Безопасность людей при пожаре / Kholshchevnikov - Naturniye nablyudeniya liudskikh potokov 2009

Глава 4. Примеры проведения натурных наблюдений

Движение повышенной активности

V, м/мин

120 6а, 7а 8, 9

110

V0 = 106,2

100

90

3, 4

5а

Активное движение		10,
		5
	80	11
	70		VD = 106,20(1 – 0,4lnD/0,5613)
		5б
	V0 = 69,4
		6б,
		7б

60
50		VD = 69,40(1 – 0,4lnD/0,6451)
	1, 2
40
30
	6
20
10

0 1 2 3 4 D, чел./м2

Рис. 4.20. Закономерность изменения скорости людского потока от его плотности: 1–11 – номера серий натурных наблюдений;

– доверительный интервал скорости свободного движения

123

Натурные наблюдения людских потоков

4.2.5. Исследование движения людей на платформе метрополитена

Необходимость исследования людских потоков на платформе станций метрополитена связано с выполнением ею двух функций:

–формирование выходящего из вагона людского потока,

–накопление пассажиров при ожидании поезда.

Натурные наблюдения за движением людей на платформе проводились на станции Баррикадная Московского метрополитена (рис. 4.21) в нормальных условиях эксплуатации метрополитена и в часы пик.

Головной вагон

Платформа

Переход на станцию	2000	Распределительный зал
Краснопресненская
	а
		Последний вагон

2000

2000

Переход на станцию Краснопресненская

б

Рис. 4.21. Участки проведения натурных наблюдений на платформе:

а – участок у головной части состава; б – участок у замыкающей части состава;

– участки проведения наблюдений; – маяки;

– местоположение пассажира

124

Глава 4. Примеры проведения натурных наблюдений

Зависимость параметров движения пассажиров в распределительном зале станции от начальных параметров потока при выходе из вагона и большой разброс результатов в проводимых ранее исследованиях, определили цель проведения наблюдений – установление действительных значений интенсивности выхода людей на платформу. Значение интенсивности определялось подсчетом количества человек N, выходящих из вагона за время высадки t, которое фиксировалось секундомером. Ширина дверного проема вагона составляла 1,2 м. Значения интенсивности выхода людей, представленные в табл. 4.9, определялись по формуле

		q =		N	, чел./м мин.			(4.8)
			t	1,2
									Таблица 4.9
Вариационные ряды интенсивности выхода людей из вагона
Интервалы							Количество наблюдений
		Середина интервала,					интенсивности в периоды
интенсивности q,
		чел./м·мин
чел./м·мин							зимний		летний
15–20		17,5					1		1
20–25		22,5					1		2
25–30		27,5					1		–
30–35		32,5					9		10
35–40		37,5					9		8
40–45		42,5					11		12
45–50		47,5					36		43
50–55		52,5					15		19
55–60		57,5					15		12
60–65		62,5					12		12
65–70		67,5					5		2
70–75		72,5					–		3
75–80		77,5					1		–
80–85		82,5					–		–
85–90		87,5					1		–
30–95		92,5					2		–
95–100		97,5					–		1
Количество наблюдений	, n						119		125
Общее количество наблюдений								244
Математическое ожидание интенсивности, q ,							51,13		49,02
чел./м·мин
Дисперсия интенсивности, S2, чел.2/м2·мин2							161,93		118,05

125

Натурные наблюдения людских потоков

Приведённые результаты свидетельствуют об отсутствии влияния времени года на интенсивность выхода людей из вагонов.

Интенсивность движения равна произведению случайной величины скорости людей на неслучайную величину плотности людского потока. Подчинение скорости движения нормальному закону распределения позволяет сделать вывод о нормальном законе распределения интенсивности выхода на платформу. В связи с этим в качестве среднего значения интенсивности было принято математическое ожидание, которое составило ≈ 50 чел./м·мин. Более низкие значения интенсивности выхода на платформу, по сравнению с ранними исследованиями, говорят о более высокой напряженности процесса движения в сооружениях метрополитена, связанной с ростом величины пассажиропотоков. Большое количество пассажиров, ожидающих поезда, приводит к уплотнению потока. Плотность размещения людей перед дверями вагона при подходе поезда достигает 5 чел./м2. Высокое значение плотности приводит к уменьшению ширины дверного проема в свету. Люди стремятся войти в вагон, не дожидаясь выхода пассажиров из него, боясь не успеть совершить посадку за отведенное для этого время или не попасть в вагон в результате его переполнения. Более высокие значения интенсивности могут наблюдаться в случае небольшого количества ожидающих пассажиров.

Плотность людей, размещающихся на платформе при ожидании поезда, определяет, кроме того, комфортность условий ожидания пассажиров и их безопасность. Значение плотности должно учитываться при определении площади «зоны ожидания» платформы станции.

Видеозапись процесса движения пассажиров на платформе ст. Баррикадная во внепиковые часы позволила определить плотность размещения людей, выбираемую самими пассажирами. При проведении натурных наблюдений рассматривались три положения пассажиров относительно друг друга: лицо–лицо; лицо–спина; бок–бок (рис. 4.22). Расстояние между людьми, если они стоят лицом друг к другу, равно 0,49 м; если стоят друг за другом – 0,58 м; если бок о бок – 0,8 м. Вокруг человека образуется свободное пространство, напоминающее эллипс, размеры которого определялись в ходе натурных наблюдений (табл. 4.10).

0,58	0,29
0,49	0,245

Пассажир

Свободная зона вокруг пассажира

0,4	0,4
0,8	0,8

Рис. 4.22. Площадь, занимаемаяпассажиромнаплатформе станции

126

Глава 4. Примеры проведения натурных наблюдений

Таблица 4.10

Вариационные ряды расстояния между пассажирами на посадочной платформе

	Количество наблюдений расстояния
Расстояние между пассажирами, м	при расположении пассажиров
	лицо–лицо	лицо–спина		бок–бок
0,40	12	–		–
0,45	27	9		–
0,50	29	18		–
0,55	20	25		–
0,60	11	24		–
0,65	–	20		4
0,70	–	11		–
0,75	–	–		11
0,80	–	–		21
0,85	–	–		14
0,30	–	–		4
0,95	–	–		1
Количество наблюдений, n	99	107		55
Общее количество наблюдений		261
Математическое ожидание	0,493	0,58		0,80
расстояния, l, м
Дисперсия расстояния, S2, м2	0,00157	0,0052		0,0038

Свободная зона вокруг человека равна площади заштрихованной фигуры (см. рис. 4.22). Упрощенно можно предположить, что она состоит из двух половинок различных эллипсов, площади которых равны:

S1 = 0,5πab1 = 0,19 м2, S2 = 0,5πab1 = 0,15 м2, S = S1 + S2 = 0,34 м2, (4.9)

т. е. плотность размещения людей в зонах ожидания составляет около

3чел./м2.

4.2.6.Исследование движения людей на участках пути

смеханическими средствами передвижения

4.2.6.1. Движение людей перед эскалатором

Наблюдения проводились в часы пик и во внепиковые часы суток на станции Тургеневская (рис. 4.23) на подъемной машине (тип ДТ-5), оборудованной системой регулирования скорости эскалаторного полотна от 0,04

до 1,0 м/с.

127

Натурные наблюдения людских потоков

4700

1000

1000	Выход
	в город

9000

Выход со станции	Эскалатор
Тургеневская
Выход в город	а

Эскалатор

ТК

1500

2300

8200

б

Рис. 4.23. Участки проведения натурных наблюдений: а – при определении влияния скорости эскалаторного полотна на параметры движения людского потока;

б – при определении пропускной способности эскалатора;

– участки наблюдения; – маяки

128

Глава 4. Примеры проведения натурных наблюдений

Цели натурных наблюдений:

–исследование особенностей движения людей на участках пути перед эскалатором;

–определение провозной способности эскалаторной установки;

–установление зависимости провозной способности эскалаторной ус-

тановки от скорости эскалаторного полотна Vэ.

Для исследований применен метод видеосъемки, описанный ранее.

Результаты натурных наблюдений приведены в табл. 4.11 и проиллюстрированы на рис. 4.24.

Таблица 4.11

Значения скорости и интенсивности движения основной части людскогопотока при изменениях его плотности перед эскалатором в час пик

			Скорость V, м/мин, интенсивность q, чел./м мин,
	Скорость эскалатора,			при плотности людского потока, чел./м2
		1			2			3			4		4,75
	Vэ, м/с
		V	q	V		q	V		q	V		q	V	q
	0,460	–	–	27,00		54,00	19,44		58,44	9,61		38,44	6,82	32,40
	0,580	–	–	30,31		60,62	26,69		80,07	11,40		45,60	10,00	47,50
	0,630	52,14	52,14	47,38		94,76	26,93		80,79	20,88		83,52	19,22	91,30
	0,740	81,77	81,77	53,94		107,88	30,89		92,67	20,86		83,44	13,21	62,75
	0,800	55,28	55,28	52,20		104,40	29,64		88,92	22,52		90,08	–	–
	0,840	63,37	63,37	32,46		64,92	25,50		76,50	11,84		47,36	–	–
	0,864	50,75	50,75	38,05		76,10	27,00		81,00	14,17		56,68	–	–
	0,900	81,31	81,31	46,31		92,62	28,48		85,44	22,59		90,36	–	–
	Количество	198		221			209			225			91
	наблюдений, n
	Общее количество						944
	наблюдений

129

Натурные наблюдения людских потоков

V, м/мин
80
						Vэ = 0,74
70	Vэ = 0,9
60
50	Vэ = 0,864
	Vэ = 0,8
40	Vэ = 0,63
30
20																				Vэ = 0,56
					Vэ = 0,46
10
0	1				2			3		4	5									2
																				D, чел./м
q,									а
чел./мин
								Vэ = 0,74
100
													Vэ = 0,9
90
80
															Vэ = 0,63
70		Vэ = 0,8
60
											Vэ = 0,864
50												Vэ = 0,84
40																Vэ = 0,56
														Vэ = 0,46
30
20
10
0	1				2				б 3	4	5									2
																				D, чел./м

Рис. 4.24. Зависимость скорости (а) и интенсивности (б) движения отплотностипотока наподходекэскалаторуприразличнойскоростиэскалаторногополотнаVэ

130

Глава 4. Примеры проведения натурных наблюдений

Графики на рис. 4.24 наглядно показывают, что скорость V и интенсивность q движения людского потока достигли максимального значения при скорости эскалаторного полотна Vэ = 0,74 м/с.

Обращает на себя внимание, что изменения параметров движения людского потока при увеличении или уменьшении скорости эскалаторного полотна относительно Vэ =0,74 м/с, идентичны. Например, значения параметров движения людей при Vэ = 0,56 м/с близки значениям параметров их движения при скорости эскалаторного полотна Vэ = 0,84 м/с. Это явление объясняется увеличением скопления людей перед эскалатором при увеличении или уменьшении скорости движения его полотна. Условия съемки позволяли фиксировать то, что при малых и больших значениях Vэ скопление распространялось почти на всю длину видимого участка пути. Максимальное значение плотности потока, зарегистрированное в портале эскалатора, составила 5 чел./м2. Величина скопления уменьшалась по мере приближения скорости эскалатора Vэ к значению

0,74 м/с.

Пример изменения плотности потока (соответственно – скорости и интенсивности движения) на участках пути перед эскалатором в последовательные моменты времени приведён на рис. 4.25. Как видно, при подходе к эскалаторному полотну людской поток активно переформировывается. Поэтому необходимо внимательно проанализировать динамику движения людского потока на участках горизонтального пути перед эскалатором, каждый из которых оказывает своё влияние на процесс формирования параметров людского потока, на что, однако, ранее никогда не обращалось должного внимания. Для этого горизонтальный путь пешеходного движения перед эскалатором подразделён на характерные участки, показанные на рис. 4.26 (с нанесённой разбивочной сеткой для съёмки).

131

Натурные наблюдения людских потоков

D, чел./м2

5

4

3

2

1

0

D, чел./м2

5

4

3

2

1

0

D, чел./м2

5

4

3

2

1

0

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28	l, м
а

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28	l, м
б

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28	l, м
в

Рис. 4.25. Распределение плотности людского потока по длине накопителя при Vэ = 54 м/мин, q = 105 чел./м·мин, N = 500 чел. в различные моменты времени:

а – t = 0,15 мин; б – t = 2,02 мин; в – t = 4,20 мин

132