiàn)藍(lán)色。分別截取4場(chǎng)試驗(yàn)在8.6、13.4、19.2、22.0 s時(shí)刻的瓶頸時(shí)空分布圖，如圖10～圖13所示。

圖10中1-1試驗(yàn)的瓶頸時(shí)空分布圖中，客艙前部，人員的無(wú)序性更強(qiáng)，極易形成瓶頸。當(dāng)撤離試驗(yàn)進(jìn)行到17.6 s時(shí)，客艙前部開(kāi)始出現(xiàn)明顯堆積，有時(shí)會(huì)觀察到間歇性流動(dòng)和瓶頸現(xiàn)象，此時(shí)，人員試圖比正常運(yùn)動(dòng)速度更快，傾向于快速完成撤離試驗(yàn)以獲得獎(jiǎng)勵(lì)，呈現(xiàn)出“快即是慢”的行人流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。客艙前部的瓶頸區(qū)域主要集中于：兩隔板之間區(qū)域，尤其是人員前進(jìn)方向左側(cè)隔板的拐角處；靠近右側(cè)的壁板的區(qū)域。

圖10 1-1試驗(yàn)瓶頸時(shí)空分布圖Fig.10 Space-time distribution map of the bottleneck of 1-1 test

對(duì)2-1試驗(yàn)的瓶頸時(shí)空分布圖分析，發(fā)現(xiàn)客艙前部的人員在撤離過(guò)程中有序性較強(qiáng)，如圖11所示。FAA在研究中發(fā)現(xiàn)人員在較寬的過(guò)道下進(jìn)行試驗(yàn)，撤離效率更高[23]。而本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，1-1試驗(yàn)中較寬的主過(guò)道雖然有利于人員快速撤離至客艙前部，但是隨著客艙前部人員的持續(xù)增加，又缺少及時(shí)的指揮疏散，極易形成瓶頸，從而降低整體的撤離效率，最終同為競(jìng)爭(zhēng)模式且主過(guò)道較窄的2-1試驗(yàn)率先完成撤離。因此，客艙前部良好的撤離秩序是影響整個(gè)試驗(yàn)撤離效率的重要因素。

分析合作模式1-2、2-2試驗(yàn)的整個(gè)撤離過(guò)程的瓶頸時(shí)空分布圖，客艙前部均未出現(xiàn)瓶頸，人員呈現(xiàn)一字排開(kāi)且有秩序的完成撤離試驗(yàn)，如圖12、圖13所示，且兩場(chǎng)試驗(yàn)幾乎同時(shí)完成。

圖11 2-1試驗(yàn)瓶頸時(shí)空分布圖Fig.11 Space-time distribution map of the bottleneck of 2-1 test

圖12 1-2試驗(yàn)瓶頸時(shí)空分布圖Fig.12 Space-time distribution map of the bottleneck of 1-2 test

圖13 2-2試驗(yàn)瓶頸時(shí)空分布圖Fig.13 Space-time distribution map of the bottleneck of 2-2 test

2-1、2-2試驗(yàn)的瓶頸時(shí)空分布圖中，人員在主過(guò)道區(qū)域內(nèi)瓶頸規(guī)律雖然不一致，但是均易形成瓶頸，且在客艙前部均保持有秩序的撤離狀態(tài)，而競(jìng)爭(zhēng)模式的2-1試驗(yàn)較先完成撤離。因此，需要對(duì)模擬客艙內(nèi)的試驗(yàn)開(kāi)展進(jìn)一步的研究，確定心理因素是否會(huì)對(duì)行人流量產(chǎn)生影響，是否會(huì)影響整體的撤離效率。

3.3 流量時(shí)空分布規(guī)律研究

撤離初期，如圖14所示，模擬客艙的前半部分流量大，后半部分流量小。4場(chǎng)試驗(yàn)的主過(guò)道區(qū)域內(nèi)人員的流量基本一致；而客艙前部區(qū)域內(nèi)，競(jìng)爭(zhēng)模式1-1、2-1試驗(yàn)中人員的流量較大。此時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)模式下較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)心理使得客艙前部的人員能夠更快速地撤離。

圖14 4 s流量時(shí)空分布圖Fig.14 Time-space distribution map of traffic at 4 seconds

撤離中期，主過(guò)道區(qū)域內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)模式下人員的流量更大，人員的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)更強(qiáng)，更希望快速通過(guò)主過(guò)道以完成撤離試驗(yàn)，獲得獎(jiǎng)勵(lì)，而合作模式下人員呈現(xiàn)“一字排開(kāi)”等待撤離的狀態(tài)；在客艙前部，容易出現(xiàn)瓶頸的1-1試驗(yàn)的人員流量最低，而同為競(jìng)爭(zhēng)模式的2-1試驗(yàn)的人員流量較高，如圖15所示。

圖15 15 s流量時(shí)空分布圖Fig.15 Time-space distribution map of traffic at 15 seconds

撤離后期，如圖16所示，主過(guò)道區(qū)域內(nèi)人員流動(dòng)速度Ji普遍提高至0.3 m/s；客艙前部，合作模式人員流量與撤離中期基本一致，1-1試驗(yàn)中人員流量略降低，且無(wú)序性更強(qiáng)，而2-1試驗(yàn)中人員流量略微提高。

圖16 22 s流量時(shí)空分布圖Fig.16 Time-space distribution map of traffic at 22 seconds

對(duì)撤離試驗(yàn)的全過(guò)程分析發(fā)現(xiàn)，競(jìng)爭(zhēng)模式下人員的競(jìng)爭(zhēng)心理更強(qiáng)，無(wú)序性也更強(qiáng)：在空間狹小的主過(guò)道內(nèi)撤離時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)模式更有利于人員疏散；人員在客艙前部撤離時(shí)，當(dāng)人員數(shù)量得到控制時(shí)，人員的競(jìng)爭(zhēng)心理可以提高整體的撤離效率，而人員數(shù)量持續(xù)增且不能及時(shí)指揮疏散時(shí)，人員較高的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)反而降低整體的撤離效率。

根據(jù)瓶頸的形成和演化規(guī)律、流量時(shí)空分布規(guī)律，從客艙布局優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度分析，可得出以下結(jié)論：

(1)合理的主過(guò)道寬度設(shè)計(jì)，可保證人員在客艙前部有秩序的撤離。

(2)采用大尺寸的艙門(mén)以及配置高撤離率的滑梯，能夠加快應(yīng)急出口撤離率，可降低客艙前部區(qū)域由于競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)瓶頸的概率。

(3)有針對(duì)性的優(yōu)化機(jī)組應(yīng)急撤離處置程序，如：適當(dāng)增強(qiáng)人員的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、維持客艙前部?jī)?nèi)人員秩序，可充分利用大尺寸的應(yīng)急出口，且防止過(guò)度擁擠，從而提高整體的撤離效率。

4 結(jié)論

將高密度、多障礙物的客艙環(huán)境作為研究對(duì)象，依據(jù)典型客艙布局搭設(shè)試驗(yàn)平臺(tái)，并在搭設(shè)的模擬客艙試驗(yàn)平臺(tái)上，分別在兩組主過(guò)道寬度下開(kāi)展54人的競(jìng)爭(zhēng)、合作模式的應(yīng)急撤離試驗(yàn)，整個(gè)過(guò)程通過(guò)攝像機(jī)記錄。

(1)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法有效地激發(fā)出不同的群體撤離行為。

(2)利用Voronoi圖建立了模擬客艙內(nèi)行人流撤離軌跡的分析方法，可識(shí)別高密度、多障礙物的客艙環(huán)境下競(jìng)爭(zhēng)與合作模式下不同的瓶頸規(guī)律，為優(yōu)化應(yīng)急撤離處置程序、客艙布局設(shè)計(jì)和仿真模型的驗(yàn)證提供參考依據(jù)。