城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故的風險評估與防控
——基于事故機理的分析

彭文靜

（陜西警官職業(yè)學院，陜西 西安710021）

一、引言

隨著經(jīng)濟全球化發(fā)展，大型活動已成為各國社會生活的表現(xiàn)形式之一。大型活動的舉辦在為城市帶來經(jīng)濟社會效益的同時，也帶來極大的安全問題。從體育賽事到宗教活動，從節(jié)日慶典到大型游園活動，動輒數(shù)十萬甚至上百萬群眾參與其中，有限的城市公共空間中人群流動頻度和密度大幅增長，人群高度密集導致?lián)頂D踩踏事故的風險顯著提高。對我國近年來影響較大的大型活動人群擁擠踩踏事故發(fā)生場所進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，城市廣場、開放型景區(qū)、街道和體育場等城市公共場所是安全事故頻發(fā)、死傷人數(shù)較多的場所。由于城市公共場所具有人群密集度高、人員結構復雜、突發(fā)事件較多、應急疏散難度大、社會影響范圍廣等特點，研究城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故的發(fā)生、發(fā)展演化機理，明確事故影響因素，科學評估事故風險，對于及時有效防控擁擠踩踏事故的發(fā)生具有重要意義。

二、研究述評

國外學者主要圍繞人群踩踏事件的形成機制、特點及防范方法進行了詳細的研究。Lee等人利用公開數(shù)據(jù)對人群踩踏事件的發(fā)生原因進行統(tǒng)計分析，指出人群擁擠踩踏事件中人群密度危險程度取決于行人橫截面大小，還通過模型驗證人群大小或步行環(huán)境能有效降低踩踏事件發(fā)生的可能性；Helbing D.通過研究德國“愛的大游行”踩踏事件，指出人群擁擠踩踏事件源于多米諾骨牌效應。國外學者對擁擠踩踏事故的風險評價理論模型研究主要集中在人員仿真模擬方面。Henderson最早提出了宏觀模型，認為行人的運動行為類似氣體或液體的流動；之后又出現(xiàn)了排隊模型、路徑選擇模型和隨機模型等研究成果；此外，社會力模型和磁場力模型等微觀模型比宏觀模型更能詳盡描述行人流的行為。

2014年上海外灘踩踏事件發(fā)生后，國內學者越來越重視擁擠踩踏事故的相關研究，研究內容主要涉及事故原因分析、風險評估、人群疏散等方面，如任常興[1]等提出密集指數(shù)理論；張青松等[2]根據(jù)擁擠踩踏事故的發(fā)展狀態(tài)提出了四階段理論；周曉冰等[3]著重分析了事故演化的各種機理和發(fā)展趨勢；劉茂等[4]從人群擁擠和信息流的角度分析踩踏事故風險；盧川[5]運用層次分析法對體育場館的踩踏風險進行了評估建模；劉艷等[6]運用DEA模型建立了地鐵站風險評價模型。

盡管我國學者關于擁擠踩踏事故的研究成果日益豐富，但是通過對事故內部規(guī)律的總結分析，綜合描述事故發(fā)生、演變的過程機理，進行相應的事故風險評估及防控方面的系統(tǒng)研究還比較少。本文從風險管理的角度出發(fā)，以對城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故發(fā)展演化機理的綜合分析為基礎，針對繁雜的事故影響因子，構建城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險定量評估模型，以識別事故風險的易發(fā)性，為有效防控事故發(fā)生提供參考依據(jù)。

三、相關理論基礎

（一）風險管理理論

風險管理是研究風險內在特性及其轉化為事故的規(guī)律以及風險控制措施的一門學科。風險管理理論認為，風險是對未來不確定性的預估。風險管理是指個人、家庭或組織對可能遇到的風險進行風險識別、風險預估、風險評價，并在此基礎上對各種風險管理技術進行完善及優(yōu)化組合，以有效控制風險，期望達到以最小成本獲得最大安全保障的科學管理方法。

在風險管理過程中，風險辨識是指人們充分利用對各種危險源和社會系統(tǒng)的已有認識[7]，對可能遭受的損失及采取風險管理措施后的可能效果進行分析；風險評價則指通過具體的風險分析手段或方法，對尚未發(fā)生的風險進行評估，包括風險可能具有的強度和可能造成的影響等；風險控制是指人們根據(jù)風險分析和評估的結果，充分利用可能減小和控制風險的各種設施設備及管理經(jīng)驗等，對被管理的大型活動風險系統(tǒng)進行研究，并實施在期望值意義下相對最佳的風險管理方案，最大限度降低風險事件可能帶來的危害。整體而言，風險管理是一個動態(tài)的、連續(xù)的、不斷循環(huán)的過程，其基本范疇包括確定背景、風險分析、風險評價、風險控制及評審與總結，在風險管理的全過程中又穿插著風險監(jiān)測與風險交流的過程[8]。

（二）事故致因理論

事故致因理論是對大量典型事故的本質原因進行分析、總結，進而提煉的事故機理和事故模型，反映了事故發(fā)生的規(guī)律性。美國安全工程師Heinrich提出事故因果連鎖理論，認為傷亡事故的發(fā)生不是一個孤立的事件，而是一系列原因事件相繼發(fā)生的結果，傷亡事故原因及與事故之間存在連鎖關系。Heinrich認為遺傳及社會環(huán)境、人的缺點、人的不安全行為或物的不安全狀態(tài)、事故、傷亡等五個環(huán)節(jié)是事故發(fā)生的連鎖過程，去掉中間環(huán)節(jié)，中斷事故進程，就能避免事故傷亡的發(fā)生[9]。Frank Bird基于Heinrich的理論提出現(xiàn)代事故因果連鎖理論，即管理失誤論。該理論的貢獻在于找到了控制事故發(fā)生的關鍵因素，即安全管理，反映出現(xiàn)代安全觀點。J.Surry的事故模型等把人、機、環(huán)境三者看作一個整體，研究它們之間的相互作用、反饋和調整，從而明確事故的影響因子，也被稱為系統(tǒng)理論。

四、城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故機理

機理分析就是對系統(tǒng)內部原因進行分析研究，找出發(fā)展變化的規(guī)律。研究城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故機理，可以確定踩踏事故風險的源頭，總結事故形成的規(guī)律，找到事故發(fā)展的推動力，分析評估事故發(fā)生的風險，以便在大型活動安全管理中采取相應的預防與應對策略。

事故機理包含事故從發(fā)生到結束的整個過程。根據(jù)時間的推移和人群運動規(guī)律，可將城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險過程分成四個階段，如圖1所示。

圖1 城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故機理示意圖

（一）事故發(fā)生機理

通過對以往事故的統(tǒng)計，根據(jù)大型活動人群動機和城市公共場所特征，本文將城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故劃分為爭搶型和逃避型兩類[10]，具體特征如表1所示。

表1 大型活動擁擠踩踏事故類型及特征

（續(xù)表）

城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故的發(fā)生受到多種因素的影響，主要包括人為因素和非人為因素兩類，對于事故的發(fā)生起著極其關鍵的作用。人為因素主要包括：第一，人為有過行為因素[11]，指人主觀上故意或者客觀上過失等因素造成的擁擠踩踏事故，如故意縱火、暴力襲擊、散布謠言或活動時的爭搶行為等引起的踩踏事故。第二，人為無過行為因素。人們對發(fā)生的客觀情況或存在的客觀事物會產生正常的心理及生理反應，可能導致相關擁擠踩踏事故的發(fā)生。這類事故不是人為過錯造成的，如2010年柬埔寨金邊潑水節(jié)期間發(fā)生的踩踏事故，就是連接鉆石島和市區(qū)的磚石島橋的橋面晃動引起民眾恐慌造成的，導致至少349人死亡、500人受傷。第三，技術與設備因素。大型活動中有時會因為設施設備的老套陳舊、相關技術的不穩(wěn)定等原因造成建筑物或構筑物坍塌，從而引發(fā)擁擠踩踏事故，造成一定的經(jīng)濟損失和人員傷亡。第四，安全管理因素。僅有災害源作用于承災體，不一定會引發(fā)風險事故。高效科學的管理體制、管理機制、管理制度、安全文化、管理措施和管理流程等是控制事故發(fā)生的最后一道安全閥門。事先沒有對大型活動本身及大型活動場地、人員、設施設備、周邊環(huán)境等進行科學有效的風險辨識和安全隱患排查，沒有進行活動人流量和人群密度預測，沒有做好現(xiàn)場人群管理與人群疏散等工作，都會引發(fā)踩踏事故。非人為因素主要指一些自然的、客觀的因素。這些因素在當前的科技條件下超出了人類的控制能力范圍，如地震、暴風雨、颶風、洪水、泥石流等自然災害，都可以造成大規(guī)模的人員擁擠踩踏事故。

不論是哪一類擁擠踩踏事故，也不論導致事故發(fā)生的因素是什么，在事故發(fā)生之前，城市公共場所一定區(qū)域內的人群都處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。這種穩(wěn)定狀態(tài)具有以下特點：第一，人群在相對狹窄空間內高度密集；第二，整個人群系統(tǒng)內部個體間保持一種和諧的運動狀態(tài)或相對靜止狀態(tài)；第三，人群疏散空間及疏散通道不足；第四，人群警惕意識不高。一旦危險源出現(xiàn)，穩(wěn)定狀態(tài)被打破，人群瞬間發(fā)生動亂，焦慮、恐慌情緒迅速擴散，進而導致人群出現(xiàn)一系列非適應性行為，如行走速度加快、互相推擠等。人群之間的相互作用使壓力高達4500Pa（N/m2），足以使鋼條彎曲，把磚墻推翻，進而導致?lián)頂D踩踏事故發(fā)生。因此，依據(jù)事故致因連鎖理論，可以認為事故發(fā)生的本質原因在于有一定的危險源作用于特定區(qū)域處于臨界狀態(tài)的人群中，恐慌情緒從人群內部開始蔓延，產生漣漪效應，引發(fā)人群大面積騷動，最終導致?lián)頂D踩踏事故的發(fā)生。

（二）事故發(fā)展機理

人群擁擠踩踏事故的發(fā)展有空間上的擴大和烈度上的增強兩個方向。依據(jù)人群行為特征，擁擠踩踏事故發(fā)生后，事故會經(jīng)過自由移動、滯留、擁擠和踩踏等四個發(fā)展階段[12]。如果最終人群安全疏散，則事故終結，詳見圖1。

1.個體自由移動階段

這一階段，由于人流密度較低，個體行為不受限制，由自身的主觀意識決定，可自由選擇行走速度，活動范圍較大。

2.人群滯留階段

由于場所內涉及景觀、活動、餐飲等的小型事件偶有發(fā)生，人群聚集密度較高，個體行為處于受限狀態(tài)，不能隨意選擇行走方向和速度，活動空間變小，會與其他個體產生一定的身體接觸，從而采取減速、跟隨等避讓措施，降低身體接觸的強度和頻率，因而整個人群移動速度被迫放緩，處于走走停停的狀態(tài)。

3.人群擁擠階段

當公共場所內或特定區(qū)域內人流出現(xiàn)對沖或人群密度達到極限值①Weidmann U（1993）指出，對處于站立等待狀態(tài)的行人來說，人群聚集密度保持在2.0-2.9人/m2的范圍比較適宜。人群密度最大極限值約為9人/m2。當人群最大密度超出3.0-3.5人/m2范圍時，個體與個體之間不可避免會產生表面身體接觸。時，人群過度聚集，呈現(xiàn)擁擠狀態(tài)，個體被動與周邊其他個體產生身體接觸，同時迫于強大的精神壓力，維持非常低的步行速度，甚至喪失自主行動能力。

4.人群踩踏階段

當人群聚集風險達到臨界水平時，若發(fā)生緊急突發(fā)事件，在特定環(huán)境及物的影響下，個體心理會出現(xiàn)非常態(tài)反應，如焦慮、恐慌等。這種情緒迅速蔓延，使人群產生無理性的盲目行為，個體之間可能會出現(xiàn)針對空間、時間、資源等的打斗和推搡的競爭行為。于是，人群進入騷亂狀態(tài)，一旦個體出現(xiàn)跌倒行為，周圍人群會因巨大壓力而被動踩踏倒地者，進而進入惡性循環(huán)。系統(tǒng)理論認為，系統(tǒng)某些參數(shù)，如人群密度或人流量等的突然變化會導致整個系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變，即T0時刻事故發(fā)生；在T1時刻，隨著擁擠踩踏事故應急救援和人員疏散開始，傷亡人員數(shù)量在T2時刻達到最大；隨后增幅逐漸下降，因系統(tǒng)能量陸續(xù)釋放而逐漸平息[13]，直至T3時刻事故終結（如圖2所示）。

圖2 城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故機理示意圖

（三）事故演化機理

對事故發(fā)生及發(fā)展過程的研究是對單一事件內部能量狀態(tài)變化的描述，而研究事故的演化主要針對事故的進一步惡化并導致連鎖反應、引發(fā)衍生災難、出現(xiàn)比原發(fā)事故更為嚴重的后果等問題，是對單一事件演變?yōu)槎鄠€事件的描述，已經(jīng)超出了單一事件的范圍。事故的演化包括事故的轉化、蔓延、衍生和耦合等類型。

對于大型活動擁擠踩踏事故的演化，本文主要研究擁擠踩踏事故的影響進一步擴大的直接表現(xiàn)，即大規(guī)模人員傷亡、公共場所基礎設施破壞、建筑物坍塌等，進而引起的治安事件，甚至演化而來的群體騷亂或集體暴力事件等危機事件，涉及嚴重的經(jīng)濟損失和惡劣的社會影響。例如，擁擠踩踏事故中若出現(xiàn)外籍人員傷亡，則還可能演化為國際問題及政治事件，大大增加事故的危害范圍和危害程度。

（四）事故終結機理

大型活動擁擠踩踏事故的終結體現(xiàn)在三個方面：第一，高度聚集的人群安全疏散完畢；第二，人群停止無序運動，恐慌情緒得到安撫，現(xiàn)場得到有效控制；第三，大面積人員傷亡，這是最壞的事故終結方式[14]。只要能夠事前預防，科學識別，及時干預，就可能降低事故發(fā)生概率，減少事故風險，中斷事故進程，避免生命財產的損失。

五、城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險定量評估

城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故影響因子繁雜多變。本文借鑒張青松的風險計算方法并加以優(yōu)化，建立城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險定量評價模型，以分析事故風險的易發(fā)性，識別事故發(fā)生前的臨界狀態(tài)。

（一）事故風險評價模型構建

依據(jù)經(jīng)典風險理論，衡量風險大小的指標可以定量為風險率R（Risk）。它是風險出現(xiàn)的概率P（Probability）與風險事件或事故的損失程度S（Severity）的綜合度量，其計算表達式為：

一般情況下大型活動人群擁擠踩踏事故風險計算的表達式為：

公式（2）中，RCT（Risk of Crowd Trample）為人群擁擠踩踏事故風險；PCT（Probability of Crowd Trample）為擁擠踩踏事故發(fā)生的概率；S為事故損失后果；PS（Probability of Strands）為人群出現(xiàn)滯留的概率；PC（Probability of Crowds）為人群出現(xiàn)擁擠的概率；PT（Probability of Trample）為人群出現(xiàn)踩踏的概率。

大型活動擁擠踩踏事故發(fā)生的概率雖然很難確定，但該類事故最主要的特征就是人群高度密集。可以認為，擁擠踩踏事故風險的易發(fā)程度取決于場所中特定區(qū)域內滯留人數(shù)的多少。因此，場所瓶頸區(qū)域①這里的“瓶頸區(qū)域”指城市公共場所中擁擠踩踏事故風險易發(fā)的特定區(qū)域，如城市公共場所的瓶頸處、狹窄區(qū)域、意外堵塞區(qū)域、照明不足處等，以及公共場所中吸引人群聚集的區(qū)域，如舞臺前、售票口、獎品發(fā)放處、公共場所停車場、出入口處、臺階處、陡坡處、橋上等。人群擁擠踩踏事故風險概率PCT可以表示為該區(qū)域內滯留人數(shù)N（SStranded Number）與場所內受到影響的總人數(shù)N（TTotal Number）之比[15]，即:

擁擠踩踏事故導致的直接損失S為人員傷亡，以場所內瓶頸區(qū)域滯留人群的死亡人員數(shù)量NF（Fatality Number）來表示，則

人群高度密集不一定會發(fā)生事故。只有出現(xiàn)導火索事件或特定的觸發(fā)因子，擁擠踩踏事故才可能發(fā)生。城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險RCT的計算表達式為：

（二）關鍵因子說明

1.瓶頸區(qū)域滯留人數(shù)NS

公式（5）中，t時刻特定區(qū)域內的滯留人數(shù)NS通過下式求得：

上式中，NC代表從疏散開始（t=0）到疏散結束時刻T為止，經(jīng)過n個場所內部分支入口，最后匯集到總出口的集結人數(shù)；NE代表從疏散開始時刻（t=0）到T時刻止，經(jīng)總出口疏散出的人數(shù)。

2.公共場所內受影響的總人數(shù)NT

NT可以用場所設計人數(shù)或事故發(fā)生時場所內的總人數(shù)來表達。

3.瓶頸區(qū)域滯留人群的死亡人數(shù)NF

上式中，?m(t)為滯留人群之間的相互作用力，即滯留人群中n個個體對個體m施加的擁擠力之和，可以根據(jù)德國交通流專家Helbing的社會力模型[19]得出；t為擁擠持續(xù)時間；m為胸部受力超過4500N的人數(shù)。假設在擁擠踩踏事故中，當壓力達到4500N且持續(xù)3分鐘即會致人傷亡，受多米諾效應的影響，超過3分鐘則人員死傷率呈指數(shù)增長，即有：

4.擁擠踩踏事故觸發(fā)因子

事故觸發(fā)因子 可以用弱勢人群（老年人、小孩和殘疾人員）占比及其分布位置、場所出口吸引力（出入口的位置、人群對出入口的熟悉程度）、同伴吸引力（朋友或周圍人群的方向趨向）、人群信息通暢程度等來表示。為便于研究，事故引發(fā)因子可表示為各個因子的累加，則有：

各因子的取值可以通過對大型活動現(xiàn)場實際情況進行綜合分析或專家評分得出。

六、城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險防控對策

一般情況下，我們可以從人、物、場地、環(huán)境、管理等方面進行大型活動的整體風險防控。基于前文對城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故致因機理及風險評價的分析，城市公共場所大型活動事故風險的產生、擴大和演變的根源在于人群聚集的特性，因而本文主要從人群管理的角度提出事故安全風險防控對策。

（一）預先了解人群結構

不同類型大型活動的參與人群結構不同，如體育賽事或演唱會人群類型以年輕人為主，游園燈會等節(jié)慶活動還會包括老年人和兒童等弱勢人群和高風險人群。特殊人群是大型活動擁擠踩踏事故風險的觸發(fā)因子之一，因此，活動進行之前，要提前了解人群的活動特征，通過統(tǒng)計活動票務情況或根據(jù)活動性質分析各類人群的數(shù)量、位置分布及參加項目等信息，提前進行場地、設施、設備和餐飲等生活需求方面的安排，制定有針對性的人群管理方案，并在活動現(xiàn)場準確觀察人群構成，預測人群的安全能力，降低擁擠踩踏事故風險。

（二）嚴格控制人群流量與密度

城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險防范的關鍵在于有效控制現(xiàn)場人群流量與人員密度?？梢愿鶕?jù)城市公共場所的位置和特點、大型活動的性質和形式、活動內容和項目安排，考慮參加活動人員的特征結構、活動當日的天氣狀況、活動現(xiàn)場的安保力量和配套服務能力等多種因素，事先設定相應的人流容量值，如寬松人流容量值、安全人流容量值、警戒人流容量值①警戒人流容量值是指雖然有一定的風險，但是大型活動組織者和管理者尚能控制安全局面的人流容量值，也即警戒值。警戒人流容量值不等同于公共場所的最大物理容量值。一旦達到警戒人流容量值，就應立即啟動應急預案。等，同時預測活動場所的人員流量與人群時空分布；在活動舉辦過程中，運用先進的科技手段，嚴密監(jiān)控場所內尤其是各風險較高區(qū)域的人群流量和密集度，實施更為嚴格的安全保衛(wèi)措施或增加安全引導人員，以免人群聚集密度過高，引發(fā)擁擠踩踏事故。

（三）及時疏導擁擠人群

應事先制定合理的人員疏散線路，并通過計算機模擬技術確定人群疏散過程中的關鍵部位和事故易發(fā)點，從而制定相應的管控方案，同時設置配套的緊急避難場所，以及時安置疏散人員，避免造成新的事故。

此外，活動過程中一旦出現(xiàn)人群擁擠現(xiàn)象，應當即刻采取措施進行干預，及時有效地對擁擠人群進行疏散誘導。對大規(guī)模擁擠人群的疏散誘導可以從人和物兩個方面進行。人的方面，可以在疏散過程中于固定位置設置疏散引導員，也可以安排引導員在保證自身安全的前提下，最大可能引導并帶領公共場所中的人員一同疏散；物的方面，主要指靜態(tài)或動態(tài)的疏散應急指示標志、疏散廣播、閉路電視、應急照明、疏散閃光燈等，在視覺和聽覺上為人群疏散提供方向或安全引導方面的信息。

（四）提升人群安全能力

人群安全能力是指活動現(xiàn)場人員要具備相應的安全知識、安全技能和安全意識，并掌握一定的安全識別能力和安全應急能力。這里的“活動現(xiàn)場人員”不僅包括進行安全管理的工作人員，還包括參與活動的群眾和現(xiàn)場演職人員。演職人員在大型活動中具有比較大的影響力，他（她）們的安全行為會對觀眾群產生非常大的影響。提高演職人員的安全能力對整體活動現(xiàn)場人群的安全水平提升有很大的幫助。

七、余論

研究表明，城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故的發(fā)生、發(fā)展和演化有其規(guī)律性。擁擠踩踏事故風險與場所聚集總人數(shù)、現(xiàn)場滯留人數(shù)、死亡人數(shù)及事故觸發(fā)因子之間存在一定的函數(shù)關系，人群聚集是大型活動事故風險產生和發(fā)展演變的根源。因此，可以從活動現(xiàn)場人群構成、人群密度和流量、人群疏導及人群安全能力等人群管理方面加強對城市公共場所大型活動擁擠踩踏事故風險的防控。本文構建的擁擠踩踏事故風險定量評價模型僅為簡化的理論模型，后續(xù)研究將結合定性及其他方法②其他方法包括計算機模擬、仿真等方法。，對大型活動人群擁擠踩踏事故的風險評估進行實踐應用研究，進一步修正該模型，以提高對大型活動事故風險的管控能力。