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科普新篇-4:马路上的力学(三)对冲行人流浅说
热度 10 sqdai 2015-1-11 12:20
“ 亡羊补牢,犹未为晚 ” 。外滩踩踏事件已成为难以忘怀的噩梦。重要的是:如何从中汲取深刻的教训,而要如此,必须从源头上进行分析和思考。笔者在 1 月 5 日 的博文中,曾提及这次踩踏事件的直接诱因是对冲行人流(见链接中的 )。本文从行人交通流动力学的角度分析对冲行人流的来龙去脉及其控制对策,旨在与博友进行深入讨论。 可怕的对冲行人流 随着社会经济的高速发展和城市化进程的不断加快,城市人口和规模急剧增长,交通拥堵、交通事故和交通污染等一系列交通问题已成为严重制约城市经济发展的 “ 瓶颈 ” ,而行人交通 是城市交通研究的重要组成部分。 其中,步行是城市居民出行的重要方式,也是一种可持续发展的 “ 绿色交通 ” 模式。 资料表明:我国大城市中步行交通在总出行量中约占 40% ,中等城市约占 50% 以上,小城市则多达 60% 以上。据测算, 到 2025 年,我国城市人口可达到 9.26 亿,约占全国总人口的 66% ,到 2030 年城市人口将突破 10 亿。城市人口的快速增长将导致 行人交通环境的日益复杂,在我国许多大城市,上下班高峰期间都可以观察到在地下通道、过街天桥、公共交通枢纽、地铁站等各种行人通道中形成的拥堵行人流。行人交通拥堵不仅给人们的出行带来了很大不便,导致出行时间延误的增加,而且在行人大量聚集的各种游行、集会等行人群体活动中,以及行人非常密集的体育场馆、大型游乐场等娱乐场所中,还会由于行人的拥挤、跌倒和恐慌等诱发重大的踩踏事故。因此, 如何在各种复杂交通环境下保障行人运动的安全性和舒适性,如何科学管理和有效控制行人交通拥堵是一个必需解决的迫切问题。 上面这段话引自上海大学邝华的博士学位论文 ,点明了研究行人流动力学的重要性。在我国数以万计的交通科学和交通工程专业的从业者中,专门研究行人流动力学的人士逾百人,相关的课题组超过十个。 言归正传。我们先来界定 “ 对冲行人流 ” ( counter pedestrian flow )的涵义,此词经常译为 “ 相向行人流 ” 或“双向行人流”,指的是在交通设施中,特别是步行设施(如通道、行人立交桥、步行街、楼梯和台阶通道、群众性活动场馆的出人口等)中时常遇见的相向而行的行人流。行人流密度较低、流量较小时(此种行人流称为稀疏行人流),两个方向的行人各走各的,彼此关联度较小;在行人流密度增高,形成稠密行人流时,就会发生各种对冲,行人之间被迫发生各种互动,相应的集体行为常具有自组织特征(见下文);一旦行人流密度超过某个临界值,就不可避免地发生拥堵。极度稠密的行人流一般极不稳定,稍有 “ 风吹草动 ” ,就会发生踩踏事故。外滩踩踏事件即为一例:在十七级台阶上对冲行人流发生了严重拥塞,行人流处于超临界的亚稳态(见下文)。有人倒下之后,不明就里的上下人群继续涌动、推搡,扰动迅速扩大,产生多米诺骨牌效应,任何个体难以抗衡巨大的压力,恶性事故不可避免地发生了。 笔者根据不完整的调研,搜集了国内外一些踩踏事故的案例(见下表)。 表 1 国内外严重踩踏事故案例 时间 地点 原因 伤亡 1982-10-20 苏联莫斯科 在列宁体育场足球比赛最终得分时,退出赛场的球迷与由警察指引的返回的球迷在入口处相遇,导致踩踏 340 1994-5-23 沙特阿拉伯麦加 小范围的行人跌倒引起大范围人群惊慌奔走,造成严重事故 死 270 1998-4-9 沙特阿拉伯麦加 朝圣行人的相向流动引起局部行人密度骤然升高 死 118 伤 180 2000-6-30 丹麦罗斯基勒 在 PEARL JAM 音乐节中拥挤人群发生踩踏 死 9 2004-2-1 沙特阿拉伯麦加 行人运动过程中跌倒引发踩踏 死 251 伤 244 2004-2-5 中国北京市密云 密云水库灯展中河两侧的行人争相拥挤到一座桥上,两股人流对冲,引起严重踩踏 死 37 伤 24 2005-1-25 印度马哈拉施特拉邦 因朝觐者相互拥挤而发生踩踏事故 死 300 伤 1000 2006-1-12 沙特阿拉伯麦加 朝圣过程中行李车上行李跌落,造成拥堵、踩踏 死 345 伤 289 2006-2-4 菲律宾马尼拉 万人体育馆领取奖券人群拥挤、滑倒,导致踩踏 死 88 伤 300 2009-12-8 中国湖南湘乡 私立育才中学学生下楼时有人跌倒 死 8 伤 26 2010-7-24 德国杜伊斯堡 音乐狂欢节中,人群在音乐节活动现场附近的地下通道里发生对冲、拥堵,造成严重踩踏事件 死 19 伤 300 2010-11-22 柬埔寨金边钻石岛 传统送水节活动中,因一座大桥产生晃动,引起人群恐慌导致行人相互拥挤踩踏 死 456 伤 700 2010-11-29 中国新疆阿克苏 第五小学的学生上下楼梯时有人跌倒 伤 47 2011-1-14 印度克拉拉邦 人群在参加宗教活动后的返途中,因汽车撞入,引发恐慌踩踏 死 104 伤 50 2011-1-15 印度喜马谐尔邦 一个庙宇的参拜活动中,因山崩谣言导致踩踏 死 150 伤 50 2012-2-1 埃及塞得港 球迷骚乱引发大规模冲突 死 77 伤 1000 2012-11-28 中国湖南长沙 育英二小的学生上下楼梯时发生对冲踩踏 伤 33 2013-2-28 中国湖北襄阳 奉集小学的学生在对冲中踩踏 死 4 伤 7 2014-12-31 中国上海 外滩观灯人群在上下台阶时发生对冲、踩踏 死 36 伤 49 这 18 个群死群伤的案例触目惊心!从中可以总结出如下规律: 1) 踩踏事件大多起因于行人流的对冲; 2) 踩踏事件发生在极为密集的人群中; 3) 发展中国家中此类事故尤为多发; 4) 冬季发生的概率更大一些,一方面冬闲期间群众性活动较多,另一方面寒冷季节人们应付突发事件的能力降低。 可懂的对冲行人流 对冲行人流如此可怕,我们能不能搞懂它、控制它?答案当然是肯定的。 问题相当复杂。从系统科学的角度看来,行人流系统是一个由多个自驱动粒子组成的巨系统,它是随机的、动态的、瞬息万变的,影响因素很多:时间、地点、天气条件、场所结构,等等,要全面掌控极为困难。更为要命的是:行人有主观能动性,各有各的主意、打算、习惯,尤其是在交通法规意识较差的人群中,更是难以把握一般规律。 80 年前就有人开始吃 “ 行人流 ” 这只 “ 螃蟹 ” 了。真正认真“吃螃蟹”的是两位英国交通科学家 Hankin 和 Wright ,他们在 1958 年观测了伦敦地铁里的行人流规律。此后的半个多世纪,国内外一批学者投入行人流研究。据笔者了解,国内已有十几个颇有实力的课题组,写出了一批很有水平的论文,参考资料中仅列出了若干相关的学位论文(见 )。 这群学者认真观察、分析了各种各样的行人流,包括令人头疼的对冲行人流,搞懂了其中的一大堆问题,并制定了一系列对策,一部分已编入城市交通系统建设规范(见 )。他们取得 的 研究成果主要可用于: ① 指导行人交通规划、管理和控制,优化有限的交通资源; ② 有效地诱导、控制行人流,实现缓解和避免行人流的交通阻塞; ③ 为建筑物的合理设计及计算机疏散模拟软件的开发提供理论依据; ④ 为大型人群聚集活动中的人群管理和人群疏散提供理论指导等。 如果能充分利用这些成果,认真付诸实践,像外滩踩踏事故那样的时间庶几可以避免。 行人流动力学是流体力学、应用数学、 统计物理、 交通工程和 心理学等 领域的交叉学科,旨在应用现代科学知识正确地描述行人流性态,通过建立行人在各种场合对环境及周围行人反应的数学和物理模型,进行计算机数值模拟,揭示各种行人流现象的特性本质,构建科学的行人流理论。 研究行人流的主要手段与其它理工科研究一样,无非是理论分析、数值模拟和实验研究。 在实验研究方面,情况要比车流研究好得多,可以有组织地进行可控的实验观测,在笔者所在的课题组,近十年来,每年夏天都组织学生做行人流实验,总结出若干基本规律,据笔者所知,在中国科技大学、北京交通大学、北京航空航天大学、清华大学、东南大学、同济大学、武汉理工大学、大连理工大学等校都有人做过类似的实验。 在理论分析和数值仿真方面,关键点是数学建模。目前已有几十种可用以搞懂行人流的模型,大致可分成三类(见链接中的 ):宏观模型(流体力学模型)、介观模型(气体动力论模型)和微观模型(社会力模型、格子气模型、元胞自动机模型等)。 这里介绍一个较为易懂的社会力模型。这是德国著名交通科学家 Dirk Helbing 于 20 年以前提出来的,所采用的是大家都懂的牛顿运动定律。基本思路是:令行人的动量变化等于如下几个作用力之和:行人的自驱动力(以期望速度朝着目的地前进的驱动力)、行人间的相互作用力(尽力避免碰撞的斥力)、行人与边界等障碍物的作用力(避免“撞墙”、“碰撞栏杆”的斥力)。模型的数学形式是一组常微分方程。 困难在于这些作用力的描述。自驱动力比较容易给出,而斥力的表述就有点难。行人走路要走得舒适,总想保持 0.2 米 半径的圆的“私密”空间,而情侣、密友却靠得很紧,不在此例,因此,要综合各因素给予科学描述。 经过二三十年的艰苦努力,人们总算搞懂了对冲行人流的若干一般规律。归纳起来,大致有: 1 ) 流体有气态、液态、固态,它们之间的“相变”很常见,行人流也会发生“相变” 。人流密度低时,就像气体那样自由流动;人流密度稍高,人流像液体,只能亦步亦趋、规规矩矩地同步流动;一旦行人密度超过临界值,行人流就被“冻住”了,相向移动的人群“顶牛”了,于是,发生拥塞。临界密度的值取决于各种因素。高明的设计者要让结构物的临界密度尽可能地大,而且做到心中有数;高明的管理者要通过流量调控,尽可能不让系统达到临界的拥塞态。 2 ) 对冲行人流中有各种自组织现象 。所谓自组织行为,是复杂系统在诸多因素调节作用下,到最可能状态的演化。对冲行人流的典型自组织现象有:成行( lane formation )、成簇( clustering )、时停时走( stop and go )、摆动( oscillation )等。成行现象在对冲行人流中很常见,相向而行的人流会自动形成相反方向的几股人流,彼此穿行,我们在外滩踩踏事件的视频和照片中都看到了这一现象。拥挤人流中的时停时走更是人人都经历过的。 3 ) 保持对冲行人流的稳定性极其重要 。交通流中会出现亚稳态,这常是发生事故的“预警信号”,其表现形式就是时停时走、来回摆动。我们知道,如果把一个小球,放在正置碗底,它就是稳定的;如果放在倒放置的碗底(球面)上,它就是不稳定的了;如果一个系统由两部分构成,分别是紧密相连的朝上和朝下的碗,小球就处于亚稳态了,对有的扰动,球是稳定的,对有的扰动,则是不稳定的,这就是说,该球处于亚稳态。我们不妨设想在悬崖边的公路上开车,若扰动把车推向山体,车就没事;扰动朝向山谷,车就倒霉地掉到崖下了。因此,熟练的交通工程师最害怕见到交通流的时停时走状态,因为这就是踩踏事故的“警报”。 4 ) 潜意识行为对行人流极其重要,时时会发生作用 。人们都有靠某一侧行走,靠另一侧超越的潜意识。对于我国内地的人来说,习惯于靠右行走,朝左超越;而日本人恰好相反。笔者的课题组的邝华在做博士论文时深入细致地研究了这一问题(见 ),写成的单篇论文发表在《物理学评论 E 》上,被 Nature China 于 2009 年年初予以 highlight 。他发现潜意识行为有利于临界密度的提高;如果肆意破坏交通规则,则会大大加快拥塞的发生。 当然,由于问题的复杂性,人们至今没有完全掌握行人流的全部非线性动力学特征,还得付出艰辛的努力,才有可能进一步了解相关的问题。 可控的对冲行人流 随着行人流动力学研究的逐步深入,对冲行人流已经不是一匹“脱缰的野马”,它在一定程度上是可控的了。 那么,为了有效地控制对冲行人流,我们应该怎么做? 为了对付导致严重踩踏事故的对冲行人流,不能“头痛医头脚痛医脚”,而要从根本上解决思想观念问题,从基础理论研究入手,切切实实了解行人流动力学过程,掌握对冲行人流的发生机理,从而有效地驾驭它、制服它。近十年来,笔者一直在呼吁,为了更好地解决我国的交通难问题,必须大力开展交通科学研究,摆正交通科学、交通技术与交通工程三者的关系,从机理上认识交通系统的运行规律,有针对性地解决若干重大关键科学问题,只有这样,才有可能把交通建设费用用到刀口上,才有可能缓解交通拥堵问题,才有可能从根本上杜绝或减少严重的交通事故和社会事故的发生。(见 ) 具体来说,如何控制对冲行人流?应该采取如下措施: ——进一步探索对冲行人流的发生机制,从源头上减少有极大危害性的稠密的对冲行人流。可以采取的措施很多:建立大型行人活动的应急方案;建立全方位的预警机制;像警方监控、检查火灾隐患那样,彻查发生类似于外滩踩踏事故的那样的不合理建筑设施,并予以及时改进;一旦出现过度密集的行人流,采取科学合理的流量调控措施,并进行有效的人流疏导; ——为了探索人员踩踏事件的发生的根本原因,建议东方论坛组织专题研讨会,从科学上搞清事件的来龙去脉,提高思想认识,防止类似事故发生; ——普及行人流动力学基本知识,让所有城市居民懂得如何走路,了解对冲行人流的预警信号,并且懂得:一旦发生行人事故,如何科学地保护自己。 以上为个人的一得之见,愿与博友们进行深入讨论。 参考资料: 1 、邝华,基于潜意识效应和行为分析的行人流动力学建模及相变研究,上海大学博士论文, 2010. 2 、郁文剑,行人流的离心力模型与自组织现象模拟,上海大学硕士论文, 2006. 3 、马剑,相向行人流自组织行为机理研究,中国科学技术大学博士论文, 2010. 4 、胥旋,人员疏散多格子模型的理论与实验研究,中国科学技术大学博士论文, 2008. 5 、于彦飞,人群疏散的多作用力元胞自动机模型研究,中国科学技术大学博士论文, 2008. 6. 、沙云飞,人群疏散的微观仿真模型研究,清华大学研究生学位论文, 2008. 7 、李晓荫,人员疏散行为的实验研究,清华大学研究生学位论文, 2008. 8 、岳昊,基于元胞自动机的行人流仿真模型研究,北京交通大学博士论文, 2009. 9 、杨帆,大型活动突发事件下紧急疏散的动态交通流建模与仿真,武汉理工大学博士论文, 2009. 10 、杨雪,人群经过通道中瓶颈的实验和模拟研究,上海大学硕士论文, 2014. 11 、段晓茵,教室人群疏散的实验研究和元胞自动机模拟,上海大学硕士论文, 2013. 12 、李翔,基于元胞自动机的双向行人流与人员疏散的模拟与研究,上海大学硕士论文, 2012. 13 、陈然,城市行人交通流的实测、建模和模拟初探,上海大学硕士论文, 2005. 14 、文国玮,城市交通与道路系统规划, 2001. 15 、戴世强,大力开展交通科学研究:解决我国交通问题的关键,见《中国综合交通运输发展战略 - 中国工程院第 32 场工程科技论坛论文集》,郭重庆主编,西安:西安交通大学出版社, pp.73-92 , 2004. 16 、戴世强,科学引路 畅通有日,《科学时报》, 2005.5.25. A4 版,“学者视野”专栏。 致谢 感谢董力耘博士、马剑博士,他们为本文的写作提供了资料。 写于 2015 年 1 月 11 日 【链接】相关博文 观察与思考 -14 :血的教训呼唤理性思维和科学管理 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=330732do=blogid=856533 科普新篇 -1 :马路上的力学(一)楔子 http://blog.sciencenet.cn/blog-330732-577245.html 科普新篇 -2 :马路上的力学(二)夺命的 “ 西瓜炸弹 ” http://blog.sciencenet.cn/blog-330732-582001.html 科普新篇 -3 :太空中的力学:为 “ 神十 ” 太空授课作铺垫 http://blog.sciencenet.cn/blog-330732-699905.html
个人分类: 科海随笔|42027 次阅读|13 个评论
上海外滩踩踏事故令人心痛
热度 2 陈龙珠 2015-1-1 20:48
陈龙珠sh :【昨晚上海 外滩悲剧 ,让本博心里很堵,眼前还不时地浮现出校园常见情景来:教学区的道路,上午第2节课下课时间被全封闭而让学生们肆意行走和骑车;教学楼内楼梯上,常常满是下楼的学生,我们上楼往往只能侧身贴着右侧的栏杆艰难地上行】 在人员高度密集的场所,今天强势拥挤的群体,难说不是明天可能被践踏的弱势一族。为了他人,也为了自己,我们每个人在平时就应该培养不争先恐后、不随意起哄的好习惯。 新京报报道链接 : 上海踩踏事故亲历者:人潮拥挤像丧尸围城
个人分类: 生活点滴|3116 次阅读|2 个评论
说说世博会踩踏
fpe 2010-5-31 23:33
说说世博会踩踏 5 月 30 日,上海世博会发生踩踏,看上去很普通,因为发现及时,救援迅速,避免了灾难的扩大。在这一事件中,我看到了国外类似事故的潜在苗头,但最终没有发生灾难性的后果,也可以让我放心大胆地分析一下人流管理的细节。 但凡群体恐慌的发生,往往是资源发生紧缺时,人人争先恐后,忽视了对周围环境危险的体察。我在网上看不到现场的照片(国内盛行问责制,所以从来不会刊登灾难细节),因此不能从《生命安全规定》的角度来判断环境的危险。但从人流密度判断,场址选择考虑不周,没有预期到如此大的观众人群,这是所有音乐会踩踏事件的主要原因。如果预期到了,简单地增加人手,就可以及时处理,避免踩踏事件了。 2008 年春节的广州火车站踩踏事件发生之后,有关方面总结的经验教训是以人墙对付人流,是一种应急措施,为了弥补硬件设备的不足。人墙是灵活的,避免了挤压发生的可能性;人墙是穿制服的,对人群有一定的镇定作用;人墙是人组成的,眼睛是最好的探测和报警器,一旦发生意外,果断处理,就没有问题了。 所有踩踏事件的伤亡结果,都是由于观察疏漏,反应迟缓,救助无力造成的。例如, 1990 年造成 1426 人踩死的圣地麦加朝觐人群踩踏,因为地下隧道照明不足而引发大规模的踩踏。管理当局没有发现人群一直向隧道进去,却没有人出来,救助工作延误了两个小时,导致大规模的伤亡。 2008 年 8 月的印度神庙( Naina Devi )踩踏,踩踏着朝觐者排队时因为关于泥石流的谣言而发生,外来救助也是几个小时以后才到来,造成 167 人死亡。我国校园踩踏发生死亡的事故,无一例外地发生在晚上,何故?救助延误或不力。所以,这一次踩踏发生在白天,救助非常迅速,没有死亡也是很正常的结果。 1980 年,美国辛辛那提市发生 The Who 音乐会踩踏事件,海量的歌迷在门外焦急地等待。因为偶然事件导致的踩踏,发生 6 人被踩死的悲剧,关键一点是,悲剧发生的地点刚好在警察的视线以外,警察也无法迅速赶过去,所以造成了死亡的事故。自此之后,美国的音乐会严格管理,再也没有发生类似的事故了。 一般音乐会发生踩踏之后,通常会照常进行。因为主办者面对海量的人群,稍有不慎,就是群体骚动,意味着更大的人群风险。所以伤亡都不会影响音乐会的进程。一般群体踩踏的受害者是妇孺( 80% 左右),因为妇孺易惊慌。这里韩国的歌手的粉丝大概都是女歌迷,没有悲剧,实属万幸。 5000 人的规模对于人群管理来说,实在不算重大的挑战,只能说准备不充分,沟通不及时而已,但愿有关方面能够吸取教训,避免类似的事故在今后发生。塞翁失马,焉知非福?亡羊补牢,为时未晚。 有道是,物集招火险,人聚防踩踏;应急当预防,出手需果断。 又,刚刚看了现场的录像,人群管理的最大昏招是突然开放人群,导致人群突然发动,里外都措手不及,这是英国希尔斯堡体育场踩踏事件(1989年7月2日,96死400伤)的根本原因,也是韩国 2005年10月3日发生的尚州体育馆踩踏事件(11死50伤)的直接原因。显然, 有关方面没有意识到开门效应对焦虑人群造成的潜在危险。为什么没有发生伤亡?当时的人流还算规模小,密度低,不足以造成灾难,仅仅是管理失当而已。 再根据 CNN 的说法,踩踏发生的触发原因是谣言 有人被踩死了 ,真实原因是人流密度过高,背景原因是人群管理不善。大致不差。
个人分类: 消防析灾|6574 次阅读|1 个评论
世博盛会防踩踏
fpe 2010-4-21 11:57
世博盛会防踩踏 听说上海世博会试运行,发生拥挤混乱的局面,颇令人担心世博盛会的人群管理( Crowd Management )。笔者收集了全世界 100 多年来 250 多次的群体性灾难事故,大致可以分为以下 8 类,现在简要介绍分析如下。 1. 起火效应。发火有时,起火有日,发火就是点火,并不可怕。起火是蔓延,往往会造成群体恐慌发生灾难性的踩踏事故,如 2009 年 1 月 1 日的泰国 Santika 俱乐部失火踩踏事件( 66 死 222 伤), 1994 年 11 月 27 日的辽宁阜新艺苑歌舞厅大火( 233 死 20 伤)。一般而言,大型场馆的可燃物比较讲究,发生快速蔓延的可能性不大。但如果动用气罐,有可能发生重大快速的爆炸事故,如 1971 年韩国的大然阁高层饭店火灾和 1995 年 2 月 15 日台湾的维尔康饭店大火,都是动用气罐造成的火灾快速失控。 1997 年 4 月 15 日,沙特的朝觐者营地因煤气失火,导致 343 人死亡。 2. 粥棚效应。古代中国,最有可能让人民聚集到一起的事件是所谓的赈灾,赈灾过程往往发生在临时建筑(棚),赈灾过程发放的是好处(粥),过度的欲望往往导致注意力专注于利,而忽视人群拥挤的危险,这是如果有人跌到,或者发生一句玩笑之类的谣言,就可能触发人群踩踏。这种情况很常见,美国的沃尔玛踩踏仅死亡 1 人,而日本 1956 年 1 月 1 日的新年踩踏,就死亡 124 人。更有甚者, 1896 年 5 月 16 日,末代沙皇尼古拉二世登基,为了领取一份免费的食物,小镇库迪卡( Khodynka )发生人群踩踏,导致死亡 1389 人,包括踩死和摔死。 2009 年 9 月 15 日,印度尼西亚一富商欲在大斋期发放现金,因人群管理失控,踩死 21 ,伤 8 人。 3. 灾震效应。灾震有两类,自然灾害和人造灾害。自然灾害通常发生令人想不到的地方,如 1988 年 3 月 12 日,尼泊尔球场发生冰雹袭击,为躲避冰雹,那些观众前往躲避的地方发生拥挤和踩踏,死亡 93 人,另有 100 多人受伤。 1999 年 5 月 30 日,白俄罗斯首都明斯克发生 Niamiha 踩踏,原因是当地突发暴雨。那些避雨的行人不约而同地前往地铁站避雨,踩死 53 人,而地铁站入口的设计并没有明显的缺陷,完全是突发的人流没有缓冲造成的悲剧。还有一种灾难是人群造成的,如 1985 年 5 月 29 日,比利时 Heysel 体育场,双方球迷冲突过程中,一面围墙突然倒塌,发生灾难性的人群挤压和踩踏, 39 人死亡。 4 .开门效应。这一点类似于粥棚效应,往往发生在免费物资发放的瞬间,长期等候的人群一拥而上,发生跌倒和踩踏,如重庆的家乐福踩踏, 2008 年 9 月 30 日,印度 Jodhpur 发生神庙前的踩踏,死亡 224 人。 2005 年 10 月 3 日,韩国一体育馆音乐会开放瞬间,因避让开门,导致门前人流后退,而后部人流前冲的局面,人流对冲的结果是 11 被踩死, 30 人受伤。 1989 年 4 月 15 日,英国希尔斯堡足球场,因人群过多,警察被迫开门,人流压力过大,导致人群在栏杆前发生挤压,踩死 96 人, 400 多人受伤。 5 .谣言效应。谣言就是当事人所相信会发生的危险是不存在的。谣言并非完全没有依据,例如, 2008 年 8 月 3 日发生的印度 Naina Devi 神庙踩踏,当时的谣言是泥石流和山顶滚石,这种情况确实在 30 年前发生过悲剧。 2005 年 8 月 31 日,伊拉克发生的群体踩踏,死亡近 1000 人,引发的谣言是人体炸弹,在慌乱中,人们不暇判断真假,不是踩死踩伤,就是跳水淹死。 8 天以后,从斯里兰卡首都飞往利雅得的满载飞机( 452 人),听说有炸弹,放弃起飞,在疏散的过程中,有 1 人死亡,而真实的危险是不存在的,但人们都相信炸弹存在,因为巴格达的局势很不稳。 6. 扰流效应。在巨大的人流中,人心惶惶,希望早一点摆脱当前的局面。如果发生意外事件,人群不了解情况,容易发生恐慌和盲动,往往造成悲剧的结果。 1990 年 7 月 2 日,圣地麦加的朝觐者在通过地下隧道时因照明不足发生踩踏,管理者 2 个小时后才发觉有问题,踩死 1426 人。 1996 年 2 月 15 日,衡阳火车站发生春运踩踏,死亡 52 人,情况大体类似。在人群的规模面前,当事者无法自救,管理者必须及时反应,快速通知周围的人发生了异常情况,及时告知真相,是缓解群体恐慌的不二法门。 7. 平乱效应。外部力量试图控制人群的过程中,发生扰动和挤压导致失控的局面。 1964 年 5 月 24 日,秘鲁首都足球场在世界杯预选赛期间,因球迷对裁判不满,警察过度反应(即恐慌),使用催泪弹控制人流,导致人群避让和反弹,结果是 318 人被踩死, 500 多人受伤。 2001 年 5 月 9 日,西非加纳首都 Accura 体育场发生暴乱,警察试图控制,导致踩踏,死亡 127 人。 2008 年 6 月 20 人,墨西哥城警察在搜查舞厅时,应变失当,导致人流对冲,死亡 12 人(包括 2 名警察),受伤 17 人。 1941 年 6 月 5 日,重庆防空隧道积累了过量人群,外部管理的宪兵没有及时了解情况,在控制外冲人群的过程中,发生人群挤压和踩踏,踩死人数不详,估计有 2000 人,完全是当局没有人群管理经验造成的悲剧。英国伦敦 1943 年 3 月 3 日,地铁站也发生类似的人群踩踏事故,死亡 173 人。 8. 楼梯效应。近 15 年来,我国校园发生了 20 多起校园踩踏事故,除个别例外,都是与不合理的楼梯设计有关。照明不足(容易令当事人恐慌),楼梯狭窄(密度高,易恐慌),楼梯参数(高度进深)不合理等违反逃生原理的设计比比皆是。出现死亡的事故都是发生在晚上,与外来救助的应急反应延误和不懂急救技术有关。 笔者从 250 多起人群灾难事故中,总结出 8 种典型的类型,不管发生什么样的群体性灾难,大体可以套入上述 8 种类型。如果读者有心意识到灾难的苗头,避免参与危险的人群中去,就是有逃生素质的人。毕竟,灾难来临当自救。 有道是,火灾忽起倍伤亡,灾震突发引踩踏。一拥而入因开门,海量人群惧扰流。赈灾好心办错事,平乱不当致踩踏。谣言有因赖情境,校园踩踏因楼梯。
个人分类: 特种消防|6133 次阅读|1 个评论
又闻校园踩踏声
fpe 2009-12-9 00:32
又闻校园踩踏声 听说国内又发生校园踩踏事件( 湖南湘乡市育才中学,12月7日,8死26伤) ,笔者立即上网搜索一番,结果实在让人汗颜。几十篇报道,绝大部分低水平重复,没有一篇告诉我当时有多少人,楼层是多少,照明亮度如何,楼梯台阶的尺寸,所以无法定量分析(最新公布的人群负荷数据是3200人,大约是理论逃生容量的20倍。而央视的数据是400人通过1.2米宽,是逃生容量的3~4倍。信息相差10倍,真不知那一个来源正确。)。观察笼统,记录模糊,分析无由,解说不清,难以获得有价值的逃生教训。笔者在此就随随便便谈踩踏,稀里糊涂说逃生,希望言者无罪。 该中学是私立学校,可以看出楼梯的设计是下过功夫的,彩色防滑处理(这是四川 南充营山县云冈实验学校小学部 踩踏事件的楼梯教训),理论上是不会摔跤的。但是楼梯导致的摔跤,并不仅仅在于防滑处理,还有赖于行人对于楼梯尺寸的心理预期,如果心理预期错了而又没有特别注意,就容易摔跤了,这是楼梯设计中的人机工效学原理。所以国外中小学很少有楼梯,就是因为成年人照顾不过来。另外美国的老师要求比学生提早一个小时到校,晚学生一个小时离开,就是为了防止课堂时间以外发生的责任事故。国内的学生过早地开始了残酷的学习竞争,这是事故发生的背景原因。无风不起浪,无聚不成灾。火灾是燃料的堆积,踩踏是人群的聚集,都是有管理方面的原因。 大家都知道,火灾三角形是由燃料,氧气(或空气)和能量(或点火)所组成。类似地,踩踏事件通常是由环境,人群和扰动所组成。按照这三个原则,就很容易看出湖南湘乡市育才中学踩踏事故发生的直接原因。 一看到楼梯宽度,踩踏事件发生的环境原因就很清楚了。按照美国《生命安全规范》的公式计算并国内的参数(群体场合每百人 0.65 米宽,国内剧场门的设计参数,楼梯容量参数与此接近), 1.5 米楼梯宽的楼梯的实际有效逃生容量是 1.2/0.0065=185 人(有效逃生宽度是实际宽度两边各减去6英寸的安全距离),如果按照美国的参数(每人0.3英寸)计算,就是 1.2/0.00762=158 人。当时全部有 52 个班级(笔者怀疑这一数据),意味着在设计阶段,每个班级仅有 4 个人(考虑四个楼梯,则每班16人),这种设计怎么可能发生?虽然理论上,设计者可以预期四个出口均匀使用,但那是理想工况,应该考虑的这一特殊情况(集中使用一个楼梯)的。很显然,这是国内落后的消防设计规范造成的,与教育局长或学校校长的责任关系不大。 其次,踩踏事件的受害者通常孩童的比例高,一方面他们没有气力对抗,另一方面他们缺乏常识,容易恐慌,比成年人更容易受到伤害。不论是美国的意大利厅惨案,英国的维多利亚厅悲剧,还是山西太原踩踏和北京密云踩踏,儿童易恐慌,都是造成悲剧的原因之一。对此,我们只能加强监管和提高教育水平,除此以外,没有办法(当然,最好的办法是不让他们接触楼梯)。 但是,我们的社会看不起老师的职业,不仅是教育投入低,教师的社会地位也低。凤凰网的调查表明, 94% 的读者不肯原谅范美忠老师,这些人都不尊重老师的生命,因此也得不到正确的逃生常识,需重新回学校接受生命安全再教育。在生与死之间的选择,如同那位牺牲了儿子救太太的美国男人,旁观者不宜说对错。老师也是人,是人都会犯错误。不管范美忠老师说了什么,他有逃生常识。凡是火灾和踩踏事件的受害者,自身都有内在的原因(缺乏常识,主观决策错误),把他们当作英雄,就会危害我们的下一代了。由于国内消防制度的制约,老师们无从获取足够的正确的消防与逃生常识,在生产力低下,缺乏燃料的情况下,问题不大。现在燃料水平发展了,还不思进取,轻视安全,就是社会和制度的价值导向问题了。我国社会舆论的道德观,仍然处于农业集体经济的水平,是非常可惜的。替罪羊易找,理论认识难提高,没有系统的认识改进,灾难当然会重复发生了。所以,坚决反对批判范美忠,对老师的苛求,导致我们的子女得不到正确的逃生常识,也让我们的社会不尊重老师。 关于踩踏事件中的扰动,有两种,一种是踩踏的触发原因,如偶然的摔跤。虽然很小,很偶然,但在高密度人群中,容易引发群体恐慌。群体恐慌中,人人奋进,奋勇逃生,却不知道自己行动的后果,于是对于个人来说都是合理的逃生行为,对他人来说却是致命的。西方国家经过一百多年的研究和教育,群体恐慌非常少见,所以推广一种恐慌很少发生的理论(为了增加信息透明度,防止谣言造成的恐慌)。如果没有注意到西方的灾难历史,是很容易相信其观点的。但是,我国的灾难正在重复经历西方曾经走过的道路,每一次灾难都是现有的设施条件不能满足发展的需要而产生,这是认识和理论的制约,可以在国外历史上找到类似的事故,所以我们还要研究恐慌,特别是恐慌发生的环境要素和心理要素。深圳舞王大火,就是一次典型的群体恐慌事件,因为火灾没有失控,使用者负荷也没有达到高峰(后半夜)。 还有一种扰动是外来的救助。所谓的灾难,一定有救助不力的因素在里面。踩踏的死亡原因大抵是机械性窒息,就是胸腔受到外力压迫而呼吸困难。大脑缺氧,多长时间死亡?几秒到几分钟,湖南中学踩踏的反应时间? 20 分钟左右(也有10分钟的说法,一般而言,国内事故最难说清楚的是时间,因为责任就在时间线Timeline中。搞清楚了时间,就搞清了责任。),这是灾难扩大化的重要原因。国内外几乎所有的重大灾难,都可以看到应急反应机制的缺陷,笔者在此也只能点到为止。 有道是,二月重庆传悲剧,年终又闻踩踏声;灾难频发何时了?加强科普重教育。
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