杭州地鐵換乘站人員疏散潛在障礙實測研究

郁奇濤，劉冬梅，葛澤強

（浙江理工大學建筑工程學院，杭州 310018）

1 研究背景

地鐵以快速、準時、運量大、綠色、節能等優點，在杭州城市交通中擔當著重要角色。杭州首條地鐵1 號線于2012 年11 月24 日正式開通，隨后2 號線、4 號線相繼開通并實現成網運營，共設車站79 座、換乘站5 座，線網日均客流量已超過150 萬人次。特別是，杭州在2022 年亞運會前，將形成“10 條軌道普線+1條軌道快線+2 條市域線”共13 條線路、總長度達516 km的城市軌道交通骨干網絡，實現10城區全覆蓋。軌道交通網絡化運營，使得換乘站的客流量巨大，客流組織工作變得愈加復雜，相應潛伏著一些安全隱患。

杭州地鐵鳳起路站、火車東站等換乘站作為地鐵乘客的換乘樞紐，早晚高峰期和節假日的客流量巨大，換乘站的通過能力與實際客流量不相匹配，導致擁堵現象時常發生，存在安全隱患。隨著近年杭州在國內外知名度和影響力的不斷提升，市區地鐵客流量在持續激增，給地鐵鳳起路站等換乘站又添加了客流通行壓力。

目前，國內外對地鐵車站的安全研究多針對某一現象或問題進行分析。例如，郭雩等對地鐵站不同人群的行為特征進行研究分析，包括不同年齡、不同性別、不同學歷的乘客在接受安全知識、疏散行為等方面的差異[1]。Smith 對密集人群的密度、速度和流動之間的關系進行了研究，得出在關鍵事件點的繁忙車站會造成人群以非常高的密度聚集的結論，認為在非常規的情況下，需要綜合考慮擁堵人群的速度、移動和密度特征來進行進出設施的安排[2]。Dongkon Lee 等進行了人員疏散行為模擬試驗研究，發現在現實世界中，不考慮乘客的運動、心理狀態的疏散分析是毫無意義的[3]。彭磊等針對火災預警機制及疏散方式進行了研究分析，總結了地鐵火災的特點，對地鐵火災預警系統進行闡述，提出了一系列關于火災預警防護的安全措施[4]。賀德強等以地鐵全自動駕駛中車輛火災場景為研究對象，將系統動力學理論方法用于構建調度安全影響因子模型來進行研究[5]。暴一星對地鐵換乘的導向標識進行研究分析，指出了導向標識在數量、位置等方面的不足，并提出優化意見[6]。王春雪等基于不同時段的人群特征，進行地鐵疏散仿真研究[7]。何理等對地鐵乘客特性與疏散行為特性的相關性進行研究[8]。鐘茂華等通過建立關于乘客安全行為的結構方程模型，研究影響地鐵乘客安全行為的主要因素[9]。現有研究顯示，對于切合某一特定車站場景的潛在風險隱患分析具有必要性。基于已有的研究現狀，下面采用現場實測的方法，對杭州地鐵1 號線和2 號線交會的鳳起路地鐵換乘站、1 號線和4 號線交會的地鐵火車東站進行研究，搜索挖掘潛在的安全障礙和隱患，獲得切合實際的優化措施，為地鐵安全提供數據參考。

2 國內外地鐵換乘站典型事故分析

2.1 國外地鐵換乘站典型事故

以倫敦“國王十字”地鐵站火災事故為例進行分析。“國王十字”地鐵站是3 條火車線和5 條地鐵線的交會處，每天客流多達25 萬人次。1987 年11 月18日，該地鐵站因一未熄滅的煙頭而引發了32 人死亡、100 多人受傷的火災災難，事故過程如表1 所示[10]。

表1 “國王十字”地鐵換乘站事故過程Tab. 1 Accident schedule of “King’s Cross”transfer station in London

分析造成該地鐵換乘站火災事故的原因：

1) 換乘站工作人員的火災意識不足，從收到異味警告到發現著火將近1 h 的時間，致使火勢不斷蔓延，這是導致火災難以撲滅的重要原因之一；

2) 因時代的原因，該地鐵站設備多為木制材料，存在許多易燃物，使得火災能夠大面積擴散；

3) 工作人員和警察疏散不及時，缺乏應對技能，導致火災發生后仍有大量乘客滯留在站內；

4) 因地鐵站出入口少，缺少消防通道，消防人員的進入與乘客疏散的客流沖突，導致消防工作難以展開；

5) 地鐵公司在災難發生前沒有相應災害應對措施預案，需要臨時決策，導致救援效率不高；

6) 站內工作人員管理不當，在疏散時沒有打開疏散通道的折疊門，導致大量乘客無法及時疏散；組織能力較弱，導致現場過于混亂，發生踩踏等沖突現象。

2.2 國內地鐵換乘站典型事故

以北京地鐵知春路站電梯冒煙事故為例進行分析。北京地鐵知春路站是地鐵10 號線和13 號線的換乘站，2011 年2 月的某一天，該站內換乘通道2 號自動扶梯冒煙，導致換乘通道封閉，電梯部分設備毀壞，所幸無人員傷亡。這次事故屬于險性事故，過程如表2 所示。

表2 北京地鐵知春路換乘站的事故過程Tab. 2 Accident schedule of Zhichun Road transfer station of Beijing Metro

1) 造成該站事故發生的原因：直接原因是梯級間隙照明燈具及線路短路，導致扶梯處空氣開關跳閘，同時引燃扶梯桁架、油污和毛絮等；間接原因是專業人員搶修太晚，機電公司的電梯維護人員對設備沒有按時維修，存在弄虛作假現象，導致電梯欠修。

2) 沒有發生人員傷亡的原因：FAS 火災報警器及時發現火災，且站內工作人員反應迅速，采取一定的滅火措施；該地鐵換乘站有相應的應對火災的預案，且站內工作人員及時封閉換乘通道，疏散人群。

2.3 通過事故對比得出的結論

1) 在關鍵節點的地鐵換乘站，必須配有相關的災難報警器，并且有災難應對預案，工作人員必須經過疏散培訓，使地鐵換乘站具有足夠的應對災難的能力。

2) 發生災難時，應當及時進行乘客疏散，向有關單位部門求助，并保持疏散有序進行。

3) 地鐵換乘站的設備材料應符合防火等規范的規定，按時檢修有關設施。

4) 地鐵換乘站客流量大，一旦災難發生沒有得到有效的治理防護，將會產生大量人員傷亡和經濟損失。因此，對每個地鐵換乘站進行現場觀測，查找發現潛在的安全隱患，提出相應的預防措施，是具有現實意義的。

3 杭州地鐵換乘站人員疏散行為實測

基于換乘站的功能、結構布置形式、人的行為特征，結合前人的研究成果[11]，提出了適合本次研究的地鐵乘客疏散行為實測方法。對杭州鳳起路地鐵換乘站、地鐵火車東站進行了現場客流量觀測和視頻采集，實測數據為研究結果更客觀、更貼近實際提供了支撐。

3.1 地鐵換乘站人員疏散行為實測方案

1) 鳳起路地鐵換乘站人員疏散行為實測方案。本次實測試驗共設置3 個固定實測點，分別位于站臺停靠列車車門附近、站廳層閘機出口處以及換乘通道中間，如圖1 所示，采用視頻錄像方式采集數據。

圖1 固定實測點Fig. 1 Fixed measuring point

固定實測點1 在1 號線站臺停靠列車車門附近，主要記錄乘客從列車門出來后在扶梯處停滯的時間，以及在站臺疏散扶梯的行為特征；固定實測點2 在站廳層閘機出口，主要記錄乘客出入閘機的速度，以及在閘機出入口的行為特征；固定實測點3 在換乘通道中間，主要記錄人員的通行速度以及不同人群的行為特征。

2) 火車東站地鐵換乘站人員疏散行為實測方案。本次實測試驗是現場尋找已經存在和可能存在的擁堵點，對其進行現場拍攝記錄和相關尺寸的測量記錄，結合定性分析和定量分析，找出地鐵火車東站可能存在的安全隱患。

3.2 鳳起路地鐵換乘站人員疏散行為實測

按照上述實測方案，在杭州地鐵1 號線鳳起路換乘站固定實測點1、2、3 進行了多次乘客疏散行為的實測。通過記錄與統計，選取其中具有代表性的實測數據進行分析，測點1 選擇客流高峰期記錄的數據，測點2選擇客流出入速度較慢的數據，具體如表3、4 所示。

表3 實測點1、2 實測視頻記錄統計Tab. 3 Statistics from the recorded videos at measuring points 1 and 2

3.3 鳳起路站人員疏散行為實測結果分析

表3 的實測結果數據顯示，在測點1 處，也就是鳳起路地鐵換乘站乘客從列車車門走上扶梯，需要停滯的時間是56 s 左右，其中17.9%的乘客在低頭看手機，只有16.4%的乘客愿意走扶梯，其余的乘客都在等候電動扶梯；在測點2 處，也就是乘客進出閘機時，15.6%的乘客在看手機，2.22%的乘客停下來看導向，6 至8 名乘客逗留。表3 中的速度數據，代表的是實測中速度較慢的乘客，他們大多數是因為打開支付寶掃碼耽誤太多時間。

表4 實測點3 實測視頻記錄統計Tab. 4 Statistics from the recorded videos at measuring point 3

表4 的實測數據統計結果顯示，在通常運營狀態下，鳳起路地鐵換乘站平均20.9%的乘客在換乘通道中低頭看手機，與表3 中存在的現象類似。

通過以上實測數據的統計分析，鳳起路地鐵換乘站在正常運營狀態下存在以下安全隱患：一是17.9%～20.9%的乘客低頭看手機，不僅降低了客流速度，造成擁堵，還有可能因為專注手機而與其他乘客發生碰撞；二是只有16.4%的乘客走扶梯，更多的人愿意等電動扶梯，導致在1 號線通往站廳的扶梯處大量乘客擁擠；三是閘機出入口有乘客逗留現象，乘客因不熟悉支付寶掃碼而耽誤太長時間，導致閘機口處出現擁堵情況。

因此，地鐵管理部門可以在關鍵節點、關鍵時期多設置一些引導。例如：在站臺通往站廳的扶梯口處，引導沒有攜帶行李的乘客走扶梯，把電動扶梯讓給有大行李的乘客，提高扶梯利用率，緩解擁堵，并增大宣傳力度，使乘客自覺養成走扶梯的習慣；在閘機口處，設置引導使用支付寶掃碼和疏散逗留人群的工作人員，以保證閘機出入口暢通。

3.4 地鐵火車東站人員疏散行為實測結果分析

按照上述實測方案，在火車東站地鐵換乘站進行現場實測和相關數據記錄，發現以下潛在障礙：

1) 1 號線前往湘湖的站臺，通往站廳的扶梯口與建筑結構柱之間的距離過近，在客流線1 和客流線2交會時容易發生擁堵，尤其在客流高峰時期，會導致可能的安全隱患，現場情況和尺寸示意如圖2 所示。

2) 換乘站的附屬設施，如垃圾箱、飲品販賣機、休息座椅等位置的放置需合理化，在空間上一定程度阻礙了客流交會，尤其是在客流高峰期，會加劇站臺客流堵塞，現場場景及附屬設施障礙分析如圖3 所示。

圖2 柱梯間距及分析Fig. 2 Distance between columns and ladders and analysis diagram

圖3 附屬設施障礙Fig. 3 Ancillary facilities obstacles

4 地鐵換乘站人員疏散潛在障礙

4.1 客流高峰期關鍵節點引導障礙

地鐵換乘站在客流高峰時期，某些關鍵節點(如站臺通往站廳的扶梯、出入閘口處等)，有大量乘客擁堵、停滯的現象，缺少相應的引導來疏解換乘客流。

4.2 潛在的車站建筑結構障礙

1) 地鐵換乘站扶梯口與結構柱距離過近，此處在客流交會時容易引起擁堵和混亂，不利于大客流疏散。

2) 地鐵換乘站站廳結構空間布置過于復雜，如圖4 所示的地鐵火車東站站廳。這些復雜的布置，既會阻礙乘客視線，影響客流速度，還容易引發乘客焦慮的心態，尤其在客流高峰期，可能誘發不良狀況，阻礙客流通暢，不利于客流疏散。

4.3 潛在的附屬設施及裝備障礙

1) 地鐵換乘站的附屬設施(如垃圾箱、飲品販賣機、休息座椅等)的位置布置欠合理，在空間上產生一定程度的阻礙，影響客流通暢，尤其在高峰期，容易加劇站臺的堵塞，出現推攘、踩踏等安全隱患，如圖3 所示的站臺處座椅布置。

2) 地鐵換乘站的裝備(如防爆箱、支付寶自動售票機、線路指示牌等)位置擺放欠合理，可能阻礙客流，容易引起擁堵，不利于客流疏散。一些指示牌在高峰期容易被人群推倒，可能引發安全隱患，如圖5 所示的地鐵鳳起路換乘通道處的指示牌。

4.4 潛在的地鐵導向標識障礙

地鐵換乘站站廳導向標識不能清楚地指示各功能區及流線節點方向，或者布置混亂，很容易引起乘客滯留，人員疏散時有潛在的安全隱患，圖6 為一乘客正在地鐵鳳起路站廳內尋找指示導向。

5 地鐵換乘站人員疏散優化建議

5.1 高峰期關鍵節點引導的改善

換乘高峰期，可在站臺通往站廳的扶梯處設置足夠的引導工作人員，引導沒有大行李的乘客走扶梯，把電動扶梯讓給有大行李的乘客，提高扶梯利用率，有效緩解扶梯擁堵問題；同時也可以加大宣傳力度，引導乘客自覺走扶梯。可在出入閘口處設置足夠的引導工作人員，一方面引導對手機掃碼不熟悉的乘客，提高其通過閘口的速度；另一方面引導在閘口附近逗留的乘客盡快出站，保證該處運營通暢[12]。

5.2 車站建筑結構布置的改善

圖4 布置復雜的地鐵站結構空間Fig. 4 Subway station space with complex layout

圖5 指示牌布置障礙Fig. 5 Signage barrier

圖6 導向標識障礙Fig. 6 Obstacle of guide mark

地鐵換乘站建筑結構的布置應當綜合考慮當地客流量，確保通行能力與實際客流相匹配，不應照搬規范或其他站臺的結構布置。

5.3 附屬設施及裝備布置的改善

盡量減少站臺里面的販賣機，這樣不僅能使站臺更加空曠，易于人員疏散，而且還能減少乘客的滯留概率，在高峰期能夠緩解擁堵。垃圾箱、休息座椅等附屬設施應貼墻放置，不要置于客流交會之處，以便使客流交會更加順暢。

5.4 地鐵導向標識布置的改善

導向標識的布置應與站內人員的行徑(行為特征)相配合，在客流交會處應保證其清晰且數量足夠。導向標識在布置上應確保其連續性，讓乘客在視野中容易找到下一個對應的導向標識。特別是在站內交叉口和人流聚集、容易產生擁堵的地方，導向標識應簡潔明了易懂，便于乘客快速辨識，加快客流疏解速度。功能區是一個客流量大的區域，應設置足夠多的導向標識，并且適當減少高亮度、過于顯眼的商業廣告，突出導向標識和逃生標志，確保在發生災害時乘客能夠及時找到疏散路線[6]。

6 結語

快速發展的杭州地鐵有其獨特的風格，也存在一些安全隱患。面對即將到來的亞運會而產生的交通運營壓力，為了使其建設運營更加完善，筆者通過對已有的地鐵換乘站進行現場實測和勘察，得出如下結論：

1) 在高峰時期，某些關鍵節點存在大量乘客擁堵、停滯的現象，需設置相應的引導；

2) 扶梯口與結構柱距離過近，客流交會時容易引起擁堵、混亂，在高峰期或者緊急情況下不利于疏散；

3) 站廳結構布置太復雜，廣告太多，使乘客眼花繚亂；

4) 指示牌布置不合理，在高峰期容易被人群推倒，有砸到乘客的安全隱患和潛在的疏散障礙。

針對現狀問題，提出優化建議：增加引導工作人員，提高扶梯利用率；減少商業販賣機的布置，合理設置站臺座椅；增強導向標識的利用等。杭州地鐵建設與客流安全任重而道遠，需要綜合考慮各種安全隱患，并尋找適合每一個站臺、路線的解決方案。可以預期，未來的杭州地鐵會全方位展現杭州一流城市的風貌。