地铁突发火灾时乘客应急疏散行为影响因素研究

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  摘 要:在地铁发生突发火灾时,需要短时间内紧急疏散乘客,而地铁乘客的应急疏散行为对整体疏散效果有较大的引导作用,因而本文通过结构方程模型对乘客面临地铁突发火灾情境时的应急疏散行为影响因素进行实证分析,结果显示乘客对火灾应急知识的了解、对地铁环境的熟悉度以及常乘客同行者的反应对乘客应急疏散行为的影响效应明显。由此可为相关运营管理部门在制定应急预案或疏散策略时提供借鉴与参考。
  关键词:地铁火灾 乘客应急疏散行为 结构方程模型
  一、引言
  地铁具有运量大、速度快、占地少等优点,对解决城市交通堵塞、改变城市布局、实现城市环境和交通综合治理起到了相当大的作用。然而近年来,随着国内外地铁运营系统快速发展,突发事件频繁发生,轻则造成财产损失、影响城市的交通;重则造成人员伤亡、引发公众恐慌。在诸多的地铁突发事件中,火灾是威胁世界地铁安全的主要因素,发生火灾的总量约占总发事故量的59%。由于地铁结构复杂,客流量大,人员集中,空间狭小封闭,出入口少,疏散到室外的距离长,灯光、通风设备作用有限等特点,地铁火灾时进行救援和扑灭较困难。地铁列车、车站、区间隧道一旦发生起火,很容易导致群死群伤。如何在有限的时间内把乘客快速地疏散到安全区域,是城市地铁运营部门急需解决的问题。
  作为地铁突发火灾的疏散对象,乘客的疏散行为影响因素直接作用于其在火灾情形中的行为表现,因此,如何充分的考虑人员的行为影响因素,有效地预防和减少地铁火灾中的人员伤亡,尤其是防止群死群伤火灾事故的发生具有极其重要的意义。同时,研究并了解乘客应急疏散行为影响因素,有利于得到更安全、更行之有效的安全疏散应急预案,有利于指导和改进安全疏散指挥和管理方法,正确指导人员安全疏散。
  本文以地铁乘客为分析对象,根据地铁突发火灾时影响乘客疏散行为的因素,结合常乘客的个体特点,构建常乘客在地铁火灾情境下的应急疏散行为影响因素模型,通过问卷调研及相关统计分析,分析对常乘客的疏散行为产生影响的因素,为相关运营管理部门在制定应急预案或疏散策略时提供借鉴与参考。
  二、模型建立
  本文的研究将常乘客在地铁突发火灾情形中的应急疏散行为影响因素分为乘客个体特征因素、地铁应急流程因素以及地铁火灾环境因素三个方面。
  在地铁火灾乘客应急疏散行为影响因素的研究中,王理达研究了乘客的主体因素对疏散行为的影响,包括乘客对环境的熟悉程度、乘客自身的方向感和行动能力,以及乘客在车站中的位置等。张莉将地铁火灾人员疏散的主要影响因素分为人员特性、火灾产物和发展过程,以及建筑物结构三个方面,具体包括人员的性别、年龄、亲属关系、占用特点、人员对火灾等紧急情况的敏感性、反应力;火灾产物中的温度、烟气层以及有毒气体;不同的车站空间布局,不同的疏散状况(能见度、拥挤程度等)。穆娜娜等人认为地铁人员疏散行为特征与性别、文化程度、安全知识、是否携带行李因素显著相关;在地铁突发事件时,女性不如男性理智,文化程度低的人员更容易产生恐慌心理,接受过专门安全教育的乘客更能够选择正确的安全出口,携带行李乘客更容易产生恐惧心理。何理等人通过调查发现当地铁遭遇突发事件时,年龄和学历是影响听从指挥的乘客比例的主要因素。窦丽洁从移动速度角度分析了地铁人员疏散行为影响因素,研究发现老人、小孩,有人陪同人员等移动速度相对较慢。
  谢灼利等人认为地铁车站疏散中站台层至站厅层的楼梯是制约整个疏散结果的关键部位,楼梯的宽度决定了地铁车站的疏散能力。田娟荣等人特别通过模拟详细分析了地铁自动检票闸机对人员疏散的影响。宋卫国等重现了实际疏散中出现的典型现象,着重研究了建筑物遭遇火灾时出口宽度、出口厚度等建筑结构特征对人群疏散的影响。胡清梅等对侧式站台和岛式站台对疏散效率的影响研究发现,侧式站台疏散效率较低;而岛式站台疏散效率较高。Jae等研究了站台屏蔽门设计对乘客疏散行为的影响。孔维伟等对疏散标示以及应急广播系统对疏散的影响进行了研究,表明疏散标示、疏散提示和广播系统的正常运行能够辅助乘客做出正确的判断,采取果断的行动。
  火灾事故具有突发性和不可预料性,一旦发生极易造成被疏散人员心理上的恐慌,而人员的心理反应会决定他的行为特征,而不同疏散行为会影响人员能否安全疏散,因此要考虑影响安全疏散的因素要分析影响空间行为的因素。张莉、郭雩的研究认为,由于火灾情况下人员的疏散行为受到危险的威胁,其行为特点与正常时的行为必然有很大差异,乘客应急疏散行为主要表现为非适应性疏散行为、恐慌性疏散行为、再进入现场的疏散行为、灭火行为、穿越烟气的行为等。卢文龙在对Helbing的研究进行总结后认为城市地铁在应急疏散状态下,乘客的应急疏散行为主要分为从众行为、人员聚集行为、返回行为以及反向人流行为等。通过对前人研究的总结发现,在火灾人员疏散行为的定义上,被提及并进行具体分析的行为主要可以被归整为以下几种,即:退避行为、从众行为、原路返回行为(归巢行为)、自主行为、排他行为等。
  本文的研究拟采用结构方程进行相关性分析。模型包括潜在变量4个,分别为乘客个体特征因素ξ1、地铁应急流程因素ξ2、地铁火灾环境因素ξ3以及常乘客应急疏散行为η1,共含测量变量19个。
  1.假设H1:乘客个体特征因素影响乘客应急疏散行为;具体指地铁突发火灾时,常乘客的年龄、性别、教育程度、职业类型、相关火灾经历、所储备的火灾应急知识以及对地铁环境的熟悉程度等因素会影响常乘客的应急疏散行为表现。其中,我们假设性别X1、年龄X2、教育程度X3、职业X4、相关火灾经历X5、所储备的火灾应急知识X6以及对地铁环境的熟悉程度X7(对出口、楼梯以及闸机的熟悉程度)与应急疏散行为均是正相关关系。
  2.假设H2:地铁应急流程因素影响乘客应急疏散行为;具体指地铁突发火灾时,為应急管理所安排设置的工作人员疏散引导,电子语音、屏幕信息发布引导以及应急疏散标志疏散引导等因素,乘客同行的同伴以及常乘客周边人群的行为状态、情绪反应等因素会影响常乘客的应急疏散行为表现。其中,我们假设X8为工作人员引导、X9为语音、屏幕引导、X10为疏散标志引导、X11表示有同行者的影响、X12表示周围乘客造成的影响。应急疏散引导设施越多越完备,越有利于乘客积极的应急疏散行为;同行者及周边乘客反应越平和,越有利于常乘客表现出良性疏散行为。   3.假设H3:地铁火灾环境因素影响乘客应急疏散行为;具体指地铁突发火灾时,现场的可见度、烟雾浓度、热辐射强度等因素会影响常乘客的应急疏散行为表现。其中,我们假设可见度X13、烟雾浓度X14以及热辐射强度X15会对乘客应急疏散行为造成负面影响。可见度越低、烟雾越浓、热辐射强度越高,对常乘客应急疏散行为的负面影响效果越强。
  4.受到影响的乘客应急疏散行为包括自主疏散行为、排他疏散行为、互助疏散行为以及一般从众行为。
  三、结果分析
  问卷调查以地铁乘客为发放对象,总共回收了248份真实有效数据,运用SPSS 20.0和AMOS 20.0对数据进行分析。模型涉及到的所有潜变量的Cronbach's α系数都在0.7左右,KMO与Bartlett检定值为0.703,说明问卷具有良好的信效度。
  经过各构面以及测量模式修正之后,模型的拟合结果都基本达到了标准。最终得到的结构模型图如图1所示,得到的模型拟合结果如表2所示。
  从最终修正后的模型假设验证结果(表2)可以看出,本文研究所提出的三个假设因素与常乘客应急疏散行为都有一定的相关性,各自在一定程度上影响常乘客在地铁突发火灾时的应急疏散行为选择。
  在自身方面,乘客对火灾知识的了解掌握程度、对地铁站环境的熟悉程度以及个人曾经有过的火灾或类似突发事件经历对其应急疏散行为有较大的影响作用。在同一环境的其他人方面,我们可以看出周围乘客对个体的应急疏散行为也有较强的影响力,而同行者的影响效应明显大于周围乘客的影响。在地铁火灾应急流程因素与地铁火灾环境因素中,对乘客应急疏散行为影响相对明显的有语音、电子屏幕等应急疏散信息的发布以及热辐射的作用。相较于工作人员的疏散引导与应急疏散标记的疏散引导,语音、电子屏幕的疏散引导信息在应急状态下覆盖面更广,可到达性更强,信息传播质量也较高,能够较好地实现其疏散作用。关于常乘客对热辐射作用的敏感性,由于相对于火灾下的可见度与烟雾浓度这类视觉感官效果,热辐射直接作用于身体皮肤,所产生的肌理触觉痛感明显强烈于视觉效果,由此引发的心理情绪变化更快地作用于其相应疏散行为表现中。
  在应急疏散行为一侧,我们可以发现相关系数明显较大的是互助疏散行为。这表明,当我们采取相关措施作用于常乘客应急疏散行为影响因素时,可以诱导乘客更好地表现出互助行为,这能充分发挥常乘客在相对熟悉环境中较强的疏散能力,在实现自我疏散的过程中同时帮助周边存在疏散困难的乘客。
  地铁运营相关管理部门在火灾应急疏散过程中,可以借鉴本研究影响因素的作用效應,通过相关措施作用于相应影响因素,实现其对常乘客最终应急疏散行为的影响与引导。例如指导乘客在日常出行过程中应该多用心注意周边环境设施,尤其是安全疏散通道、安全出口等的位置,乘客对环境有较强的熟悉度,可以在身陷突发事件中保持相对冷静,快速疏散至安全位置。运营管理部门应提升对语音、电子屏幕发放应急疏散信息的重视。此外,在学术研究与实际策略制定方面需要关注地铁乘客在突发事件中的群体效应或群体行为,注意疏散个体间的相互作用关系,考虑其群聚疏散行为。通过采取这些措施从而影响乘客应急疏散行为,以充分发挥常乘客在应急疏散过程中的互助行为,提高整体应急疏散效果。
  参考文献:
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  作者简介:赵海峰,男,同济大学经济与管理学院副教授,博士;张颖,女,同济大学经济与管理学院13级硕士研究生;罗秀秀,女,同济大学经济与管理学院11级硕士研究生。
  ※基金项目:国家自然科学基金面上项目:轨交系统突发事件中乘客应急信息行为的研究(71272045),教育部人文社会科学研究专项任务项目(工程科技人才培养研究):我国制造业转型升级下工程科技人才培养模式研究No.14JDGC016.
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