地铁火灾人员疏散影响因素分析及疏散策略

曹向辉

北京市轨道交通消防救援支队，北京 100018

0 引言

城市地铁空间环境相对密闭，换气依靠通风系统。在节假日或上下班高峰期，地铁人员流量大、隐患多，火灾风险高。加之地铁车站设施、设备总量多，随着运行时间的增长，致使火灾危险叠加。地铁车站一旦发生火灾，人员疏散是一个需要解决的首要问题。笔者对100 起国内外地铁事故进行统计分析，图1为人员伤亡类型情况统计。

图1 国内外地铁事故人员伤亡类型情况统计图

对于地铁火灾人员疏散问题，国内外学者开展了很多研究。张岚［1］分析了地铁火灾事故人员疏散的重要性；陈晓林［2］提出地铁火灾疏散逃生对策及方法；杜宝玲［3］指出地铁建设中的不足；刘连冲［4］提出障碍物影响隧道内蒸气浓度；Mashimo［5］采用1/10缩小模型，研究地铁隧道烟气运动状况；Sin［6］对5 种相同高度、不同宽度隧道断面进行试验研究，将试验结果与数值模拟结果进行比对。本文基于地铁火灾特点及人员疏散存在的问题，分析人员疏散影响因素，针对性提出疏散策略。

1 地铁火灾特点分析

1.1 地铁火灾燃烧速度快

地铁设计结构复杂，有多个出入口与隧道连通，一旦着火蔓延速度快，火势容易扩大。1983 年8 月16 日，日本名古屋市地铁站发生火灾，很快扩散到3 000 m2。1987 年11 月18 日，英国伦敦君王十字地铁站发生火灾，运行中的列车带动地铁隧道气流流动，火势随着气流迅速蔓延，仅用540 s 火势就通过自动扶梯蔓延，使燃烧面积不断扩大［7］。

1.2 燃烧产物有毒

地铁列车车体材料及内装修材料，大多是有机合成高分子可燃材料。另外，地铁隧道、车站布设大量电缆［8］。一旦地铁隧道内发生火灾，燃烧产生的大量热能不能有效扩散，燃烧产物有毒，严重危害被困人员，影响安全疏散。

1.3 易发生轰燃

地铁火灾发生后，站台设施、出入通道自动扶梯、机房内变配电设施、调度室运行设备、隧道中电缆及列车自身，燃烧时都会产生大量可燃气体，一旦遇有充足氧气，就会发生轰燃，扩大火势。列车在隧道内着火，相当于一个运动火场，容易扩大蔓延。

1.4 易导致群死群伤

地铁是一种公共交通工具，人员聚集是显著特点。在节假日等地铁运营高峰时段，乘客相对集中，地铁火灾极易造成恶性群体伤亡事件。

2 地铁人员疏散存在的问题

2.1 浓烟和高温影响疏散

火灾产生的热烟气是疏散的最大障碍。2004年7 月18 日，我国某市在地铁站台进行火灾模拟试验，共使用20 余枚烟幕弹，经过360 s 烟雾释放，站台层和站厅层空间充满烟雾，参与试验测试人员面对面相互看不见。地铁火灾发生时，被困人员从站台层、站厅层疏散到地面，与烟雾流动方向相同，烟雾严重影响被困人员疏散。

2.2 车站疏散系统不完善

地铁车站一般设有2～4 个安全出口直通地面，但由于受地理环境等情况限制，有时疏散能力偏小。根据人员行走速度与人流密度的关系［9］，相较于实际需要，这些安全出口仍有不足，如表1 所示。以地铁出入口自动扶梯为例，其梯宽一般设计为1.0 m，设计每分钟疏散人员150 人，但经试验测试，实际每分钟只能通过105 人。如果现场发生火灾，在高峰时段，被困人员在出入口、楼梯和自动扶梯、通道上集聚，可能跌倒、踩踏、拥堵，则疏散速度会更慢。

表1 人员行走速度与密度的关系

2.3 列车设置2个应急出口疏散能力有限

列车每节车厢设置2 对进出门，单节车厢满载为300～320 人，列车到站停靠站台打开单侧2 扇车门，对人员疏散进行测试，乘客完全疏散大约需要300 s 左右。若车厢门发生断电、卡死等情况，乘客只能从前后2 个应急出口疏散，显然疏散能力有限。

2.4 地铁隧道分段区间特性致使疏散时间延长

地铁列车在行驶过程中发生火灾时，通常应该将列车开进地铁车站，以便于疏散乘客、开展灭火和救援行动。在特殊情况下，着火列车可能停在区间隧道内，乘客疏散将更加困难。根据试验数据，被困人员在列车上疏散速度为每分钟40 m，应急出口每分钟可疏散30 人，人员在隧道内的疏散速度为每分钟50 m。国内地铁列车编组一般为6 节车厢，每节车厢以300～320 人满载合计，两个地铁车站之间的距离按1 000 m 计算，倘若在地铁区间隧道中央抛锚，乘客通过前后2 个应急出口疏散，最短疏散时间为20 min［10］。

3 影响地铁人员疏散的因素

地铁发生火灾后，人员疏散速度和数量是关键因素，需要考虑多个因素来保证疏散的安全和有效［11］。比如，火灾严重程度、疏散通道数量和质量、人员疏散意识和行为、疏散指挥效率、人员身体条件等因素，都会影响地铁火灾发生后的人员疏散。

3.1 列车发生火灾停靠位置对疏散的影响

地铁火灾发生是偶发事件，地铁列车无论是停止还是运行，也不管在站台上还是在隧道内，都有可能发生火灾。地铁列车一旦发生火灾，列车所处位置对人员疏散效果会产生影响。

3.1.1 列车紧急停靠进站对疏散的影响

发生火灾列车停靠站台时，相对有利于乘客疏散。列车紧急停靠进站后，每节车厢门均能打开，即使断电，也可以通过手柄手动打开车厢门，将人员从燃烧的列车内疏散至站台上。然而，地铁运行时，在站台层、站厅层及相连商场内，通常有大量乘客及购物顾客。倘若此时将列车紧急停靠于站台上处置火灾，可能出现拥挤情况，甚至发生踩踏事件，造成严重后果。再者，地铁列车班次密集，一旦火灾事故处置有误，可能会使火灾在上、下行铁路线路间蔓延，从而导致其他列车发生火灾。如2003 年韩国大邱地铁火灾中，1079号列车发生火灾，而后火势又迅速蔓延到刚驶入车站的对面列车，最终造成群死群伤事件。地铁火灾发生时，列车紧急停靠进站对疏散产生的影响非常大，要确保疏散安全有效，需要加强疏散指挥与组织，提高乘客疏散意识和能力，并加强对疏散通道的管理。

3.1.2 列车停靠隧道内对疏散的影响

列车在隧道内发生火灾时，乘客唯一逃生通道是首尾宽80 cm 的应急疏散门及宽60 cm 的侧平台，疏散时人员心理紧张易发生踩踏。如1995 年阿塞拜疆地铁隧道火灾，造成558 人死亡、269 人受伤。其原因是电路故障诱发火灾，殃及列车三、四节车厢着火，很快蔓延到整个列车，由于司机缺乏经验，紧急刹车把列车停在隧道里，加之隧道内没有疏散平台，应急照明条件差，乘客逃生非常困难，最终酿成惨剧。当地铁发生火灾时，列车停靠在隧道内会导致人员聚集，疏散速度受限，由于人群惊慌和恐惧，有可能引发拥挤踩踏。因此，在隧道内疏散需要注重组织引导，保障疏散秩序，稳定人员情绪。

3.2 乘客特征对疏散的影响

乘客特征是指一般人员特征及其行为特征。一般人员特征主要包括年龄、性别、心理等，行为特征主要包括人员在面对火灾突发事件时识别和行动能力、乘坐地铁频率、对地铁现场疏散路线熟悉程度等。

3.2.1 年龄的影响

年龄差异是影响安全疏散速度和对火灾反应灵敏性的主要因素。一般来说，青壮年乘客步行速度较快，对火灾线索反应较为敏锐。相反，年老者和年幼者步行速度较慢，对火灾危害反应能力较弱。统计数据显示，火灾条件下伤亡的大部分乘客，多是年老者和年幼者，因为他们不能有效地对火灾危害作出反应，行动不便且缺乏疏散意识和经验。为确保疏散安全有效，需要加强疏散指挥和组织，提高乘客疏散意识和能力，并给老人和小孩提供更多的照顾和帮助。

3.2.2 性别的影响

统计数据显示，不同性别的乘客在安全疏散过程中表现出不同行为特点。火灾中迅速撤离者中男性所占比例高于女性6.2%，这表明性别差异对疏散影响较大。在通知他人火灾信息方面，女性所占比例高于男性7.6%，但这可能会影响女性自身疏散。此外，女性乘客比男性乘客更倾向于在原地等待，这与女性生理上较为柔弱有关。

3.2.3 心理因素的影响

心理是影响人员疏散的一个重要因素。火灾通常会使人陷入惊慌失措之中，体现出一种失常行为状态，其显著表现就是恐慌。当人们发现并确认危险后，在躲避本能支配下，其会努力向远离火场的方向逃逸。心理素质好的人员，通常可以保持冷静清醒的头脑，根据火场情况选择正确逃生路线；心理素质差的人员，则会盲目跟从。

3.2.4 行为特性对疏散的影响

火灾等突发事件必然会引起人们不适应的身体、心理反应，在恐慌心理状态下，人们会采取一些积极行动来减轻或消除其影响。被困人员行为特性是指人员在这种行动过程中所表现出来的特性，其对地铁火灾中人员疏散具有重要影响。人的辨别能力直接影响其在火灾中的行为和反应，从而影响其疏散能力。国外研究表明，在发生火灾时，乘客听到报警信号后很难直接意识到发生了火灾。行动能力也是影响人员疏散的一个重要因素，如孕妇、抱孩子的人、领着的小孩、被搀扶的伤者、拄拐杖伤残者或坐轮椅者等步行速度要比一般人慢。乘坐地铁的频率及对现场疏散路线的熟悉程度也是影响疏散的重要因素。对于首次搭乘地铁的人员来说，进入一些换乘车站时，可能会一下子失去方向感；一些人员虽然经常乘坐地铁，但只是固定地往返某些车站，如果偶然在其他车站乘坐，会对现场疏散路线不熟悉，这不仅影响自身疏散，还会影响其他人员疏散。

3.3 燃烧产物对人员疏散的影响

发生地铁火灾时，燃烧产物会降低人员的疏散速度，导致人员中毒、呼吸系统疾病和眼部刺激，造成通道或者出口堵塞，影响疏散效果。为确保疏散安全有效，需要加强疏散指挥和组织，提高乘客的疏散意识和能力，并加强对疏散通道和出口的管理和维护，以确保乘客能够尽快安全地离开现场。

3.4 建筑设计及内部设施对人员疏散的影响

建筑设计及内部设施是指地铁中的疏散出口、检票闸机、围栏、屏蔽门、疏散指示标志、应急照明等，其设置情况与人员能否安全迅速撤离密切相关。疏散出口数量会影响人员的疏散速度；检票闸机可能导致无法形成畅通疏散通道，降低疏散效率；围栏需要工作人员开启，可靠性和快速反应性得不到保证；屏蔽门在发生火灾时容易闭锁，影响人员疏散。因此，发生地铁火灾时，需要对出口、检票闸机、围栏和屏蔽门进行合理应急管理，确保其不影响疏散速度、路径和安全性。

4 地铁火灾人员疏散策略

4.1 列车运行时发生火灾的人员疏散

列车发生火灾沿隧道向安全区域行驶，乘务员要及时打开列车安全门，提醒乘客携带应急照明灯具或打开手机手电筒，依靠人工光源照明，疏散时应避免恐慌，远离电缆，防止触电。地铁列车在运行过程中发生火灾，无法停车疏散时，应通知前站做好疏散、救援、灭火等准备工作。地铁工作人员应首先疏散站台层等候的乘客，防止其他乘客再次进入站台。如果发生火灾的车厢位于整个列车中部，应引导乘客疏散到两头车厢。如果发生火灾的车厢位于列车后部，应引导乘客向前部车厢疏散。在疏散过程中，工作人员应采取消防措施，防止火势蔓延，保证乘客特别是靠近火点的乘客有防烟面罩、过滤罐、逃生头盔、毛巾或口罩等逃生自救防护装备。

4.2 站台、站厅等处发生火灾时的人员疏散

在发生火灾时，地铁内部工作人员应按照分工，组织被困人员向不同出口疏散，确保疏散顺畅安全，且应提供防毒面具。同时，地铁内部调度中心通知地铁线上运行的列车，不允许乘客在发生火灾车站下车。火点附近的列车应限制行驶速度，消除强烈的空气对流，防止火势扩大蔓延。地铁内部工作人员应根据灭火预案，及时启动喷淋系统进行灭火，启动排烟设施进行排烟，降低火场温度，提高能见度，确保被困人员尽快逃生。此外，也可通过临时设置避难所的方式，应对地铁火灾等紧急情况。如，可考虑在大型地铁站设置避难所。这些车站不仅面积大、结构复杂，而且客流量大，临时或计划设置避难所有利于人员有序避难和撤离。在避难所内应备足水、氧气和食物等，以维持被困人员的生命安全。

5 结束语

针对地铁车站特点，对地铁车站火灾疏散影响因素进行分析，并探讨有效的疏散策略，为地铁应急疏散、消防安全管理、预案科学编制提供依据。在城市地铁轨道交通中，要从提高车站工作人员对紧急情况的应对能力入手，经常开展灭火救援演练。从保护乘客角度而言，相关部门要加大火灾安全知识的普及力度，提高乘客的消防安全意识。