跨座式单轨交通安全保障与应急疏散设备配置PPT课件.pptx

跨座式单轨交通安全保障与应急疏散设备配置 1 2020 3 23 1 目录 2 2020 3 23 一条轨道 一般采用混凝土制造 单轨交通的车辆比路轨更宽 列车跨座在路轨之上 两旁盖过路轨 跨座式单轨交通 跨座式单轨交通的特征 3 2020 3 23 跨座式单轨交通的技术经济特征 跨座式单轨交通 运量适中 适用于高峰小时单向断面客运量1 3万人次的线路 运行速度较快 单轨的旅行速度一般在40公里 小时 低噪音 绿色环保 使用橡胶轮胎和混凝土轨道 噪声被吸收 绿色环保 安全可靠 独立路权 列车追踪运行 自动间隔控制 屏蔽门保障乘降安全 节约资源 所占的地面面积和垂直空间较小 工程造价低 造价仅为地铁的1 3 1 2 观光效果好 乘客在车上视野宽广 眺望条件好 能能起到游览观光的作用 适用各种建设条件 单轨交通的爬坡能力强 拐弯半径小 一般正线最大坡度60 最小曲线半径100m 适合复杂地形 相比其他轨道交通 单轨所占的空间较小 亦不大影响视线 能有效利用道路中央隔离带 适于建筑物密度大的狭窄街区 4 2020 3 23 目录 5 2020 3 23 跨座式单轨交通安全保障技术 2 1跨座式单轨交通安全保障体系 安全保障体系 应急机制 设备保障 应急预案 应急预警 应急处理 救援列车 救援渡板 缓降装置 消防云梯 6 2020 3 23 救援列车从前 后 方向连接故障 事故 列车 将故障 事故 列车牵引 推进 运行到前方 后方 车站 疏散乘客 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 跨座式单轨交通安全保障技术 先进的救援设备 救援列车 7 2020 3 23 在故障列车与救援列车之间搭建救援渡板 转移乘客到救援列车上 疏散乘客 先进的救援设备 救援渡板 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 跨座式单轨交通安全保障技术 8 2020 3 23 利用单轨列车自备的缓降装置 或利用消防云梯将被困乘客从列车上疏散至地面 减少乘客伤亡 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 跨座式单轨交通安全保障技术 先进的救援设备 缓降装置 消防云梯 9 2020 3 23 利用伸缩梯疏散到紧急疏散通道 再由疏散通道行至安全区域 钢质伸缩梯与紧急疏散通道的配合使用减轻了轨道交通高架区间的疏散压力 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 跨座式单轨交通安全保障技术 先进的救援设备 伸缩梯 应急步道 10 2020 3 23 跨座式单轨交通安全保障技术 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 科学的安全保障机制 11 2020 3 23 跨座式单轨交通安全保障技术 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 完善的应急预案 应急预案体系包括轨道交通突发事件的预测预警 预案启动 救援和终止等应急工作流程 划分突发事件的一般 级 较重 级 严重 级 和特别严重 级 四级预警 按照 属地原则 实施分级响应 专项应急预案公安 消防 医疗以及公交客运企业结合自身特点分别制定了专项应急预案 12 2020 3 23 跨座式单轨交通安全保障技术 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 明确的责任机制 责任体系将轨道交通的预警监控系统建设纳入政府案例监控系统 督促企业落实运营服务安全管理和预警监控相关措施 形成企业四级运营安全管理体系 13 2020 3 23 跨座式单轨交通安全保障技术 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 先进的设施设备监测维护 建立轨道交通设施 设备监控监测系统 对高架系统 隧道系统等易引发轨道交通安全风险因素实施监控 监测 14 2020 3 23 跨座式单轨交通安全保障技术 2 1跨座式单轨交通安全保障技术 可靠的预警技术 充分依靠现有资源 通过车站 车厢的视频系统 语音播报系统进行及时预警信息发布 15 2020 3 23 跨座式单轨交通安全保障技术 跨座式单轨交通安全保障技术 2 2应急救援与疏散方法 区间应急疏散与救援方法 16 2020 3 23 车站应急疏散与救援方法 跨座式单轨交通安全保障技术 跨座式单轨交通安全保障技术 2 2应急救援与疏散方法 17 2020 3 23 目录 18 2020 3 23 跨座式单轨交通应急保障设备配置 3 1车站疏散设施网络配置理论与方法 跨座式单轨交通的列车离地面较高 左右没有可站立的路轨 前后虽有可站立的路轨 但宽度较窄 因此 如果列车在区间发生火灾等紧急事件 相比其它轨道交通 单轨铁路上的乘客更易陷入恐慌 停车逃生也更为困难 尤其是中间没有设置应急步道的单轨系统 大多数情况下需要列车开行到最近的车站进行疏散 因此 单轨交通疏散设施网络配置的要求更高 美英日中等多个国家都在设计规范类文件中特别指出车站疏散设施网络的配置应重点和主要考虑火灾 因此 跨座式单轨交通车站需重点考虑在火灾条件下疏散设施网络的配置 19 2020 3 23 跨座式单轨交通应急保障设备配置 3 1车站疏散设施网络配置理论与方法 一方面 在疏散设施与疏散客流的相互作用下 系统呈现出不同的疏散性能 另一方面 作为一种外因 火灾的发生和发展导致系统内的疏散客流状态发生动态变化 进而这种变化会在疏散客流与紧急疏散设施的相互作用下引起系统疏散性能的变化 为此 疏散设施网络的配置需考虑以下因素 1 火灾对疏散客流状态的动态影响机理 2 火灾条件下疏散性能指标体系 3 疏散性能指标与疏散客流状态和设施配置参数之间的关联 4 疏散设施配置的量化分析最终实现设施配置对火灾动态影响的最佳响应 20 2020 3 23 跨座式单轨交通应急保障设备配置 3 1车站疏散设施网络配置理论与方法 1 火灾对疏散客流状态的动态影响机理 火灾发生后 在火灾参数和时间空间的作用下首先产生热量 烟颗粒 毒性气体等火灾产物 经过研究我们发现 火灾参数与火灾产物之间的关联关系可以描述为 t时刻 行人开始逃生时t 0 扩散到与火源距离为d的位置的温度 t时刻扩散到与火源距离为d的位置的烟气消光系数 t时刻扩散到与火源距离为d的位置的一氧化碳浓度 21 2020 3 23 上图表明 在火灾成长阶段 火灾产物随着时间的变化规律为 先急剧扩散后逐渐达到平稳扩散 离火源越远的位置 火灾产物扩散的延迟时间越长 且扩散速度也越慢 火灾产物的时空变化 跨座式单轨交通应急保障设备配置 22 2020 3 23 各种产物扩散后 进而对客流的生理状态和心理状态造成影响 经过我们的研究发现 火灾产物与身心状态之间的量化关联为 随着火灾产物的扩散 客流的生理状态越来越差 即身体逐渐失去移动能力 心理也越来越恐慌 且心理比生理更早达到最坏状态 客流的生理状态ph和心理状态ps 客流身心状态关于火灾产物的变化 跨座式单轨交通应急保障设备配置 23 2020 3 23 2 火灾条件下疏散性能指标体系 跨座式单轨交通应急保障设备配置 已有研究考虑了疏散时间ET 疏散能力 疏散可靠性PN和疏散安全性SA等评价指标 但忽略了系统脆弱性CR的考虑 然而火灾对跨座式单轨车站应急疏散系统的致命危害更多是对系统脆弱性的冲击 脆弱性强调分析 火灾突变 疏散客流受到干扰和应急疏散设施出现故障 给系统造成的后果 其重点在于对系统存在的缺陷和风险的识别 不仅可以反映疏散系统的安全程度和对异常事件的敏感性 而且也可以反映疏散系统在火灾动态影响下疏散性能的变化 因此 我们将系统脆弱性CR也纳入到疏散性能指标体系中 24 2020 3 23 3 单项设施疏散性能与客流状态和设施参数之间的量化关联 跨座式单轨交通应急保障设备配置 经过我们的研究 单项设施 包括站台 自动扶梯 楼梯 站厅 通道和闸机开放时的可利用部分 的疏散性能可以采用下面的模型进行描述 疏散时间ETi 客流在排队系统中的逗留时间 疏散能力 i 排队系统的客流输出率 疏散可靠性PNi 排队系统的畅通概率 系统脆弱性CRi 上述指标关于火灾参数等的灵敏度 排队系统内疏散客流的人数n的稳态概率 客流通过疏散设施的时间分布 调用 该模型量化了单项设施疏散性能与疏散设施参数 疏散客流状态 火灾产物和火灾参数之间的关联 疏散安全性SAi 排队系统的人均面积 25 2020 3 23 4 车站系统疏散性能与客流状态和设施参数之间的量化关联 经过我们的研究 车站疏散设施网络的系统疏散性能可以采用以下模型进行描述 疏散时间ET 客流在排队网络中的逗留时间 疏散能力 排队网络总的客流输出率 疏散可靠性PN 排队网络的畅通概率 系统脆弱性CR 上述指标关于火灾参数等的灵敏度 客流离开任意疏散设施的间隔变异系数 疏散客流的分离 疏散客流的合并 调用 该模型量化了车站整体系统疏散性能与疏散设施参数 疏散客流状态 火灾产物和火灾参数之间的关联 疏散安全性SAi 排队网络的人均面积 跨座式单轨交通应急保障设备配置 26 2020 3 23 5 疏散性能与客流状态和设施参数之间的量化关联 跨座式单轨交通应急保障设备配置 下图显示了以上疏散性能指标随客流状态变化的规律 1 客流疏散量越大 可靠性 安全性 疏散时间和脆弱性要求越高 此时若客流密度较小 疏散能力会越大 若密度较大 则疏散能力越小 2 客流生理状态越差 疏散性能越差 4 客流密度较大时 心理越焦急 疏散性能反而越差 3 客流密度较小时 小于1 2最大密度 心理越焦急 疏散性能越佳 27 2020 3 23 6 疏散设施网络优化配置模型 跨座式单轨交通应急保障设备配置 对于乘客而言 优化配置疏散设施应尽量使得疏散性能最佳 而对于车站投资建设者而言 优化配置时应尽量使得费用最小 因此 可建立下面的优化模型 minCM fi Li Wi费用CM最小 fi为设施i单位平米的造价 ET tM ta tr疏散时间ET控制在最大逃生时间tM ta tr内 1 1 0i疏散能力 控制在单位时间内需要疏散的总人数 0i的 1 1 100 以上 PN 1 2疏散可靠性PN控制在 1 2 100 以上 s t CR 3系统脆弱性CR控制在 3 100 以内 采用该模型设计跨座式单轨交通车站的疏散设施网络 能够在充分确保疏散性能 尤其是能够充分控制系统的脆弱性 的基础上实现疏散与费用的综合效果最佳 且设施的设计能够实现对火灾的动态响应 SA s疏散安全性SA即人均面积控制在服务水平s以上 28 2020 3 23 7 结论建议 1 考虑的火灾影响程度越大 对疏散设施的要求越高 2 通道 楼梯和闸机通常是疏散的瓶颈 对其有效疏散能力的要求非常高 疏散通道越长 受火灾的动态影响越大 其宽度设计的要求越高 疏散通道出口应形成喇叭形且其整体宽度应不小于普通通道宽度的1 2倍 3 站台和站厅是乘客的聚集场所 其容量设计要考虑应急疏散的要求 应不小于正常状态要求的1 2倍左右 4 自动扶梯的宽度较窄且易受到火灾的影响 在紧急情况下旅客更倾向于选择楼梯进行疏散 因此 自动扶梯的设置应综合考虑服务质量与疏散能力的要求 其疏散能力不宜超过总疏散能力的40 跨座式单轨交通应急保障设备配置 通过对上述研究的仿真模拟 我们得到如下结论 29 2020 3 23 7 结论建议 续 跨座式单轨交通应急保障设备配置 车站间距 为保证紧急情况下能及时将列车开行 退回或前进 到最近的车站进行客流疏散 单轨系统的车站间距 即轨道长度 不宜设计过长 应根据轨道的坡度 曲线半径和单轨列车的型号等进行设计 如 研究表明 车站间距越长 在线路中间区段发生紧急事件后 到达最近车站进行疏散的时间越长 紧急事件越不可控 乘客危险性越大 因此车站间距必须考虑安全疏散的需要 一般以不超过1 5公里为宜 30 2020 3 23 7 结论建议 续 跨座式单轨交通应急保障设备配置 闸机 车站紧急疏散时 虽然闸机可全部开放 但由于机箱被固定 客流无法利用这一空间进行疏散 因而时常成为疏散的瓶颈 严重时乘客会翻越闸机 一旦摔倒 则会引发大量踩踏事件 研究发现 有闸机比无闸机时所用的疏散时间要高出36 左右 因此 建议采用可移动式闸机 在紧急状态时可以移除 以提高客流疏散的能力 31 2020 3 23 7 结论建议 续 逃生设施 跨座式单轨交通应急保障设备配置 车站发生大火时 站台 站厅 通道和楼梯等往往成为浓烟窜烧的区域而导致乘