地鐵區間列車乘客疏散方式探討

陳小偉 張 琳

(中車南京浦鎮車輛有限公司技術中心，210031，南京∥第一作者，高級工程師)

當地鐵列車在隧道內或高架橋上發生故障或因事故不能行駛至站臺時，需要在隧道內或高架橋上疏散乘客。疏散方式分為側式疏散和端部疏散。側式疏散采用客室側門和線路側式疏散平臺進行疏散;端部疏散采用專用端部疏散門和道床進行疏散。

1 相關標準要求及國內現狀

GB 50157—2013《地鐵設計規范》4.7.1節規定：當利用軌道中心道床面作為應急疏散通道時，列車端部車輛應設置專用端門或配置下車設備，且組成列車的各車輛之間應貫通。《地鐵設計規范》5.4.5節規定：當采用車輛側門疏散方式時，雙線高架區間宜在兩線間設置疏散平臺。

GB 50490—2009《城市軌道交通技術規范》5.4.8節第2條規定：地下運行的編組列車，各車輛之間應貫通；當不設置側式疏散平臺時，列車兩端應有應急疏散條件和相應設施。

GB/T 33668—017《地鐵安全疏散規范》6.1節規定：區間安全疏散可采用應急疏散平臺和道床疏散兩種方式。6.4節規定：采用道床作為區間疏散通道時，列車端部車輛應設置專用前端門作為乘客緊急疏散門，并配置下車設施，組成列車的各車輛之間應貫通。6.5節規定：采用應急疏散平臺作為區間疏散通道，列車的側門應開啟作為乘客緊急疏散門，組成列車的各車輛之間宜貫通。

建標104—2008《城市軌道交通工程項目建設標準》第35條規定：列車端部車輛應設置專用前端門或指定側門作為乘客緊急疏散門，并應配置下車設備。

以上標準對地鐵區間疏散方式未進行強制要求，側式疏散或端部疏散均在可接受范圍內。

GB 51298—2018《地鐵設計防火標準》5.4.6節規定：需行駛于地下區間列車的車頭和車尾節應設置疏散門。因此，部分地鐵用戶認為需行駛于地下區間的列車必須采用端部疏散方式。但根據中華人民共和國住房和城鄉建設部2018年第89號公告及《地鐵設計防火標準》前言部分描述，該要求在標準中為非黑體字標志，因此是非強制條款。同時，《地鐵設計防火標準》5.4.3節規定：載客運營地下區間內應設置側式疏散平臺。該要求以黑體字標志，因此為強制性條款。由此可見，標準更肯定了側式疏散方案的重要性。

筆者統計了2009—2018年期間完成列車技術規格書簽署的270個地鐵項目逃生方式，其中采用端部疏散方式的項目共有65個，占比為24%。2009—2018年各年度地鐵項目疏散方式統計及各年度端部疏散項目占比如圖1所示。從圖1中可以看出，最近10年采用端部疏散方式的項目整體呈下降趨勢。

圖1 2009—2018年國內地鐵項目疏散方案統計圖

2 端部疏散和側式疏散方式的疏散效率對比

采用端部疏散方式時，客室內的所有乘客都要通過司機室后隔門進入司機室，再通過列車端部的緊急疏散門離開列車。該疏散方式存在通道單一、路徑長、通道不通暢等問題。采用側式疏散方式時，理論上所有客室門均可作為逃生通道，但在實際疏散時，為了能夠有效地組織客流形成統一的流動方向，以達到快速疏散的目的，往往只有部分客室門作為疏散門，但即使這樣其通道數量也遠高于端部疏散方式，且疏散路徑更短、道路更通暢。

根據文獻研究中的計算結果[1]，某B型地鐵列車采用端部疏散和側式疏散方式的疏散用時如表1所示。需要注意的是，該疏散時間為乘客疏散至車外的時間，未計及疏散通道打開及隧道內的疏散時間。該計算結果與其他文獻中的相關試驗結果非常接近[2]。

表1 某地鐵列車乘客疏散時間計算結果

實際采用側式疏散方式時，需與側式疏散平臺進行配合，且該疏散方式的瓶頸主要集中在側式疏散平臺。文獻[3]以非高峰時段載客量為456人的6輛編組B型地鐵列車為例，經過計算認為，當側式疏散平臺和車輛端部疏散門寬度同為600 mm時，端部疏散耗時13 min 52 s。側式疏散耗時7 min 40 s。由此可見，側式疏散平臺方式可以“較為有序”地疏散乘客。

2011年9月27日14：37，上海軌道交通10號線在豫園站—老西門站下行區間發生追尾事故，至15：50，約800名乘客完成疏散。該項目無側式疏散平臺，疏散方式為端部疏散，從事故發生到完全疏散共用時1 h 13 min，其中從事故發生至端部疏散門打開耗時20 min[4-5]。

2012年11月19日19：19，廣州地鐵8號線一列開往萬勝圍方向的列車在鷺江站至客村站區間由于受電弓瞬時接地短路發生車廂冒煙，乘客解鎖車門后從車門進入隧道進行疏散，至20：05，約1 000名乘客疏散完畢，從事故發生到完全疏散共用時46 min[6]。

兩次事故的疏散相關數據如表2所示，其中總疏散用時為從事故發生至所有人員撤離隧道的時間。

表2 兩次地鐵事故疏散數據Tab.2 Evacuation data of two metro accidents

由理論計算結果和實際案例的數據可見，端部疏散用時遠高于側式疏散用時。由理論計算結果可知，在AW3工況下，B型列車端部疏散用時接近常規列車蓄電池的極限供電時間45 min。考慮到實際疏散中的疏散通道打開時間及疏散的無序性，端部疏散實際疏散時間將超過45 min，A型車的疏散耗時將更長。綜上所述，端部疏散方式疏散效率相對較低,不適用于大載客量情況下的緊急疏散。

3 兩種疏散方式的實用性分析

目前，國內地鐵值乘方式多采用單司機制，當采用端部疏散方案時，若在列車中部或靠近前端的位置發生火災或恐怖事件等緊急情況，后端乘客逃生將非常困難，甚至可能會錯失有限的逃生機會，如GB 51298—2018《地鐵設計防火標準》5.4.3節所述。

側式疏散方式需設置應急疏散平臺，從列車到平臺僅需跨過一級臺階。而端部疏散時，需要經過一個長度約為3.0 m、寬度約為0.5 m、坡度約為40%的坡道或疏散梯從列車直達道床[7]，該坡道或逃生梯不利于老弱病殘孕等乘客的順利疏散。此外，端部逃生方案具備了踩踏事故發生因素中的斜坡陡橋、狹窄通道、無緩沖區域、出入口數量少等重要擾動因素，在疏散時存在極高的踩踏風險。

在有人駕駛且未設置司機室與客室隔門緊急解鎖裝置的列車上，乘客無法自主進入司機室。當采用端部疏散方式時，若發生司機失去行為能力的極端工況，則乘客將失去唯一的逃生路徑，不能進行自主逃生。而采用側式疏散方式可以通過合理的邏輯控制實現列車側門緊急解鎖功能，增強了疏散可靠性及緊急情況下的可用性，既可避免乘客隨意解鎖車門，又能解決司機失去行為能力后，乘客不能打開逃生通道的問題[8]。

此外，部分地鐵項目采用三軌受流的供電模式，這些項目若采用端部疏散方式，在疏散時需先花費一定時間確保供電軌無電，然后才能進行下一步疏散，否則將可能發生重大的群死群傷事件。

4 疏散方案對列車性能的影響

采用側式疏散方式時，使用客室門進行疏散，對列車本身的性能無影響。采用端部疏散方式時，列車司機室需要配置端部疏散門，端部疏散門一般位于列車最前端，一套端部疏散門質量可達270 kg[7]，因此必然導致列車的軸重偏差增大，給車輛性能及使用壽命帶來負面影響。特別是開放司機室的無人駕駛列車，其頭車前端載客多于后端載客，將導致載客后的車輛軸重偏差進一步增大，甚至造成1軸軸重超限。同時，端部逃生門的存在會產生更多縫隙，而這些縫隙會對列車司機室的噪聲及密封性能造成一定的負面影響。此外，端部疏散門也給列車的日常檢修維護增加了一定的工作量和物料消耗。

某城市地鐵2號線列車未配置端部逃生門和司機室空調，地鐵3號線配置了端部逃生門和司機室單獨空調，其他主要系統方案和整車頭型基本一致。但兩個項目列車頭車的軸重偏差和司機室動態噪聲均存在一定差異，如表3所示。

表3 某兩項目頭車軸重偏差及司機室內噪聲

采用端部疏散方式的列車受端部疏散門的影響，司機臺非居中布置。A型車端部疏散門通常居中布置，駕駛臺設置為左右兩個。B型車端部疏散門通常靠一側布置，駕駛臺為偏置式。設置端部疏散門將導致駕駛界面設備和按鈕布置更加局促，給駕駛過程帶來不便，同時司機視角偏離軌道中心，不利于駕駛過程中觀察車外狀況。以B型車為例，某城市不設置端部疏散門項目的列車司機室和設置端部疏散門項目的列車司機室對比照片如圖2所示。同時，設置端部疏散門也會導致列車工業設計方案受到較多限制，以B型車為例，某城市不設置端部疏散門項目的列車外觀和設置端部疏散門項目的列車外觀對比照片如圖3所示。

圖2 端部疏散門對司機室布局的影響對比照片

圖3 端部疏散門對列車外觀的影響對比照片

5 結語

目前，國內相關標準對地鐵列車的疏散方式要求存在差異，有待升級統一。從最近10年的發展趨勢來看，側式疏散方式所占的比例越來越高，且側式疏散方式在疏散效率、實用性和對列車性能的影響方面均優于端部疏散方式。因此，地鐵項目在確定逃生方案時應首選側式疏散方式，在側式疏散方式可用時，可以不采用端部疏散方式。在基礎設施不滿足側式疏散要求時，才采用端部疏散方式。