安全技术新进展

安全技术新进展人群拥挤踩踏事故初步分析摘要历年来，我国发生了多起人群拥挤踩踏事故，踩踏事故主要发生在人群大量聚集的场所，多数又是由于外界灾害导致人群逃跑，场所中安全疏散通道设计存在问题，应急疏散指挥不利，公众人员安全意识薄弱等问题，致使场所人群未能及时有效疏散导致人群踩踏事故。本文针对公共场所人群踩踏事件，以上海外滩陈毅广场踩踏事件为例，分析踩踏事故原因，并基于群集指数法对踩踏事故进行分析，提出相应的预防措施。关键词：踩踏事件 群集指数法 预防措施 目录1我国历年踩踏事故统计21.1 应急疏散的重要性21.2国内外研究现状31.2.1国内研究现状31.2.2国外研究现状42 踩踏事故42.1踩踏事故原因42.1.1人的因素42.1.2物的因素52.1.3环境因素62.1.4管理因素63基于群集指数法对踩踏事故进行分析84公共场所的性能优化设计104.1安全教育对策114.2管理对策114.2.1人群管理114.2.2场地管理114.2.3信息管理114.2.4应急管理12参考文献13- 1 -安全技术新进展引言随着社会的发展，大型活动日益增多，随之而来的是在有限的大型公共空间中人群流动的频度和密度大幅度增长，从而使人群大量聚集导致的拥挤踩踏事故风险也显著提高。特别是随着2008年北京奥运会和2010年上海世博会的举办，新建及改扩建几十个大型场馆以及相关公共建筑设施，这类建筑设施主要特征就是在活动举办期间人群高度聚集，人群聚集通常不会导致事故发生，但在某些特定环境和特定条件下会产生严重的人群拥挤踩踏事故。通过对过去60年间大约120起人群拥挤踩踏事故的分析可以看出，近年来，特别是近10年以来，人群拥挤踩踏事故迅速增加，仅19952005年间的事故就达到了80起。如2004年2月5日晚,北京密云县云虹桥人群拥挤踩踏事故造成了37人死亡，37人受伤的特大伤亡事故；2007年11月10日，重庆家乐福商场人群拥挤踩踏事故，造成3人死亡，31人受伤。2014年12月31日，上海外滩陈毅广场人群拥挤踩踏事故，造成36人死亡，47人受伤。人群拥挤踩踏事故导致的伤亡人数也呈迅速增长趋势，虽然事故的发生属于小概率事件，但产生的社会影响却是极大的。本文主要是以上海外滩陈毅广场人群拥挤踩踏事故为代表的几起踩踏事故为研究对象，通过对历年踩踏事故的分析，找出踩踏事故发生的直接原因，间接原因，根本原因等。根据这些原因，分析我国人群踩踏事故中，事故发生之前，发生地对于人员疏散问题的准备措施中的不足点，对我国大型场所、人员密集地提供相应的应急预案以及人员疏散方案。人群拥挤踩踏事故作为一种典型的人为事故类型由于其发生突然、社会影响严重等越来越引起人们的重视，但目前研究主要集中在对于事故致因定性分析阶段，而没有通过对事故内部规律的总结分析来对其成因机制，发生、演变过程机理进行综合性的描述。1我国历年踩踏事故统计时间地点死伤原因追责2014.12.31上海外滩36死47伤人群拥挤，应急预案不到位2014.9.26云南昆明明通小学6死26伤楼内拥挤跌倒3人因涉嫌教育设施重大安全事故罪被拘留2013.2.7湖北老河口市秦集小学4死7伤楼内拥挤踩踏6人行政处分；2人停职；3人犯教育设施重大安全事故罪获刑2年半、2年、1年2009.12.7湖南湘乡市育才中学8死26伤楼内拥挤跌倒2人免职，2人犯教育设施重大安全事故罪获刑1年6月和1年2007.11.10重庆家乐福沙坪坝店促销4死30伤商场促销，人群拥挤跌倒两人重大责任事故，分别获刑3年、2年200611.20江西都昌县土塘中学6死39伤楼内拥挤跌倒校长被控制2005.10.25四川通江县广纳镇小学8死27伤楼内照明突然熄灭拥挤跌倒校长犯玩忽职守获罪2年我国历年发生的踩踏事故多数发生人员密集场所，如中小学、广场、超市等，其中中小学发生踩踏事故情况较为严重。踩踏事故发生的原因主要是因为人群拥挤，人群中有人跌倒或者行驶中遇到障碍物，后方人员不知道，继续向前拥挤，导致踩踏事故。人员摔倒是直接原因，追究导致人员摔倒的间接原因可能是因为管理不善，疏散工作没有做好，根本原因是人员没有足够的安全意识，管理人员不能妥善管理，未能充分做好活动之前的安全工作，参加活动的人员自我保护意识不足，遇到突发事件不能保持镇定等。1.1 应急疏散的重要性我国人口众多，公共场所如交通运输（机场、车站、地铁等）和娱乐场所（电影院、超市、游乐场等）等有以下几个特点，可能会造成紧急情况下的疏散困难：1、人员密度空前增大，人员在密集场所可活动范围减小，增大拥挤的可能性。2、人员对周围环境都不熟悉，给紧急情况下的人员应急安全疏散造成很在压力。3、组成人员复杂，包括特殊人群（老弱病残孕），增大紧急疏散的困难。从目前的国际形式来看，自911事件以来，国际上普遍对人员密集公共场所的应急疏散安全性能十分重视。2003年美国和加拿大发生的大规模停电事件以及英国伦敦地铁的停电事件，更加深了全社会对公共场所的应急疏散安全性能重要性的认识。从我国的具体情况来看，各公众场所没有推选制度化的疏散演习，公众没有接受经常性的培训和演习，因而普遍缺乏应急疏散常识。由于许多发达国家长期以来便十分重视应急疏散宣传教育，要求定期进行疏散演习，所以公众对于如何应对紧急情况都有相当程度的知识。正是由于公众在这方面的素质比较高，所以无论是在911事件、美国和加拿大大规模停电事件以及英国伦敦地铁的停电事件中，都没有因为人员恐慌、拥挤践踏而造成额外的人员伤亡。而在我们国家，民众在这方面的素质与发达国家有很大差距。如上文所述的上海外滩踩踏事故，由于未做好应急管理，人员疏散等工作，造成36人死亡，47人受伤。 颁布应急方案，定期进行应急演练对于减少踩踏事故，更好的应对事故灾害，尽量减少事故损失等至关重要。1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状我国关于踩踏方面的研究主要是基于理论方面，通过建立模型，然后对踩踏事故进行定性定量分析，但是计算机模拟的研究比较少。2013年王起全副教授于中国安全科学学报上发表文章基于赋权关联度算法的地铁拥挤踩踏事故风险研究，此文章是基于我国今年地铁拥挤踩踏事故就行统计分析，总结出了引发地铁踩踏事故的主要因素以及主要的发生场所。利用数学建模的思路引入了赋权关联度算法，选取地铁实例样本与典型事故案例进行比对，计算关联系数，得出结论：在自动扶梯处发生拥挤踩踏事故危险程度最高，人群拥挤、跌倒碰撞、电梯故障和应急管理缺陷等因素最可能诱发拥挤踩踏事故1。北京市劳动保护科学研究所与北京市科学技术研究院联合完成地铁车站拥挤踩踏事故风险评价DEA模型的研究。该研究运用数据包络分析(DEA)方法，确定地铁车站人群拥挤踩踏事故风险输入输出向量，并考虑输出向量权重限制问题，建立改进的地铁车站拥挤踩踏事故风险评价DEA 模型。最后，采集北京地铁13 个车站的信息，对该模型进行应用。该评估模型不仅能将地铁车站拥挤踩踏事故风险同车站的基本条件联系起来，还能向各车站提供如何降低拥挤踩踏事故风险的指导信息2。由中国矿业大学（北京）研究的题目拥挤踩踏事故风险定量评价模型及其优化分析是基于拥挤踩踏事故风险概率及损失严重程度的定量表达方式，建立拥挤踩踏事故风险定量评价模型。利用该模型分析人群高度聚集场所产生滞留人群的过程，讨论拥挤踩踏事故造成人员伤亡应具备的条件。结合事故案例中人群演变与模型适用情况进行模型优化分析。结果表明，人群拥挤踩踏事故风险与事故触发因子。现场滞留人数、场所聚集总人数以及死亡人数之间存在函数关系；在人群恐慌状态下，弱势人群比例、出口吸引力、人群中信息通畅程度是触发拥挤踩踏事故的主要因素3。1.2.2国外研究现状许多发达国家，像英国(1985年)、新西兰(1992年)、日本(1996年)和美国等，一般有处方式(prescriptive)和性能化(performance-based)两套设计规范，对大型建筑，一般按性能化规范进行设计。按照性能化设计规范的要求，在设计阶段就要应用人员疏散计算机模拟软件对设计方案进行模拟评价，并以此为基础进行优选改进，从而在设计阶段杜绝了人员疏散系统存在较大先天缺陷的可能性，从根本上保证了建筑物的安全疏散性能。另外在对现有大型建筑进行疏散安全评估以及制订应急预案时，人员疏散模拟也是有关技术人员普遍应用的技术手段。国外有若干大型咨询公司专门从事这方面的技术咨询服务，一些实力雄厚的公司甚至开发了自己的人员疏散模型，如美国RJA公司和英国AEA公司。所以，在这些国家，他们在建筑设计及为其制订应急预案时，按照其现行的做法如法炮制便基本可以了。在我们国家，目前恰恰是因为缺乏成熟的人员疏散计算机模拟技术和软件，没有实施性能化设计规范，所以不得不在如何确保公共场所大型建筑疏散安全性能方面大费周章。2 踩踏事故踩踏事故，是指在聚众集会中，特别是在整个队伍产生拥挤移动时，有人意外跌倒后，后面不明真相的人群依然在前行、对跌倒的人产生踩踏，从而产生惊慌、加剧的拥挤和新的跌倒人数，并恶性循环的群体伤害的意外事件。2.1踩踏事故原因2.1.1人的因素（1）人群密度发生拥挤踩踏的直接原因是由于人群密度太大而产生相互拥挤和践踏。群体动力学的研究表明。人群的行进速度并不是决定于个体的平均行进速度，而是决定于人群的密度。人群密度越大，群体的行进速度越低；当人群密度达到一定极限时，就会由于拥挤过度而不能前进。目前，国内外针对人员拥挤的判断没有统一的标准，我国人群最大忍受密度为每平方9人。（2）人群构成特征人群聚集场所人员构成极为复杂，主要表现在个体的年龄、性别、职业、素质、社会背景、教育背景、兴趣、爱好、性格等诸多方面存在着较大差异。特别当人群中存在明显异质的时候，极易发生拥挤踩踏事故。据统计，拥挤踩踏事故的伤亡者多为儿童、妇女、老人。（3）人群流动特征在拥挤踩踏事故中人群流动特征主要表现成拱现象和异向群集。成拱现象就是人群从宽敞的空间拥向较狭窄的出入口或楼梯口时，除了正常的人流之外，许多人会从两侧挤人，妨碍正常的人群流动。由于群集密度增加而在出入口处形成拱形的人群，所有人挤在一起无法通过。这种成拱是一种不稳平衡，构成拱形的各个方面的力量相互推挤，很快就会打破这种暂时的平衡，发生“拱崩溃”，此时大部分人由于突然失去平衡而被挤倒，并被急于出去或者不明真相的后来者踩踏致死。如果没有良好的疏散引导，出入口处会反复出现成拱和拱崩溃。异向群集就是指来自不同方向的人群相遇时产生的群集现象。在紧急情况下人群总是选择走最短路径达到自己认为最安全的目标，当人群行进的路线发生交叉时，来自不同方向的人群相互冲突、相互阻塞，严重时相对行进的2股人流狭路相逢，互不相让，形成对抗，很容易造成大量伤亡。（4）人群心理特征在拥挤踩踏事故中，人群往往会表现出恐慌、从众、绝望等不同的心理状态，其外在表现为过激性行为、逃避性行为、聚众性行为、趋光性行为等。虽然这些心理状态和行为并不能直接导致事故发生，但其能诱使一些事故发生，同时导致事故伤亡进一步扩大。2.1.2物的因素物的因素主要指能够引起人群聚集场所发生火灾、爆炸、坍塌、滑落等事故的物品、设备、设施等。物的本身并不会引发踩踏事故。但由这些物的因素造成的事故往往会使人群恐慌，诱使人群不稳定，进而引发拥挤踩踏事故。2.1.3环境因素环境因素包括自然环境和人工环境。(1)自然环境人群在克服不良的气象条件(如降水、沙尘暴等)和复杂的地理环境以及在躲避突变的天气(如冰雹、太阳雨等)和地质灾害(如洪水、地震等)都可能引发拥挤踩踏事故。(2)人工环境人工环境涉及人群聚集场所的选址、设计、布局、照明等诸多因素。人群聚集场所的出入口、楼梯、桥梁、疏散通道、看台、舞台等都是拥挤踩踏事故的易发地段。其主要原因一方面是场所设计布局不合理，如通道过于狭窄、路面不平、坡度过大、出入口数量不足等；另一方面易发事故地段没有照明或者照明强度不足。2.1.4管理因素人群的日常管理具有重大的责任，阻止灾难发生依靠好的管理系统和经验。通过对人群聚集场所拥挤踩踏事故的统计发现：事故的发生和扩大跟组织者的管理水平有密切关系。许多此类事故都是由于管理者不能很好地对人群进行疏导、分流和控制，导致人群失控，加之应急能力差，致使事故的损害后果扩大。管理缺失、管理混乱和管理失误是目前管理不良的主要表现4。2.2上海外滩陈毅广场踩踏事故2.2.1事故概况2014年12月31日晚，上海外滩陈毅广场举行跨年，但是历年在外滩举行的灯光秀由于各种原因转移到外滩源，随着地点转变的还有灯光秀的主办方，由历年的上海市旅游局、上海东方传媒集团有限公司（SMG）和黄浦区政府共同举办变成了黄浦区活动。由于地点转变这一消息未能及时有效传达给公众，当日晚上，外滩人数又一次聚集了多达30万，但由于地点转移，外滩警力相比历年大大减少：由去年的6000警力（不包括学警）减少到700警力。2014年元旦跨年灯光秀发布了跨年交通管制，措施包括中山东一路等外滩范围禁止一切车辆，2号线、10号线南京东路站关闭，而2015年未进行交通管制，车辆没有限行，南京东路的地铁照开，不知道灯光秀停办了的游客源源不断地涌入外滩。23时30分，警方在监控图像中发现异常由陈毅广场上下江堤的楼梯通道出现人员滞留，事发地点宽度仅7至8米。黄浦警方事后称，他们先后多次总共调集500多名警力强行切入封闭事发区域，但是人流太大，难以突围：从发现到把人流分散、开展救护，大约花了5至8分钟时间。上海外滩踩踏事故到目前为止，已有36人死亡，47人受伤。2.2.2 事故发生原因1、应急预案是否有效实施5当人群密度达到一定极限时，就会由于拥挤过度导致人员之间互相影响，甚至引发推挤及被动移动。这种情况下一旦出现人员跌倒，人群将来不及反应，造成踩踏。目前国内外对于人员拥挤的判别没有一个统一的标准，但有规定指出景区、景点内达到1/人、室外达到0.75/人，即要立即启动应急预案。上海跨年要考察单位时间内人流数量、人员结构如何组成等问题。应急预案是依据风险评估来制作的,主要需要考虑三个问题。1、周边道路交通的问题：地铁过站是否甩站通过，沿线公交是否封站等措施。2013年的上海跨年地铁都是甩站通过，而今年并没有实施此政策。2、关键路口、临近道路（相对核心区域来说）的人流控制问题：这包括人员是否要切割分片等具体措施。3、核心现场即活动举办地点的管控：要考虑在核心区域的人群究竟是部分式分开进入，还是完全敞开式进入。2、忽视台阶造成事故的主要原因公众聚集场所疏散走道的路面设计不当也是造成群体性挤踏事件的重要原因。路面不平、摩擦系数小或使用台阶、斜坡不仅会降低人群行进的速度 , 而且会因为某个个体行进速度的被迫降低或摔倒引发 多米诺骨牌 效应。陈毅广场的台阶在平常是极好的景观，但跨年夜广场人员太多，台阶即成为一个很大的安全隐患。相关人员在做应急预案的时候需要考虑到台阶的存在，比如说把台阶地区隔离起来，或者通过保安来隔离人流等。安全事故是可以通过人为预案来预防，即便发生安全事故也可以把伤害降到最小。3、信息沟通不畅加剧事故上海跨年活动的信息发布存在问题。一般大型活动举办之前，无论是通过网络还是通过其他媒体渠道，清晰完整地发布活动内容、活动范围、安全提醒等信息是十分必要的。上海这次跨年的活动，信息提示不到位，事前预警没有做好。到底在外滩要举办什么活动，有哪些内容，没有事先明确，也没有注意事项。活动举办者与市民之间的沟通存在问题。在活动进行的过程中，人群已经有发生拥挤的趋势，此时可以通过必要的高音喇叭或者广播、短信、网络等任何能起到作用的媒体对人群进行疏导，但是疏散措施并未有效实施。4、全民公共安全教育未普及根据国家大型群众性活动安全管理条例规定，大型活动需要经过严格审批并配备一定标准的安全措施，但是上海外滩跨年的踩踏事件中的参与人群是自发聚集的。此事件的亲历者在遇到公共安全事件的时候表现得心理高度紧张，原因是之前群众所接受的公共安全教育不够。网上有一项数据能说明问题，在美国，掌握心肺复苏技术培训的人就有7000万，相当于全美总人口的1/3。而在我国，接受初级急救培训的人口比例还很少，普及率不高。3基于群集指数法对踩踏事故进行分析人群拥挤踩踏事故的一个重要特点是人群的高度聚集, 笔者提出群集指数(Crowd index)来表征这一特性6: （1）：公共场所的事故易发性系数，由专家给定；：公共场所容纳的总人数；：公共场所有效的人群活动面积，：公共场所进出口人群流动系数，空间的单位宽度、单位时间内能够通过的人数称为人员流动系数,。：公共场所人群移动的平均速度, ：由于年龄、性别、生理、心理、教育水平、安全意识、安全行为等因素决定的人群聚集修正系数，通常由专家给定。群集指数中和是重要的决定量,，可以用人群密度表示，V为人群的移动速度，。人群密度与人的可运动状态7如表3-1所示。可见人群密度越大，单个人的活动就越困难。拥挤密度1m站席的状态5人接触旁边人衣物的状态6人可以捡拾脚下物品，可转身7人肩、肘有压力8人人和人之间可以勉强挤过去9人手不能上下运动10人周围感到压力，身体不能动，发生呼救表3-1 人群密度与人的状态人群密度与移动速度有关，影响安全疏散的 时间，人群前进的速度随人群密度的增大而逐渐减小，二者的经验关系8如图3-1所示。图3-1人群密度与移动速度的经验关系Nelson and Maclennan9所计算人群密度应该在0.543.8 。0.54 或以下个人能够相对自由移动，而3.8 或以上，可能形成严重拥 塞，稍许或不能移动。受其他疏散者影响的移动速度依赖于人群密度。Z.Fang10等人运用动力学原理进行分析认为：单个人的运动受前后左右人群密度和间隔空间的影响，即受周围人群的影响，主要是受前后人群的影响。单个人是位置和 时间的函数，个人点源在距场所或建筑物出口或通道的中心线上，如果人的个体质量为根据牛顿运动定律运动方程如下： （2）：人的个体质量；：人的加速度；：人相对于前面人的相对速度；：人相对于前面人的相对距离；：人侧面以及错列叉排结构的影响阻尼力，：人的其他阻力如年龄、性别、生理、心理影响等个体抵抗力为；：人前后影响力系数,为常数。个人有个二次普通微分方程, 式（2）是向前移动的动力学方程：质量与加速度的乘积等于前后避免碰撞的阻止力、侧部阻尼力和个体抵抗力为三者的和。其中前后避免碰撞的阻止力为主要影响力：相对速度 大、间隔距离 小时,阻止力就越大。4公共场所的性能优化设计人群聚集场所拥挤踩踏事故的成因复杂,场所各异,存在着很大的不确定性。单靠个体教育或简单的人群管理不能满足预防此类事故发生的需要。因此,要从多方面着手来预防和避免此类事故发生。4.1安全教育对策公众的安全素质问题是导致拥挤踩踏事故发生并造成巨大伤亡的根本原因之一。提高公众的安全素质必须依靠安全教育的普及。安全教育的远期目标是在全社会普及安全文化，使公众树立正确的安全价值观，提倡安全道德。针对安全素质的2个方面，安全教育也可分为安全意识教育和安全知识、技能教育。安全意识教育引导公众正确评估周围环境的危险性，树立科学的安全态度，提高对危险的警惕性；安全知识、技能教育传播各种安全知识，为公众提供正确处置危险的各种基础知识和技能。安全教育的这2个方面相辅相成，缺一不可。通过安全教育，公众会自觉分析大型活动存在的危险，理智参加各种大型活动，并对如何应对危险有一定的心理和行动准备；在紧急情况下可以冷静处理，采取正确措施自救，并且能够自觉地相互救助，对行动缓慢或被挤倒的人予以扶助。4.2管理对策4.2.1人群管理通过人群聚集场所拥挤踩踏事故案例可以看出：组织者对人群管理的水平直接影响人群聚集场所拥挤踩踏事故发生的概率，许多事故的发生都是由于人群失控，不能及时有效地进行疏导所引起的。因而，在预防事故发生中，做好人群管理就显得尤为重要。人群聚集场所的人群管理主要可以分为人群预测、人流引导、预警系统、应急疏散几个模块，通过信息技术、管理人员的统一协调，确保大型活动期间人群的合理流动，避免人群的局部密集。4.2.2场地管理场地管理主要是通过改进人群聚集场所的硬件设施得以实现。人群聚集场所在布局设计上，要保证地面平坦，减少台阶、陡坡、瓶颈点的设计。对于建筑物而言,根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)规定，确保安全出口的数量、宽度符合要求，且保证安全出口、安全通道畅通；对室外临时性人群聚集场所安全出口数量可以参照相似案例进行设计，也可以通过计算机模拟手段验证其安全性。对人群的路线进行合理设计,避免出现路线交叉、异向人群聚集等现象。保证人群聚集场所照明的亮度，增设紧急照明设备。4.2.3信息管理提供的信息对人的行为有重要的影响。清晰的路标和简单位置信息广播是至关重要的。不良的信息传递能导致人群停滞、异向人群相遇、阻塞道路、路标被频繁地破坏。没有收到信息或者收到错误信息的人们会变得绝望和急躁。因此，良好的信息管理不仅有利于人群的分流与疏导，减少事故的发生，还有利于紧急状态下抑制人群心理的突变，防止事故扩大。在人群聚集场所信息管理中，要充分利用已有广播系统、扩音设备、指示标志等信息传播手段，及时、准确发布活动信息、疏散通道、安全出口、警示信息等。对于临时性的人群聚集场所，要设立满足要求的信息管理系统，保证信息发布。4.2.4应急管理人群密集场所的应急管理不仅是预防事故发生和防