城市公共場(chǎng)所人群聚集風(fēng)險(xiǎn)理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，城市公共場(chǎng)所作為經(jīng)濟(jì)文化的主要載體承擔(dān)著越來(lái)越多的商業(yè)活動(dòng)，娛樂(lè)活動(dòng)，文化活動(dòng)，交通運(yùn)輸活動(dòng)，體育活動(dòng)，宗教活動(dòng)等，每一次活動(dòng)都伴隨著大量的人群聚集。近年來(lái)，公共場(chǎng)所的人群聚集事故頻繁發(fā)生，聚集人群的安全問(wèn)題已經(jīng)引起人們的高度重視。大型城市公共場(chǎng)所人群聚集風(fēng)險(xiǎn)是指在公共場(chǎng)所這一復(fù)雜系統(tǒng)中，與人群聚集狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。主要包括因人群過(guò)度聚集產(chǎn)生的擁擠踩踏事故風(fēng)險(xiǎn)以及因聚集人群的特性在災(zāi)難事故的緊急疏散過(guò)程中

2、次生的風(fēng)險(xiǎn)。 研究人群聚集風(fēng)險(xiǎn)，除了包括典型的人群擁擠踩踏事故外，還包括在災(zāi)難事件的疏散過(guò)程中，由于人群自身的特性(包括心理及行為特性、運(yùn)動(dòng)特性等)導(dǎo)致疏散時(shí)間延遲而導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn)。人群聚集事故可以單獨(dú)發(fā)生，也可以作為火災(zāi)、爆炸、毒氣泄漏等事故災(zāi)難的次生災(zāi)難發(fā)生。由此可以看出，人群聚集風(fēng)險(xiǎn)不僅與人群的心理行為有關(guān)，而且與人群的運(yùn)動(dòng)特性有關(guān)，本研究在傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)理論的基礎(chǔ)上結(jié)合人群心理及行為理論、人群動(dòng)力學(xué)理論，研究聚集人群風(fēng)險(xiǎn)，首

3、次提出人群聚集綜合風(fēng)險(xiǎn)理論。人群聚集風(fēng)險(xiǎn)事故具有雙重演變機(jī)制，其發(fā)生和發(fā)展過(guò)程既有確定性的一面，又有不確定性的一面。本論文在對(duì)大型公共場(chǎng)所內(nèi)人群聚集風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生機(jī)理、演變機(jī)制、事故后果等問(wèn)題進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，尋找出其內(nèi)在規(guī)律，提出預(yù)防事故的有效措施。 文章首先提出了人群聚集風(fēng)險(xiǎn)理論，對(duì)其構(gòu)成部分進(jìn)行了闡釋。對(duì)聚集人群心理及行為中的恐慌情緒及騷亂行為進(jìn)行了重點(diǎn)研究；對(duì)導(dǎo)致上述心理和行為原因進(jìn)行剖析。對(duì)人群動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容及研究方法

4、進(jìn)行了闡述；對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)理論及方法在人群聚集風(fēng)險(xiǎn)理論中的應(yīng)用進(jìn)行了描述。 對(duì)疏散過(guò)程中常見(jiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析，并采用定量計(jì)算及計(jì)算機(jī)模擬的方法研究可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因。在對(duì)通道堵塞現(xiàn)象及其恢復(fù)過(guò)程的研究中，提出了基于人群動(dòng)力學(xué)特征的密度一人流通過(guò)率函數(shù)，以該函數(shù)為基礎(chǔ)，把人流通過(guò)率作為變量來(lái)研究處于堵塞狀態(tài)通道的恢復(fù)機(jī)制；得出了堵塞通道的恢復(fù)與人群的初始密度，堵塞持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)的結(jié)論，提出了人群管理中的人群密度闕值。在疏

5、散通道中的相向流現(xiàn)象研究中，以相向流比率為變量，研究其對(duì)最大人流通過(guò)率、行走速度和的影響。得出了人流比率相差較大時(shí)，對(duì)最大人流通過(guò)率和行走速度的影響非常顯著，隨著人流比率之間的差別減小，這種影響逐漸減弱的結(jié)論；并對(duì)最容易發(fā)生堵塞的情況進(jìn)行了分析。提出了用于確定單一出口建筑疏散能力和疏散過(guò)程中人群密集狀態(tài)的離散時(shí)間疏散模型(DTEM)，模型中考慮了人群密度對(duì)出口疏散能力的影響，根據(jù)人群疏散軌跡把疏散過(guò)程分為L(zhǎng)型和C型。對(duì)相同的出口寬度下，

6、不同疏散類(lèi)型之間的疏散結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；對(duì)不同出口下的疏散能力進(jìn)行研究。模型得出的結(jié)果與Simulex模擬得出的結(jié)果近似。在對(duì)以往事故進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了反應(yīng)人群擁擠踩踏事故的發(fā)生機(jī)制PMCDT模型；提出了受力時(shí)間及致死闕值之間的函數(shù)關(guān)系；建立起事故現(xiàn)場(chǎng)中的人群密度分布函數(shù)；建立了平坦地面及臺(tái)階上發(fā)生擁擠事故的受力模型；并針對(duì)具體場(chǎng)景對(duì)事故持續(xù)時(shí)間、傷亡范圍及傷亡后果之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，并由此得出事故后果的定量模型。研究發(fā)現(xiàn)，擁擠型事

7、故中事故的傷亡后果主要由場(chǎng)所特征及人群密集程度確定，事故持續(xù)時(shí)間對(duì)其影響并不占主導(dǎo)作用。 以城市公共場(chǎng)所中最常見(jiàn)的火災(zāi)事故為幕景，研究某大型超市火災(zāi)疏散過(guò)程中的人群聚集風(fēng)險(xiǎn)。采用事件樹(shù)技術(shù)確定出不同火災(zāi)幕景的發(fā)生概率，用CFAST軟件對(duì)不同幕景下的ASET進(jìn)行確定，分別采用計(jì)算機(jī)模擬方法和人群動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)方法對(duì)不同幕景下的RSET進(jìn)行確定，對(duì)不同幕景下的傷亡風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行確定。對(duì)不同方法得出的RSET值進(jìn)行對(duì)比，并對(duì)其差別進(jìn)行原因分析

8、。以疏散人數(shù)、疏散準(zhǔn)備時(shí)間和出口寬度為變量，研究它們與疏散過(guò)程中出現(xiàn)的人群過(guò)度擁擠現(xiàn)象之間的關(guān)系；研究不同疏散人數(shù)下在疏散通道中適當(dāng)設(shè)置障礙與疏散時(shí)間的關(guān)系。 采用SSM(Soft System Mythology)方法，以事故發(fā)生過(guò)程中不同角色的心理學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，從管理、設(shè)計(jì)角度對(duì)近年來(lái)事故后果最嚴(yán)重的密云人群擁擠踩踏事故進(jìn)行分析，尋找出導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因。采用計(jì)算機(jī)模擬手段對(duì)人群聚集過(guò)程進(jìn)行模擬；同時(shí)采用改進(jìn)的群集理論對(duì)