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【摘 要】本项目研究教学楼课间学生流拥堵问题，对山东科技大学学生流课间延误情况进行调查分析，找出主要的延误点及延误时间段，并根据学生流课间延误规律提出学生流疏导方案，并设计相应的学生流诱导设施。
【关键词】延误；拥堵；人流诱导
一、研究问题的提出
（一）随着素质教育的普及，国内中高等学校大规模增加招收人数。生源的指数式增加瞬时增大了教学楼人流压力，使得教学楼楼梯在上下客期间承受巨大人流冲击，并且楼梯内会出现上下人流冲击矛盾从而增大了事故发生概率，给学生老师进出带来了很多麻烦，也造成了时间上的浪费，因此这成了一个亟待解决的问题。
（二）当今各大高校教学楼千差万别，但在内部结构上大同小异，尤其是在楼层交叉口方面。在课间人流高峰期阶段容易造成人流拥堵、踩踏事件，对师生的上课学习时间造成延误。国内对此方面采取过某些措施，主要是事故后从加强安全管理方面来避免教学楼学生踩踏事故，由于存在很多人的不良行为因素，所以收效甚微。
二、国内外研究现状
（一）国内研究
对于教学楼内的拥挤现象，国内主要采用设立一些管理制度的方法来缓解拥堵，保证学生集中上下楼能够安全、有序、迅速，避免踩踏事件的发生。
1.学生上下楼由专人负责疏导
学生集中上下楼应当遵循“排队右行，脚步要轻，不推不靠，不吵不闹”的原则，在带队老师的指导下有序下楼。每个班级按照时间分组，错开各个班级的上下楼时间，避免学生拥挤，确保学生的安全。
2.学生集中上下楼的管理制度
加强对学生在楼道和大型活动地方等拥挤场所活动的行为规范教育，强化其安全意识。学校应定期对教学楼楼梯、扶手、楼梯间照明设施进行检查，及时清理楼道、楼梯间堆积物、确保楼梯通畅。要随时家故意损坏的楼梯扶手。广播站配合播音，知道全校师生的集中上下楼。
（二）国外研究
国外，目前对拥挤人群的研究，大体上可分为两大类：
一类是将行人抽象为微观粒子的方法：其中最为著名的就是Helbing的分子动态性模型[1]，他把行人视为相互作用的粒子，在研究紧急疏散时着重考虑了恐慌系数对人员疏散的影响；另一种研究的比较多的是日本提出的格子气（grid2gas）模型[2—3]，它把行人视为在格子上（将研究地点细化为格子）活动的粒子，然后通过概率统计的方法来研究拥挤人群的特点，与Helbing模型最大的不同是它没有考虑个人之间的相互作用。另一类就是将拥挤人群抽象为连续介质，采用流体力学的方法[4—5]：即忽略个体间的差异，把行人视为连续流动的流体，利用现成的流体力学的研究成果，如用流体中的物质守恒定律来推导人流的密度与速度的关系。
拥挤人群的波动特点：
自然界各种形态的物质运动都含有波动现象，波动的独特之处还在于人们可以在任何技术水平上研究它。直观的观点认为：波是以可识别的波动速度从介质的一部分传到另一部分的任何可识别的讯号。这个讯号可以是扰动的任何特征，只要能清楚地识别它，并且能够确定它在任何时间的位置就行。这个讯号可以发生畸变，它的大小可以改变，并且它的速度也可以改变，只要它仍然是可识别的就行。
在人群密度比较低时，人群为自由流动，不具备连续介质的基本特点，人群中的任何扰动都不可能以波的形式在人群种传播，不会发生拥挤事故，但在人群拥挤时，可将其视为连续介质，人群中产生的任何扰动（直接表现为密度的变化）都将以波的形式在人群中传播，同时由于人群中个体间的差异，导致波发生非线性畸变。[6]
（三）研究方案
以山东科技大学一号教学楼东侧楼二楼层为例，在二楼层设立一个半圆形的诱导设施，作用与公路交叉口环形岛作用类似。以二楼层东侧为例（见图1），当选择直行时，选择稍靠左的位置直接通过，右拐顺着弧形设施逆时针上三楼，同时走到半圆形边角处左拐即可下到一层。三楼层到一楼层直接靠右行驶即可，到二楼层西侧可与一楼上楼人流合流靠右行走进入，同时与由西向东的人流到达二楼东侧教室。一楼学生上楼到达三楼层需绕过弧形设施逆时针行走半周即可。二楼西侧学生可以与上楼层人流合流共同进入三楼，从而完成4×3=12个行走方案。
图1.疏导方案示意图
另外，鉴于下课时上下人流數量不一，半环形设施可根据学生流上下楼情况自动调节位置，例如下楼人数大于上楼人数时，半圆形设施自动沿槽口向南移动，提供更大的行走区域。
诱导设施特点：
①简易，轻动灵活，不需要的时候可以取出，放置于他处；
②可实施性强，针对学生群体，较易产生显著的好的影响；
③巧妙地利用了人流行走靠右的原则，将人流有效的进行了分导，较其他一些疏导设施，产生更好的效果。
（四）可行性分析
此方案总体来说具有较高的可执行性，但也有一些地方值得商榷。设计关注点很好，针对各高校或多或少存在的上下课间拥挤状况，提出了创新的解决方案。
此设计能有效避免踩踏等恶性人为事故的发生，但也可能带来负面影响。如果学生不遵循规则，很容易加剧拥堵。再好的设计也需要人去执行，所以也需要一些强制性措施来督促同学们养成习惯。
（五）课题意义及推广价值
此项方案的研究有利于缓解科大教学楼课间人流高峰期拥堵情况，提高师生的工作学习效率，最大限度的减免踩踏事故，提高校园交通的安全性，并可提升学校整体面貌。除此之外，该方案的研究具有一定的推广价值。在人流大，人群高度密集的场所，如商城、写字楼等公共建筑，一旦生突发的公共安全事件，如果人流疏导不当，家就会给人名的生命和财产带来巨大的损失。设计的半圆形诱导设施可以在一定程度上缓解人流拥堵问题，所以该课题的研究还具有极大的社会安全价值和现实意义。
参考文献：
[1]D.HelbingD.，I.FarkasI.，T.VicsekT.，SimulatingDynamicFeaturesofEscapePanic[J].Ature，2000，407：487～490.
[2]T.Nagatani，DynamicalTransaitioninMergingPedestrianFlowwithoutBottleneck[J].PhysicaA307，2002：505～515.
[3]Y.Tajima，K.Takimoto，T.Nagatani，PatternFormationandJjammingTransitioninPedestrianCounterFlow [J].PhysicaA313，2002：709～723.
[4] R.L.Hughes，AContinuumTheoryfortheFlowofPedestrians[J].TransportationResearchPartB，2002，36：507～535.
[5] R.L.Hughes.TheFlowofLlargeCrowdsofPedestrians[J].MathematicsandComputersinSimulation，2000，53：367～370.
【关键词】延误；拥堵；人流诱导
一、研究问题的提出
（一）随着素质教育的普及，国内中高等学校大规模增加招收人数。生源的指数式增加瞬时增大了教学楼人流压力，使得教学楼楼梯在上下客期间承受巨大人流冲击，并且楼梯内会出现上下人流冲击矛盾从而增大了事故发生概率，给学生老师进出带来了很多麻烦，也造成了时间上的浪费，因此这成了一个亟待解决的问题。
（二）当今各大高校教学楼千差万别，但在内部结构上大同小异，尤其是在楼层交叉口方面。在课间人流高峰期阶段容易造成人流拥堵、踩踏事件，对师生的上课学习时间造成延误。国内对此方面采取过某些措施，主要是事故后从加强安全管理方面来避免教学楼学生踩踏事故，由于存在很多人的不良行为因素，所以收效甚微。
二、国内外研究现状
（一）国内研究
对于教学楼内的拥挤现象，国内主要采用设立一些管理制度的方法来缓解拥堵，保证学生集中上下楼能够安全、有序、迅速，避免踩踏事件的发生。
1.学生上下楼由专人负责疏导
学生集中上下楼应当遵循“排队右行，脚步要轻，不推不靠，不吵不闹”的原则，在带队老师的指导下有序下楼。每个班级按照时间分组，错开各个班级的上下楼时间，避免学生拥挤，确保学生的安全。
2.学生集中上下楼的管理制度
加强对学生在楼道和大型活动地方等拥挤场所活动的行为规范教育，强化其安全意识。学校应定期对教学楼楼梯、扶手、楼梯间照明设施进行检查，及时清理楼道、楼梯间堆积物、确保楼梯通畅。要随时家故意损坏的楼梯扶手。广播站配合播音，知道全校师生的集中上下楼。
（二）国外研究
国外，目前对拥挤人群的研究，大体上可分为两大类：
一类是将行人抽象为微观粒子的方法：其中最为著名的就是Helbing的分子动态性模型[1]，他把行人视为相互作用的粒子，在研究紧急疏散时着重考虑了恐慌系数对人员疏散的影响；另一种研究的比较多的是日本提出的格子气（grid2gas）模型[2—3]，它把行人视为在格子上（将研究地点细化为格子）活动的粒子，然后通过概率统计的方法来研究拥挤人群的特点，与Helbing模型最大的不同是它没有考虑个人之间的相互作用。另一类就是将拥挤人群抽象为连续介质，采用流体力学的方法[4—5]：即忽略个体间的差异，把行人视为连续流动的流体，利用现成的流体力学的研究成果，如用流体中的物质守恒定律来推导人流的密度与速度的关系。
拥挤人群的波动特点：
自然界各种形态的物质运动都含有波动现象，波动的独特之处还在于人们可以在任何技术水平上研究它。直观的观点认为：波是以可识别的波动速度从介质的一部分传到另一部分的任何可识别的讯号。这个讯号可以是扰动的任何特征，只要能清楚地识别它，并且能够确定它在任何时间的位置就行。这个讯号可以发生畸变，它的大小可以改变，并且它的速度也可以改变，只要它仍然是可识别的就行。
在人群密度比较低时，人群为自由流动，不具备连续介质的基本特点，人群中的任何扰动都不可能以波的形式在人群种传播，不会发生拥挤事故，但在人群拥挤时，可将其视为连续介质，人群中产生的任何扰动（直接表现为密度的变化）都将以波的形式在人群中传播，同时由于人群中个体间的差异，导致波发生非线性畸变。[6]
（三）研究方案
以山东科技大学一号教学楼东侧楼二楼层为例，在二楼层设立一个半圆形的诱导设施，作用与公路交叉口环形岛作用类似。以二楼层东侧为例（见图1），当选择直行时，选择稍靠左的位置直接通过，右拐顺着弧形设施逆时针上三楼，同时走到半圆形边角处左拐即可下到一层。三楼层到一楼层直接靠右行驶即可，到二楼层西侧可与一楼上楼人流合流靠右行走进入，同时与由西向东的人流到达二楼东侧教室。一楼学生上楼到达三楼层需绕过弧形设施逆时针行走半周即可。二楼西侧学生可以与上楼层人流合流共同进入三楼，从而完成4×3=12个行走方案。
图1.疏导方案示意图
另外，鉴于下课时上下人流數量不一，半环形设施可根据学生流上下楼情况自动调节位置，例如下楼人数大于上楼人数时，半圆形设施自动沿槽口向南移动，提供更大的行走区域。
诱导设施特点：
①简易，轻动灵活，不需要的时候可以取出，放置于他处；
②可实施性强，针对学生群体，较易产生显著的好的影响；
③巧妙地利用了人流行走靠右的原则，将人流有效的进行了分导，较其他一些疏导设施，产生更好的效果。
（四）可行性分析
此方案总体来说具有较高的可执行性，但也有一些地方值得商榷。设计关注点很好，针对各高校或多或少存在的上下课间拥挤状况，提出了创新的解决方案。
此设计能有效避免踩踏等恶性人为事故的发生，但也可能带来负面影响。如果学生不遵循规则，很容易加剧拥堵。再好的设计也需要人去执行，所以也需要一些强制性措施来督促同学们养成习惯。
（五）课题意义及推广价值
此项方案的研究有利于缓解科大教学楼课间人流高峰期拥堵情况，提高师生的工作学习效率，最大限度的减免踩踏事故，提高校园交通的安全性，并可提升学校整体面貌。除此之外，该方案的研究具有一定的推广价值。在人流大，人群高度密集的场所，如商城、写字楼等公共建筑，一旦生突发的公共安全事件，如果人流疏导不当，家就会给人名的生命和财产带来巨大的损失。设计的半圆形诱导设施可以在一定程度上缓解人流拥堵问题，所以该课题的研究还具有极大的社会安全价值和现实意义。
参考文献：
[1]D.HelbingD.，I.FarkasI.，T.VicsekT.，SimulatingDynamicFeaturesofEscapePanic[J].Ature，2000，407：487～490.
[2]T.Nagatani，DynamicalTransaitioninMergingPedestrianFlowwithoutBottleneck[J].PhysicaA307，2002：505～515.
[3]Y.Tajima，K.Takimoto，T.Nagatani，PatternFormationandJjammingTransitioninPedestrianCounterFlow [J].PhysicaA313，2002：709～723.
[4] R.L.Hughes，AContinuumTheoryfortheFlowofPedestrians[J].TransportationResearchPartB，2002，36：507～535.
[5] R.L.Hughes.TheFlowofLlargeCrowdsofPedestrians[J].MathematicsandComputersinSimulation，2000，53：367～370.