地铁作为城市交通重要的组成部分,具有大运量、准时、便捷、安全、舒适、经济等特点,可以有效地缓解城市交通的拥堵,分担综合交通路网的客流,减小交通事故发生率,同时随着地铁线路的建设,带动沿线及周边地区的房地产以及公交站线等配套设施建设。然而随着我国城市经济的快速发展以及城市化进程的加快,大量人流涌入城市,这些人员工作、学习、生活产生了巨大的交通流,由于地铁相对于公路交通更为快速、便捷,乘坐地铁日益成为居民出行的主要方式,这就导致了地铁车站人员堆积,特别是高峰时段人员拥挤严重,一旦发生火灾、爆炸等突发事件,将给人员的疏散带来极大的困难,同时由于地铁车站的空间布局影响,地铁车站位于地下,空间相对狭小且相对封闭,疏散路线长而狭窄,灯光、通风设备作用有限,如果缺乏有效的疏散手段,将会导致人员疏散不及时,人员拥挤甚至践踏,造成巨大的人员伤亡。例如1903年历史上著名的巴黎地铁大火,导致了100多人的死亡；1995年阿塞拜疆乌尔杜斯地铁大火,死558人,伤269人；1995年韩国大邱地铁爆炸,漫延的火势造成了103人的死亡,同样是在大邱地铁,2003年由于精神病人纵火,造成198人死亡,146人受伤,2010年莫斯科地铁遭受恐怖袭击,爆炸最终造成了40人死亡,80人受伤。

目前我国虽没有产生重大的地铁伤亡事故,但在地铁事故频发的趋势下,必须防患于未然,为突发情况下的地铁事故做好准备。因此,为了保证地铁车站的安全运营,人群在疏散的行为,就成为我们需要研究的课题。重大地铁事故的发生,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,排除事故产生原因等不可预测和控制的因素,事故产生的严重后果很大一部分往往是因为车站疏散管理不当,实际处理问题经验不足、建筑物安全设计不合理所致。因此,充分考虑人员在疏散中的行为因素,减少车站设施的疏散瓶颈,制定合理的应急预案,对有效地预防和减少事故中的人员伤亡具有重要的现实意义。

国内研究现状

我国从上世纪年代开始进行地铁铁路安全技术的研究，并取得了许多科技成果，如光纤感温火灾探测系统、线性感温火灾探测系统、吸气式火灾探测报警系统等，这些成果在地铁铁路工程中以得到广泛的应用，起到了很好的预防火灾事故的作用。在消防联动控制、消防通讯技术、火灾自动报警、电气火灾成瘾与预防、人员的引导疏散等研究领域和国际相关领域都有所建树和占有一席之地。而我国由于：①科研经费不足②科研人员投入力度不大，所以对于这一课题的研究投入仍需加强。应该密切结合我国的实际国情，创造出有利于各行业安全生产的科研成果，从而保护人民群众的生命和财产安全。

和其他国家相比，国内的地铁人员疏散研究相对起步比较晚，而且目前的研究还大部分从定性分析的角度进行。在2001年左右，武汉大学的方正、陆君安、卢兆明等人幵发了空间网格疏散模型，充分考虑了疏散个体在疏散过程中受到其他疏散个体的影响，还考虑到疏散个体所处的位置对于安全疏散的影响。同时考虑了在建筑物内人员紧急疏散时同前后左右人员的拥挤对人员运动加速度的影响机理出发，从而建立了人员疏散动力学方程，并推导出在拥挤环境下人员的移动速度公式，进一步得到了人员移动速度与人员拥挤密度呈对数的关系。在2003年，以宋卫国等为代表的课题研究组，承担了国家重点基础研究规划973项目，通过对Helbing的分子模型的研究，发现了不同出口条件对疏散时间的影响。釆用了社会力模型的宋卫国教授等研究人员模拟了实际疏散中出现的某些现象，如”快即慢”效应的形成、间歇性人流、拥堵现象等。