基于瑟利模型的地鐵火災(zāi)原因及防控思路分析

慈小玉 吳金洪

（浙江師范大學(xué)工學(xué)院，321004，金華∥第一作者，本科生）

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外地鐵典型事故發(fā)生頻率的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)地鐵火災(zāi)發(fā)生頻率為32%［1］。由于地鐵存在空間狹小、人員密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、疏散至室外的距離長(zhǎng)，以及燈光、通風(fēng)設(shè)備作用有限等特征，一旦發(fā)生火災(zāi)，極易產(chǎn)生群死群傷的重大后果［2］。本文從安全原理出發(fā)，根據(jù)人的行為特性和地鐵火災(zāi)的特點(diǎn)，建立地鐵火災(zāi)的瑟利模型，分析地鐵火災(zāi)發(fā)生原因和預(yù)防控制思路。

1 地鐵火災(zāi)的瑟利模型

1.1 瑟利模型簡(jiǎn)介［3］

瑟利模型是在1969年由美國(guó)人瑟利提出的，是一個(gè)典型的根據(jù)人的認(rèn)知過(guò)程分析事故致因的理論。該模型把人、機(jī)和環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)，把事故的發(fā)生過(guò)程分為危險(xiǎn)出現(xiàn)和危險(xiǎn)釋放兩個(gè)階段。這兩個(gè)階段各自包括一組類似人處理信息的過(guò)程，即感覺、認(rèn)識(shí)和行為響應(yīng)。在危險(xiǎn)出現(xiàn)階段，如果每個(gè)環(huán)節(jié)的處理都正確，危險(xiǎn)就能被消除或得到控制；反之，就會(huì)使操作者直接面臨危險(xiǎn)。在危險(xiǎn)釋放階段，如果人處理信息過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都是正確的，則雖然面臨著已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)的危險(xiǎn)，仍然可以避免危險(xiǎn)的釋放，不會(huì)帶來(lái)傷害或損害；反之，如果處理不當(dāng)危險(xiǎn)就會(huì)轉(zhuǎn)化成傷害或損害。

1.2 地鐵火災(zāi)的瑟利模型

從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，地鐵運(yùn)營(yíng)安全系統(tǒng)也是一個(gè)“人－機(jī)－環(huán)境”構(gòu)成的整體。影響安全運(yùn)行的“人”包括外來(lái)乘客和內(nèi)部工作人員以及為保障安全運(yùn)營(yíng)所組成的管理組織；“機(jī)”是指地鐵運(yùn)輸設(shè)備，包括固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備；“環(huán)境”包括內(nèi)部作業(yè)環(huán)境以及外部社會(huì)及自然環(huán)境。因此，可以根據(jù)瑟利模型和地鐵火災(zāi)事故中人的行為特性，建立地鐵火災(zāi)的瑟利模型（如圖1所示）。

2 地鐵火災(zāi)原因分析

2.1 危險(xiǎn)源分析

地鐵列車車廂和地鐵車站中的裝飾材料、廣告版等易燃易爆物是危險(xiǎn)源之一。在2003年韓國(guó)大邱地鐵火災(zāi)中，列車內(nèi)的廣告板和車體中的易燃物加速了火勢(shì)蔓延。地鐵車站內(nèi)的報(bào)亭、商鋪、垃圾桶，以及其他電氣設(shè)備、電線電纜等也屬于可燃物。雖然地鐵運(yùn)營(yíng)安全乘車規(guī)定禁止旅客攜帶易燃、易爆等危險(xiǎn)品，但在車箱內(nèi)還是經(jīng)常能看到乘客違反乘車規(guī)定攜帶上車的易燃、易爆物品，以及隨身攜帶的紙制品、塑料制品、化纖制品等［4］。

地鐵隧道內(nèi)通信用電、照明用電、動(dòng)力用電等線路鋪設(shè)復(fù)雜混亂，加之隧道內(nèi)濕度較大，列車運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，列車脫軌會(huì)發(fā)生碰撞摩擦，這些都是直接產(chǎn)生火花的主要原因。人為縱火和爆炸襲擊這類人為事故在國(guó)外地鐵火災(zāi)事故中所占的比例較大。人員安全意識(shí)不強(qiáng)、操作失誤，包括電氣設(shè)備操作失誤、焊接和切割失誤以及施工過(guò)程中的碰撞等均有可能導(dǎo)致火花的產(chǎn)生。

圖1 地鐵火災(zāi)的瑟利模型

2.2 地鐵火災(zāi)形成階段人的因素分析

在地鐵火災(zāi)形成的初期階段中，易燃易爆物和火源視為危險(xiǎn)，人的處理過(guò)程是感覺危險(xiǎn)的出現(xiàn)和存在，清楚各類火源出現(xiàn)的跡象和原因，能夠正確判斷各類危險(xiǎn)導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的可能性，同時(shí)知道采取怎樣的措施避免危險(xiǎn)出現(xiàn)，并且能夠保證措施的有效性。

2.2.1 對(duì)危險(xiǎn)形成的感覺以及認(rèn)識(shí)

任何危險(xiǎn)的出現(xiàn)或釋放都伴隨著某種變化，有些變化易于察覺，有些則不然。而只有使人感覺到這種變化或差異，才有避免或控制事故的可能［3］。

感覺和認(rèn)知危險(xiǎn)需要人員的感覺能力，并避免環(huán)境對(duì)人的影響。在地鐵車站和列車車廂中，對(duì)于乘客的不安全行為往往都有警告標(biāo)志（如禁止吸煙、禁止明火等警示標(biāo)志），盡管如此，乘客違規(guī)攜帶易燃易爆物進(jìn)入車站、在車站內(nèi)吸煙等行為也時(shí)有發(fā)生。地鐵工作人員如安檢、站內(nèi)巡查等人員的工作不到位也會(huì)導(dǎo)致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源。對(duì)于線路故障、設(shè)備老化及缺乏定期的設(shè)備巡查監(jiān)測(cè)等，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備危險(xiǎn)源不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。

2.2.2 危險(xiǎn)的認(rèn)知及行為響應(yīng)

工作人員不具備足夠的知識(shí)和技能，直接的操作失誤，會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)源的出現(xiàn)。在出現(xiàn)危險(xiǎn)之后，不能正確地判斷危險(xiǎn)源可能導(dǎo)致的火災(zāi)后果、輕視危險(xiǎn)源等會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大，或認(rèn)識(shí)危險(xiǎn)但不知道如何避免以及反應(yīng)失誤，反映出工作人員專業(yè)素質(zhì)和能力的缺乏。

在火災(zāi)形成的初期階段，工作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)源、發(fā)現(xiàn)后沒(méi)有行為響應(yīng)或是行為響應(yīng)不能避免火災(zāi)的發(fā)生，是火災(zāi)形成的間接原因，這些都暴露出地鐵運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的消防安全管理制度不健全、員工消防素質(zhì)低等問(wèn)題［5］。

2.3 地鐵火災(zāi)后期釋放階段人的因素分析

地鐵火災(zāi)發(fā)生后，工作人員應(yīng)根據(jù)火災(zāi)的發(fā)生地點(diǎn)和燃燒物的特性，選擇正確的滅火、人員疏散和逃生方式，避免火災(zāi)的擴(kuò)散，保護(hù)車站內(nèi)的人和物。工作人員采取措施的正確與否，將在很大程度上影響火災(zāi)的后果。

2.3.1 火災(zāi)警告以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的感知

火災(zāi)發(fā)生后，刺激性的煙氣、聲響以及火光等屬于自然警告，對(duì)于火災(zāi)自然警告，乘客都能夠感知到。同時(shí)，車站內(nèi)火災(zāi)探測(cè)器也會(huì)發(fā)出聲光警告，工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后也會(huì)通過(guò)廣播喊話等方式向乘客發(fā)出警告。但是如果由于車站內(nèi)火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警設(shè)備設(shè)置不合理，工作人員對(duì)車站環(huán)境不熟悉，消防設(shè)備、疏散通道、照明設(shè)備以及通訊設(shè)備等的標(biāo)志不清，也會(huì)延誤火災(zāi)的控制和人員的疏散。

2.3.2 火災(zāi)的認(rèn)知和消防疏散行為

我國(guó)地鐵旅客的流量較大，站內(nèi)疏散線路較長(zhǎng)，乘客由于慌亂、心理動(dòng)搖，會(huì)產(chǎn)生緊張恐懼情緒，這會(huì)導(dǎo)致混亂程度比地面火災(zāi)要嚴(yán)重得多。由于地鐵火災(zāi)發(fā)生空間狹小，產(chǎn)生的濃煙和毒氣聚集，火災(zāi)同時(shí)使地鐵照明線路遭受一定程度的損傷，導(dǎo)致逃生標(biāo)志不明顯，而且煙氣的流動(dòng)方向和旅客的疏散線路、外部的救援線路交叉，煙氣對(duì)人體的刺激和對(duì)消防行動(dòng)的阻礙，同時(shí)，由于大型滅火設(shè)備無(wú)法進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，煙氣中視線不清，通訊中短，救援人員人身安全也需要保護(hù)等原因，會(huì)加大救援難度。這些都是工作人員在組織消防和人員疏散時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的困難。

在地鐵火災(zāi)的處理階段，工作人員容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤分為三類：一是指揮人員決策失誤、指揮不當(dāng)、分職不清、群體配合不協(xié)調(diào)等導(dǎo)致的撲救現(xiàn)場(chǎng)混亂；二是工作人員操作失誤，如沒(méi)有及時(shí)警告乘客，不能針對(duì)燃燒物以及煙氣特性、車站建筑特點(diǎn)等選擇正確的滅火和疏散方式；三是應(yīng)急人員心理素質(zhì)欠缺，為了自身安全而放棄責(zé)任自行逃離。

3 地鐵火災(zāi)的防控思路

瑟利模型認(rèn)為：要想預(yù)防和控制事故，首先應(yīng)采用技術(shù)的手段使危險(xiǎn)狀態(tài)充分地顯現(xiàn)出來(lái)，使操作者能夠感覺到危險(xiǎn)的出現(xiàn)、形成和釋放；其次應(yīng)通過(guò)培訓(xùn)和教育的手段，提高人感覺危險(xiǎn)信號(hào)的敏感性，幫助操作者正確地感覺危險(xiǎn)狀態(tài)信息（如采用避免干擾的警告方式）；第三應(yīng)通過(guò)教育和培訓(xùn)手段使操作者在感覺到警告之后，能準(zhǔn)確地理解其含義，并知道應(yīng)采取何種措施避免危險(xiǎn)發(fā)生或控制其后果［3］，同時(shí)結(jié)合各方面的因素做出正確的決策；最后應(yīng)通過(guò)合理設(shè)計(jì)使人在做出決策后，有足夠的時(shí)間和條件做出行為響應(yīng)。

3.1 初期火災(zāi)形成的預(yù)防

工作人員首先需要準(zhǔn)確感知系統(tǒng)中危險(xiǎn)物的出現(xiàn)，感知與初期的行為響應(yīng)可以同時(shí)進(jìn)行。為了全面感知危險(xiǎn)源的出現(xiàn)和存在，通過(guò)教育培訓(xùn)，提高人員對(duì)危險(xiǎn)的敏感性，并通過(guò)安全管理程度的提高來(lái)減少易燃易爆物、火花的出現(xiàn)，通過(guò)安全條例和廣告牌等形式進(jìn)行火災(zāi)防范以及正確選擇逃生線路的教育，積極引導(dǎo)乘客的行為。加強(qiáng)安全人員巡視、入口安檢，利用車站與列車監(jiān)控設(shè)備，消除乘客攜帶危險(xiǎn)物進(jìn)入車站的可能性。實(shí)時(shí)監(jiān)控和定期檢查維修車站和列車上的電氣設(shè)備和線路，對(duì)電氣設(shè)施進(jìn)行防火處理，降低設(shè)備的故障率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。地鐵設(shè)施也應(yīng)選用阻燃或不可燃的制造材料。

3.2 后期火災(zāi)釋放的控制

第一步需要及時(shí)感知火災(zāi)發(fā)生。報(bào)警系統(tǒng)和應(yīng)急系統(tǒng)的完善有助于提高人對(duì)于火災(zāi)的及時(shí)察覺。設(shè)置完備火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，如采用煙、溫復(fù)合探測(cè)技術(shù)，可更好地檢測(cè)火災(zāi)中各個(gè)物理信息的變化［6］。自動(dòng)報(bào)警裝置的設(shè)置要覆蓋車站、線路等整個(gè)系統(tǒng)，而且應(yīng)同時(shí)設(shè)置自動(dòng)和手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。定期維護(hù)和檢修探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，避免漏報(bào)、誤報(bào)和報(bào)警不及時(shí)等情況的發(fā)生。

收到火災(zāi)報(bào)警信息之后，為了能夠及時(shí)疏散旅客和控制火勢(shì)，工作人員要能夠迅速采取措施，及時(shí)啟用完善的應(yīng)急系統(tǒng)。定期的消防演習(xí)、必備的消防設(shè)備和專業(yè)的火災(zāi)救援隊(duì)伍能夠使工作人員有序地實(shí)施滅火救援。利用屏蔽門能短暫隔絕火勢(shì)和逃生人員的特點(diǎn)，控制火勢(shì)蔓延，爭(zhēng)取逃生時(shí)間。疏散通道、疏散標(biāo)志和緊急電源的啟動(dòng)能為人員逃生的指引創(chuàng)造條件，通風(fēng)排煙設(shè)備能減輕火災(zāi)濃煙和毒氣對(duì)乘客疏散逃生和外部救援的影響，無(wú)線通訊系統(tǒng)能為逃生人員和外部救援人員交流提供保障。另外，還應(yīng)培育員工認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和職業(yè)道德。

4 結(jié)語(yǔ)

地鐵結(jié)構(gòu)復(fù)雜且相對(duì)封閉，一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)給人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重危害，因此，在地鐵設(shè)計(jì)、建造以及運(yùn)營(yíng)期間都要貫徹防火意識(shí)，消除火災(zāi)隱患，確保安全，讓地鐵成為城市中最安全快捷的主干線。

通過(guò)建立地鐵火災(zāi)瑟利模型，從人的認(rèn)知過(guò)程分析地鐵火災(zāi)初期發(fā)生和后期火災(zāi)釋放的原因，提出了地鐵火災(zāi)的防控思路，該防控思路符合人的行為特征，對(duì)于有效地預(yù)防和控制地鐵火災(zāi)有積極的指導(dǎo)作用。

［1］ 盧億.地鐵火災(zāi)的事故樹分析［J］.城市軌道交通研究，2011（2）：95.

［2］ 李瑜芬，徐瑞華.火災(zāi)下城市軌道交通車站乘客疏散特點(diǎn)分析［J］.城市軌道交通研究，2010（2）：42.

［3］ 肖貴平，朱曉寧.交通安全工程［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

［4］ 張萍，黃強(qiáng).地鐵火災(zāi)的原因分析及預(yù)防［J］.山西建筑，2010（29）：182.

［5］ 杜寶玲.國(guó)外地鐵火災(zāi)事故案例統(tǒng)計(jì)分析［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2007（2）：214.