跨座式单轨交通安全保障与应急疏散设备配置

转移乘客到救援列车上，疏散乘客。
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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
先进的救援设备---缓降装置、消防云梯
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。
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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
先进的救援设备---伸缩梯、应急步道
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。
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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。
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2.2 应急救援与疏散方法
且扩散速度也越慢。
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跨座式单轨交通应急保障设备配置
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：
客流的生理状态ph和心理状态ps
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
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。
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2.1跨座式单轨交通安全保障技术
科学的安全保障机制
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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（Ⅳ级）、较重（Ⅲ级）、严重（Ⅱ级）和 特别严重（Ⅰ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。
客流身心状态关于火灾产物的变化
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（2）火灾条件下疏散性能指标体系 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。
正线出现大面积长时间停电
轨道下有应急步道 轨道下无应急步道但有公路 高架 接触网大面积长时间停电、 轨道下无应急步道也无公路 列车被迫停运 区间 轨道下无应急步道为湖泊 轨道中间无应急步道，区间困难，墩位过高 隧道 接触网大面积长时间停电、列车未发生火灾 列车被迫停运 区间 列车发生火灾
工作车纵向连挂救援
乘客自救 消防云梯车救援 人工拉梯救援 救生船救援 等待接触网救援 工作人员救援 救援列车纵横向救援
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2.2 应急救援与疏散方法
车站应急疏散与救援方法
条 件 方 法
车站在运 营时着火 行车组织 组织列车小交路运行，禁止列车进入事发车站，进入区间列 车退回发车站或不停站通过。
SAi Li Wi ENi Li Wi
排队系统内疏散客流的人数n的稳态概率
调用

Ci n 1
n πn e
系统脆弱性CRi =上述指标关于火灾参数等的灵敏度
客流通过疏散设施的时间分布
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。
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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。
疏散性能
疏散时间
疏散能力
疏散可靠性
疏散安全性
系统脆弱性
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（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
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ET i=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PN i=排队系统的畅通概率 疏散安全性SAi=排队系统的人均面积
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。
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
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。
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跨座式单轨交通应急保障设备配置
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目录
Part 1 跨座式单轨交通 Part 2 跨座式单轨交通安全保障技术
Part 3 跨座式单轨交通应急保障设备配置
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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
设备保障
应急机制
救援列车 救援渡板 缓降装置 消防云梯 伸缩梯
应急步道
应急预案
应急预警
应急处理
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跨座式单轨交通安全保障技术
条件 方法 列车自救 列车纵向连挂救援 列车纵向疏散救援 列车横向疏散救援
区 间 应 急 疏 散 与 救 援 方 法
主风缸风压正常、制动效能良好、不危及行车安全的紧急情况下 接触网有电且因为车辆发生电器、机械设备等故障不能继续自行运行 通用 接触网有电且因为车辆发生故障、全列车制动不缓解或者列车无法继续运 方法 行 等待救援的列车所在的下(上)行线接触网无电、而上(下)行线接触网有电 列 车 区 间
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。
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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
跨座式单轨交通安全保障与 应急疏散设备配置
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目录
Part 1 跨座式单轨交通 Part 2 跨座式单轨交通安全保障技术
Part 3 跨座式单轨交通应急保障设特征
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。
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跨座式单轨交通 跨座式单轨交通的技术经济特征
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客流疏散 未受影响区域引导，疏散通道引导，列车组织乘客上车疏散
单轨 车站
车站发生 爆炸
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Part 1 跨座式单轨交通 Part 2 跨座式单轨交通安全保障技术
Part 3 跨座式单轨交通应急保障设备配置
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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
列车在车 站着火 客流疏散 行车组织 客流疏散 行车组织 提前封站，事发列车停稳后，打开车门和屏蔽门降下受电弓， 广播引导乘客疏散 拦停开往本站的上、下行列车；组织列车小交路运行；向全 线发布运营受阻信息 封站、扑灭初期火灾，打开全部进、出站闸机，对车站所有 区域进行广播 在站的上、下行列车立即开车；拦停开往本站的上、下行列 车；扣停后续列车；向全线发布运营受阻信息
疏散能力控制在单位时间内需要疏散的总人数∑0i的(1-ε1)100%以上
>(1-ε1)· ∑0i
s.t. PN>1-ε2 SA>s CR<ε3
疏散可靠性PN控制在(1-ε2)100%以上 疏散安全性SA即人均面积控制在服务水平s以上 系统脆弱性CR控制在ε3100%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
最终实现设施配置对火灾动态影响的最佳响应。
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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：
SA i 1 Li Wi
N
疏散客流的分离

N
i 1
ENi
系统脆弱性CR=上述指标关于火灾参数等的灵敏度
疏散客流的合并
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。
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（5）疏散性能与客流状态和设施参数之间的量化关联
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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；
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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
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
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跨座式单轨交通应急保障设备配置
（6）疏散设施网络优化配置模型
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： min CM=∑fi· Li· Wi ET<tM-ta-tr 费用CM最小(fi为设施i单位平米的造价) 疏散时间ET控制在最大逃生时间tM-ta-tr内
2.1 跨座式单轨交通安全保障技术
先进的救援设备---救援列车
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。
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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
先进的救援设备---救援渡板
在故障列车与救援列车之间搭建救援渡板，
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
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跨座式单轨交通应急保障设备配置
火灾产物的时空变化 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，
（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 客流离开任意疏散设施的间隔变异系数
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 调用 疏散安全性SAi=排队网络的人均面积