城市軌道交通區(qū)間智能疏散系統(tǒng)相關(guān)問題探討

摘 要：城市軌道交通技術(shù)的高速發(fā)展對區(qū)間消防疏散提出了嚴(yán)格要求。該文依據(jù)區(qū)間火災(zāi)疏散原則，選取典型火災(zāi)工況，對區(qū)間智能疏散方案進(jìn)行了模擬分析。提出了智能疏散系統(tǒng)與綜合監(jiān)控、FAS等系統(tǒng)間的接口及實施方案，分析了該系統(tǒng)目前所存在的問題。并針對設(shè)計、運(yùn)營等方面，給出了區(qū)間疏散的合理化建議，對城市軌道交通建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)有重要指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通 區(qū)間 智能疏散系統(tǒng)

中圖分類號：U412文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（a）-0-02

隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，各地城市軌道交通蓬勃發(fā)展，軌道交通項目的建設(shè)對城市公共交通壓力的緩解及對城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用日益增大，但大量地下區(qū)間線路的建設(shè)也對消防疏散等安全問題提出了更高的要求，根據(jù)《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB50490-2009）[1]7.3.27條規(guī)定：區(qū)間隧道應(yīng)設(shè)置可控制指示方向的疏散指示標(biāo)志。各地城市軌道交通線路在設(shè)計時針對此問題均進(jìn)行了相應(yīng)的研究，但在設(shè)計過程及實施時均存在一些問題，伴隨著《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》（GB17945-2010）[2]的頒布實施，城市軌道交通地下區(qū)間隧道內(nèi)的消防疏散及指示系統(tǒng)的設(shè)置亦有了相應(yīng)的解決方案，即在地下區(qū)間設(shè)置智能疏散指示系統(tǒng)，結(jié)合區(qū)間火災(zāi)發(fā)生的具體里程及與區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道的位置確定疏散方向并由系統(tǒng)對疏散方向指示進(jìn)行設(shè)置，以便于乘客的快捷疏散。此方案從一定程度上解決了區(qū)間可控指示方向的疏散指示的控制問題，但在疏散方案上仍存在不足，結(jié)合工程設(shè)計實例，現(xiàn)對區(qū)間智能疏散指示系統(tǒng)相關(guān)問題進(jìn)行討論。

1 典型火災(zāi)工況下智能疏散方案分析

1.1 智能疏散原則

根據(jù)國內(nèi)已實施的城市軌道交通項目智能疏散系統(tǒng)情況，當(dāng)區(qū)間隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)地鐵設(shè)計規(guī)范要求，應(yīng)滿足人員“迎風(fēng)疏散、遠(yuǎn)離火源”為疏散原則，即控制區(qū)間內(nèi)疏散標(biāo)志燈的方向按照指向新風(fēng)方向及遠(yuǎn)離火源的原則與區(qū)間火災(zāi)排煙模式相協(xié)調(diào)；當(dāng)上行（或下行）區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時，相關(guān)區(qū)間疏散指示標(biāo)志燈具同時進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)動[3-4]。

1.2 典型工況疏散方案分析

結(jié)合目前運(yùn)行及在建的軌道交通地下區(qū)間內(nèi)設(shè)備設(shè)置情況，在軌道交通實際運(yùn)營時，地下區(qū)間內(nèi)一般無維護(hù)人員，失火火源僅限于列車內(nèi)人為縱火、車體設(shè)備故障失火、區(qū)間線纜著火三個方面，疏散對象僅考慮乘客及列車司機(jī)等。

以火災(zāi)發(fā)生在地下區(qū)間、位置在車站與區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道之間、車內(nèi)火災(zāi)為典型火災(zāi)工況，如圖1所示，進(jìn)行智能疏散方案分析如下。

F按照規(guī)范B站送新風(fēng)，A站排煙，風(fēng)向如圖1所示。

上行區(qū)間：

B站←→火災(zāi)點之間人員疏散：依據(jù)“迎風(fēng)疏散”原則，沿標(biāo)志燈指示方向直接疏散至B站。

火災(zāi)點←→聯(lián)絡(luò)通道之間人員疏散：依據(jù)“遠(yuǎn)離火源，盡快脫離煙霧區(qū)”原則，沿標(biāo)志燈指示方向經(jīng)聯(lián)絡(luò)通道借用下行區(qū)間進(jìn)行疏散。

聯(lián)絡(luò)通道←→A站之間人員疏散：本著盡可能多的解救和疏散人員，如果人們在聯(lián)絡(luò)通道距A站1/3段內(nèi)，迎新風(fēng)方向指示人員通過就近的聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)入相對安全的下行區(qū)間疏散；有人走過1/3段后，綜合考慮火災(zāi)蔓延等各種危險情況，標(biāo)志燈指示人們向A站方向疏散。

下行區(qū)間：沿標(biāo)志燈指示方向由區(qū)間中點向兩邊分別向A站、B站站臺疏散。

從火災(zāi)緊急情況下的疏散安全考慮，下行區(qū)間無火災(zāi)災(zāi)情，可順利組織人員就近疏散，但對于上行區(qū)間而言，存在一定的安全隱患，分析如下。

（1）當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在B站與區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道之間時，身處著火點至B站之間的人員可根據(jù)系統(tǒng)指示向B站疏散，此方案可行。

（2）由著火點至區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道的人員，如按迎風(fēng)疏散原則，需利用區(qū)間疏散平臺、跨越起火車廂外部就近向B站疏散。結(jié)合2005年韓國大邱地鐵火災(zāi)情況分析，火災(zāi)蔓延的時間僅僅只有3 min，此時存在部分人員尚未越過火災(zāi)區(qū)域的可能，如著火點火情嚴(yán)重，蔓延至車廂外，則人員幾乎無法跨越著火區(qū)域，疏散徑路無法實現(xiàn)，考慮到就近疏散原則，此時位于著火點至區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道間的人員僅能向距離最近的疏散通道疏散，但此時人員疏散方向與隧道內(nèi)排煙方向一致，不僅存在煙霧窒息的可能，更存在濃煙中人員無法有效識別疏散方向指示以致造成混亂進(jìn)而引起人員傷亡的安全

隱患。

（3）若指示乘客向兩個方向疏散，則區(qū)間內(nèi)存在兩個方向的導(dǎo)引，容易誤導(dǎo)乘客向錯誤方向疏散，進(jìn)而引起疏散徑路上人流對沖，造成混亂，導(dǎo)致發(fā)生不必要的非火災(zāi)直接傷害情況的出現(xiàn)。

（4）部分城市采用單方向疏散的原則，智能照明疏散系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時，由智能疏散系統(tǒng)主機(jī)結(jié)合具體火災(zāi)發(fā)生情況計算最佳的疏散路線，并控制系統(tǒng)內(nèi)雙向疏散指示燈點亮相應(yīng)方向的指示箭頭，開啟安全通道的安全出口標(biāo)志燈和疏散照明燈，關(guān)閉危險區(qū)域安全出口標(biāo)志燈和疏散照明燈，使禁行方向一片黑暗。此種疏散方式同樣會引起如上第2條所述問題，存在較大的安全隱患。

2 與相關(guān)系統(tǒng)接口及實施方案

設(shè)置智能照明疏散系統(tǒng)，需接收列車停車位置和區(qū)間火災(zāi)位置等報警信息，配合防排煙和通風(fēng)系統(tǒng)，方可由系統(tǒng)控制器主機(jī)自動形成最佳的疏散路線，故在設(shè)計初期階段，應(yīng)結(jié)合具體工程情況，制定相應(yīng)系統(tǒng)的配置，以滿足區(qū)間疏散的需要。根據(jù)區(qū)間智能疏散系統(tǒng)的運(yùn)行特性，結(jié)合軌道交通系統(tǒng)配置的主要形式，至少應(yīng)考慮在如下幾個方面進(jìn)行設(shè)置。

2.1 與綜合監(jiān)控接口

智能疏散系統(tǒng)需由綜合監(jiān)控執(zhí)行火災(zāi)工況下的疏散指示操作及區(qū)間火災(zāi)模式的運(yùn)行，故綜合監(jiān)控系統(tǒng)需增加與智能疏散系統(tǒng)的通訊接口，同時綜合監(jiān)控系統(tǒng)程序中需結(jié)合智能系統(tǒng)制定的預(yù)案編制相應(yīng)的聯(lián)動模式程序。

2.2 與信號系統(tǒng)接口

區(qū)間火災(zāi)位置的確認(rèn)可采用司機(jī)無線通信匯報具體火災(zāi)位置，由信號系統(tǒng)提供列車停車位置的具體里程，故需信號系統(tǒng)提供事故情況下列車停車的具體位置、增加信號系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)或智能疏散系統(tǒng)的接口，此接口可考慮采用通信接口。

2.3 與FAS系統(tǒng)接口

在區(qū)間內(nèi)設(shè)置感溫光纖系統(tǒng)，考慮到目前國內(nèi)大部分城市的區(qū)間隧道內(nèi)應(yīng)急指示燈具為10 m間隔布置，建議感溫光纖探測距離考慮精確到5 m以內(nèi)，通過感溫光纖系統(tǒng)主機(jī)提供火災(zāi)報警及火災(zāi)發(fā)生的具體里程等信息。需增加FAS與綜合監(jiān)控系統(tǒng)或智能疏散系統(tǒng)的接口，此接口可考慮采用通信接口。

3 存在問題分析

（1）針對以上設(shè)置，雖可在一定程度上減少區(qū)間火災(zāi)確認(rèn)時間，并制定相應(yīng)的火災(zāi)疏散方案，但只是一個權(quán)宜之法，并不能完全解決所有人員的安全疏散問題，從本質(zhì)上來說，現(xiàn)設(shè)置方式只是提供了一個相對優(yōu)化的疏散方案，其實質(zhì)與設(shè)置固定方向指示的區(qū)間隧道內(nèi)的疏散方案并沒有本質(zhì)的不同。

（2）火災(zāi)時具體著火位置確認(rèn)尚無有效辦法。結(jié)合《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157-2003）[5]及國內(nèi)大部分各城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)置情況，已運(yùn)行的部分軌道交通地下區(qū)間內(nèi)確認(rèn)火災(zāi)信息僅僅依賴于設(shè)置在區(qū)間火災(zāi)手動報警按鈕、消火栓旁的起泵按鈕、列車車載無線電話等方式，停車位置需要借助信號系統(tǒng)方可確認(rèn)。此外部分城市在區(qū)間內(nèi)設(shè)置了感溫光纖系統(tǒng)，可初步判斷火災(zāi)發(fā)生位置，但對火災(zāi)發(fā)生的位置如車內(nèi)、車體或者區(qū)間設(shè)備火災(zāi)情況無法判斷，故火災(zāi)發(fā)生的具體情況，無法及時有效的傳遞到智能疏散系統(tǒng)主機(jī)上，無法有效的實施具體的疏散方案。同時，利用司機(jī)無線通信通過人工確認(rèn)火災(zāi)相關(guān)信息后啟動相應(yīng)的火災(zāi)模式，所需要的時間較長，在此時間內(nèi)，存在火災(zāi)蔓延、火情擴(kuò)大的風(fēng)險。

（3）各城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)置道交通投資原則不盡相同，尤其是FAS系統(tǒng)增設(shè)感溫光纖，增加投資較多，需結(jié)合各地綜合考慮。

4 結(jié)語

（1）《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》7.3.27條規(guī)定：區(qū)間隧道應(yīng)設(shè)置可控制方向的疏散指示標(biāo)志。不應(yīng)列入強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，但可作為推薦標(biāo)準(zhǔn)。

（2）區(qū)間緊急情況下的疏散應(yīng)以“就近疏散、擇多疏散”為原則，保證盡可能多的人以最近的距離進(jìn)行安全疏散。

（3）進(jìn)一步深化軌道交通消防排煙系統(tǒng)及消防聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計，在工程造價允許的情況下適當(dāng)增加區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置，優(yōu)化區(qū)間疏散方案，并結(jié)合各地運(yùn)行經(jīng)驗不斷完善。

（4）軌道交通運(yùn)營部門應(yīng)結(jié)合線路系統(tǒng)設(shè)置具體設(shè)置情況，針對不同火災(zāi)工況下的疏散方案制定相應(yīng)的預(yù)定措施，并注重在實際過程中的有效實施。

（5）需加強(qiáng)對線路系統(tǒng)設(shè)備、區(qū)間設(shè)備的運(yùn)營維護(hù)，減少火災(zāi)發(fā)生的可能性。

參考文獻(xiàn)

[1]城市軌道交通技術(shù)規(guī)范（GB50490-2009）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)（GB17945-2010）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[3]王龍.城市軌道交通地下區(qū)間疏散指示標(biāo)志設(shè)計方案[J].電氣化鐵道，2011（5）：38-40.

[4]劉文婷.城市軌道交通車站乘客緊急疏散能力研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.

[5]地鐵設(shè)計規(guī)范（GB50157-2003）[S].北京：中國計劃出版社，2003.