高速铁路超大直径水下盾构隧道防灾疏散救援研究

为确定隧道防灾疏散设计原则与防灾救援设计参数,以崇太长江隧道为背景,通过火灾工况下列车停靠位置进行分析,明确隧道防灾疏散原则,结合土建工程,提出3种防灾疏散方案：方案一,2号竖井作为紧急出口;方案二,2号与3号竖井作为紧急出口;方案三,1号、2号与3号竖井均作为紧急出口。采用疏散仿真模拟,以疏散时间作为对比指标进行对比评价,确定疏散口最优间距、合理疏散方案、避难所布设参数及救援方案。研究结果表明,当火灾列车在残余动力运行下不发生在隧道内停靠的情况时,防灾疏散救援仅针对列车故障工况;随疏散口间距增大,安全疏散时间与拥堵时间呈增长趋势,最优间距值为75 m,可避免人员拥堵;洞身紧急出口数量增加,可有效降低疏散控制时间,应结合土建工程,通过投资效果分析,确定推荐疏散方案;为确保疏散过程中的安全,利用轨下空间设置避难所作为待避空间,避难所参数为330 m×4.0 m×2.5 m(长×宽×高);隧道采用定点救援方式,疏散人员应按照就近原则选择避难所待避,并根据待避情况进行轨面救援。     

随机停车模式下高速铁路双线隧道横通道间距的确定

针对高速铁路双线隧道内的列车火灾救援,以列车头部着火、失去动力、随机停靠在正对着横通道处、且人员疏散路径为上坡线路的工况作为人员安全疏散的最不利工况。采用火灾动态模拟器FDS建立最不利工况下的火灾仿真模型,确定可用的安全疏散时间。根据不同人员的逃生速度,采用人员疏散模拟软件EVAC,仿真计算必需的安全疏散时间。以人眼特征高度处烟气可见度小于10m时可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间作为人员安全疏散的时间控制条件,确定隧道最佳的横通道间距。结果表明:当横通道间距分别为500和400m时,对应的可用的安全疏散时间均小于必需的安全疏散时间,因此不满足人员逃生的时间控制条件;当横通道间距为300m时,对应的可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间,满足人员逃生的时间控制条件,可使人员安全疏散。因此建议高速铁路双线隧道横通道的设置间距为300m。     

长大铁路隧道火灾模式下人员疏散试验研究

为得到列车在长大铁路隧道内发生火灾时人员疏散的时间和速度,针对2种情况进行人员疏散全过程的试验和数值模拟研究。着火列车继续运行,着火车厢内的人员疏散至相邻车厢;着火列车停车,人员下车并疏散至隧道的紧急救援站或紧急出口。结果表明:当着火车厢满员时,相邻车厢超员40.0%比相邻车厢满员时需要的人员疏散时间多约2min,平均疏散速度下降45.7%;当隧道内疏散出口宽度(3m)满足人员疏散不过度拥挤的条件下,紧急救援站单侧疏散和紧急出口处双侧疏散2种疏散路径的人员疏散平均速度基本相等;在每节车厢均开启2扇外门的条件下,2扇外门位于车厢一端双侧要比位于车厢两端单侧时的人员疏散效率慢,平均疏散速度下降约21.6%;在铁路隧道内,青壮年男性、女性的疏散速度可分别定为1.2和1.0m·s-1,此速度可作为确定其他人群(老年人、儿童等)疏散速度的折减基数。     

地铁车厢火灾蔓延规律及人员疏散安全性研究

为完成在设定工况下某地铁车辆火灾发生后的最大热释放速率及达到最大热释放速率所需的时间和人员疏散的安全性研究,根据某车辆厂提供的地铁车辆参数及车辆所用材料,通过某燃烧试验室测得车辆所用材料相关的热力学参数并基于pyrosim建立地铁车厢火灾模型。对地铁车厢火灾模型的热释放速率、毒气浓度、能见度和温度4项指标进行分析,研究地铁车厢火灾发展机理及蔓延规律。通过实际演练获得必需安全疏散时间,结合仿真结果依照NFPA101规范,通过地铁车厢火灾模型的能见度、毒气浓度以及温度3个指标确定地铁车厢火灾发生后可用安全疏散时间,对比必需安全疏散时间与可用安全疏散时间研究该地铁车厢火灾发生后人员疏散的安全性。     

地铁岛式站台烟控系统的性能化分析

以北京地铁某典型岛式车站为研究对象,建立火灾烟气运动的物理和数学模型,采用计算流体力学方法,模拟站台火灾工况下烟气发展和蔓延过程,分析反映流动与发展特性的温度场、速度场、能见度等的分布规律;同时运用人员疏散动力学方法,模拟火灾工况下人员安全疏散所需的时间.以必需安全疏散时间小于可用安全疏散时间作为性能化防火目标的判据,论证火灾烟控系统的有效性和通道设计的合理性,从而为地铁火灾排烟通风系统的合理设计和人员疏散方案制定提供合理、科学的参考依据.     

高海拔特长铁路隧道定点防灾救援研究

为研究高海拔特长隧道定点防灾救援设计中不同火灾场景下救援横通道数量对人员疏散的影响,依托关角隧道对高海拔条件下火灾发展及人员疏散过程进行研究。利用FDS火灾模拟软件对关角隧道救援站进行高海拔条件下的火灾数值模拟计算,通过改变火源热释放速率以及救援横通道数量,得到不同火灾场景下可用安全疏散时间。利用人员疏散软件EXODUS对不同场景下高海拔地区人员疏散过程进行模拟,得到必需的人员疏散时间,通过与可用疏散时间的比较,最终确定高海拔特长铁路隧道定点救援站合理的救援横通道数量为8~9座。     

地铁车站增设人员流动物理干预设施安全风险研究

很多地铁车站建成不久便迎来大客流,人员进出站变得缓慢,部分车站在楼扶梯入口前增设了人员流动物理干预设施,希望提高车站的通行效率。然而在紧急情况下,这些设施往往会在急于疏散的人群相互推挤下发生移动、变形,进而缩减楼扶梯入口原有宽度,进一步加剧入口通道堵塞。运用Pathfinder仿真模拟研究了某地铁站在站台层楼扶梯入口前设置不同长度的人员分流设施后的疏散过程。结果表明,当1.5m长的人员分流设施被移动,导致2处楼扶梯入口通道宽度均缩减0.5m时,总疏散时间较通道宽度未变化时增加了8.67%,增加了灾难性拥挤踩踏事故发生的可能性。     

铁路隧道紧急救援站人员疏散时间理论计算方法

紧急救援站人员疏散时间是铁路隧道防灾疏散工程结构设计的关键参数。基于水力模型计算方法,结合铁路隧道内人员疏散特征,分析车厢内人数、疏散速度、站台宽度、横通道间距等参数之间的关系,建立铁路隧道紧急救援站人员疏散理论计算公式,并通过建立不同结构参数条件下的紧急救援站人员疏散模型,将人员疏散数值模拟结果与理论计算结果进行对比,考虑一定安全储备,提出了其理论计算公式的修正系数,最后通过人员疏散模型试验对理论计算公式进行了验证,两者结果较吻合。该人员疏散时间理论计算方法能够指导铁路隧道紧急救援站结构设计,并在已建成的紧急救援站疏散系统进行了安全性验证。     

地铁站台火灾时人员安全疏散分析计算

提出地铁火灾时人员安全疏散的判定条件，即人员安全疏散可用时间（tASET）大于人员安全疏散必需时间（tRSET），重点对人员安全疏散必需时间进行分析与模型假设，并针对某一地铁站台工程实例，分析计算站台火灾时人员安全疏散必需时间。     

基于NetLogo的地铁车站人员紧急疏散仿真研究

基于多智能体仿真平台NetLogo搭建仿真环境,利用海龟(Turtles)、瓦片(Patches)和观察员(Observer)3类智能体建立地铁车站站厅人员紧急疏散仿真模型。通过编程实现主体的探测、躲避障碍物、随机摆动、走向目的地等行走策略,规划人员的行走路径,推进仿真进程,研究站厅人员数量、出口条件、有站台输出人员对紧急疏散的影响。仿真结果表明:疏散时间随站厅人员数量线性递增且在超过某阈值后增长率突然变大;开放4个出口的疏散效率显著高于开放2个出口的情形且每种情形单个出口的疏散效率相似;2种情形下单位时间通过出口总人数的频次概率分布符合正态分布;疏散时间随出口宽度增加而迅速减小,宽度增至某值后减小速率趋于平缓;疏散时间随站台输出人员速率线性递增,人员生成速率超过某值后疏散时间迅速增大。本研究所得结论可为地铁车站站厅设计、人员紧急疏散和应急指挥提供可行性建议。     

铁路隧道内列车发生火灾时通风临界时间的确定

采用数值模拟方法获得隧道纵向通风排烟模式下的可用安全疏散时间,并与采用Togawa经验公式计算的所需安全疏散时间进行对比,以此判断人员疏散安全性,分析确定通风临界时间。结果表明:隧道纵向通风排烟下,通风开始时间对人员疏散安全性影响显著。通风开始时间早于180s人员疏散不安全;当火源功率不大于15MW时,通风开始时间不早于180s即可保证人员安全疏散,而火源功率大于15MW时,通风开始时间不早于180s且不晚于240s才能保证人员安全疏散;当纵向通风风速大于3m·s~(-1)时,通风开始时间不早于180s即可保证人员安全疏散,而纵向通风风速不大于3m·s~(-1)时,通风开始时间不早于180s且不晚于300s才能保证人员安全疏散。综合得出铁路隧道内列车发生火灾时通风临界时间为180s。     

高原高海拔超长铁路隧道运维期疏散救援关键技术

依托敦格铁路（敦煌—格尔木）高原高海拔隧道工程，通过计算火灾不利场景下人员疏散时间，验证了隧道内紧急救援站疏散救援通道设计的可靠性，提出了列车在隧道内着火情况下，车内火灾处置方案及人员安全快速疏散策略。开发了具有二级架构的新型隧道防灾疏散救援机电设备监控系统，提出了基于新型机电设备监控系统的乘客在紧急救援站内定点疏散救援应急预案，并给出具体的实施步骤。可为类似防灾疏散救援工程的设计和安全运维提供参考。     

火灾下城市轨道交通车站乘客疏散特点分析

分析了发生火灾后城市轨道交通车站人员安全疏散的基本条件,在此基础上提出了火灾中人员安全疏散可利用时间的影响因素。应用疏散仿真软件MassEgress对轨道交通车站人员疏散过程进行仿真模拟,分析各因素对疏散效率的影响程度,从而提出人员安全疏散的相关措施。     

地铁车站站厅排烟口位置对乘客安全疏散的影响

为改善地铁车站站厅层公共区的排烟效果,以郑州某地铁车站为研究对象,利用FDS(火灾数值模拟)软件对不同的排烟工况下的火灾数据进行数值模拟计算,得出以下结论:在安全疏散时间内,除了着火点周围3 m区域范围,其他位置均能够满足乘客的安全疏散要求;火灾时,相比排烟管道设置在站厅层公共区围护结构两侧区域,排烟管道在站厅层公共区中部区域时更有利于乘客的安全疏散;在进行排烟设计时,站厅层公共区易发生火灾部位周围沿站厅层长度方向上12.6 m范围内、宽度方向上6.45 m范围内不应设置排烟防火阀。     

地铁火灾时疏散时间的分析与计算

本文详细分析了地铁火灾特点、乘客疏散特征、疏散路径、疏散安全区、计算疏散时间的前提条件、疏散时间的构成等诸多因素对安全疏散的影响,指出在地铁各个出口(车门或屏蔽门口、站台至站厅的楼扶梯口、检票口、地面出入口)等处存在滞留现象,提出根据疏散群体的行动时间和滞留时间计算全体疏散人员总的疏散时间的思路,并给出了疏散时间计算公式.     

市域快速轨道交通水底盾构隧道防灾救援实例分析

市域快速轨道交通难免以隧道形式穿越大江大河,有必要探究市域快速轨道交通水底隧道防灾救援方法。依托温州市域铁路S2线瓯江北口隧道的工程实例,从工程应用、疏散效果、施工风险、结构受力、经济性、适用范围等方面,对比分析水底隧道受灾人员常见疏散方式,确定瓯江北口隧道受灾人员疏散方案;采用FDS软件模拟瓯江北口隧道不同火灾工况下,烟气、温度、可见度蔓延情况,以及安全疏散时间与距离火源位置关系。分析结果表明:隧道内发生火灾时,开启风机可使排烟效果得到明显提高,有利于人员安全疏散。     

中低速磁浮线路高架桥上应急设施疏散能力仿真分析

在分析中低速磁浮线路高架桥上事故特点的基础上,归纳了竖向、纵向、横向等应急疏散模式,以及既有的桥上应急设施类型.通过计算机多智能体仿真平台Pathfind-er,建立了磁浮列车桥上人员疏散仿真模型,计算分析了不同工况下桥上应急设施及其设计参数对人员疏散时间的影响.研究结果表明:采用Pathfinder仿真平台可以较为真实地模拟桥上人员的疏散过程和疏散时间;竖向疏散的独立楼梯疏散效率和安全性能较高;疏散平台的平台宽度和栏杆间隔对人员纵向和横向疏散时间有一定影响.     

《地铁安全疏散规范》车站疏散适用性分析

针对最新颁布的《地铁安全疏散规范》,通过对规范的疏散研究,以及某城市6B编组地铁地下车站的实例计算分析,从保证消防安全和满足人员疏散的角度探讨更适合实际工程的疏散计算模式。提出在进行消防疏散计算时,应区分两种火灾工况,站台层火灾时,疏散计算以《地铁安全疏散规范》为准;站厅层火灾时,疏散计算应先满足《地铁设计规范》的6 min疏散通过要求,同时辅以售检票闸机通过能力,对安全出口通过能力及6 min内相邻车辆能否将站台滞留乘客疏散至相邻车站等进行核验,以期对同类工程的建筑消防疏散设计提供一定的参考和借鉴。     

市域铁路地下停车场消防疏散问题分析

为促进土地资源的复合利用,市域铁路设置地下停车场将是可持续发展的必然之路,而消防疏散问题又是地下停车场建设的关键之一。为此,分析了市域铁路地下停车场消防疏散难点以及地下停车场核心区的火灾危险性;以上海市域铁路机场联络线申昆路地下停车场为例,模拟分析了不同疏散场景下的疏散时间。分析结果表明：市域铁路地下停车场咽喉区的火灾危险性较低;存车区的可燃物为列车本身,可将该区域动车组的火灾规模由15 MW调整至8 MW;申昆路地下停车场内的所有人员能够在6 min内全部撤离到安全地带,而且安全疏散时间大于1.2倍所需疏散时间,人员疏散的安全性能够得到保障。     

高速列车火灾疏散性能研究

针对高速列车火灾逃生通道狭小的特点,首先利用Pyrosim仿真软件结合真实燃烧试验所得的材料参数,进行了列车的火灾仿真。通过火势扩散程度、温度、热流量和烟层高度变化,确定了火灾状况下列车内乘客的极限逃生时间。然后通过人群疏散演练试验,并用Pathfinder软件对疏散情况仿真建模,确定了人群实际的疏散逃生时间。在列车中部起火后,引导疏散方案与自由疏散方案均能满足仿真所得的极限逃生时间要求,但引导疏散方案的效率更高。通过对整列列车的轨道面疏散仿真发现,若配有逃生梯的车厢起火,应及时将逃生梯转移,以大幅提高疏散效率。