CN113468634A - 隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法及装置 - Google Patents

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CN113468634A CN202110627821.8A CN202110627821A CN113468634A CN 113468634 A CN113468634 A CN 113468634A CN 202110627821 A CN202110627821 A CN 202110627821A CN 113468634 A CN113468634 A CN 113468634A
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Abstract

本申请提供了一种隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法及装置，属于铁路隧道防灾疏散救援设计技术领域。本发明采用现场实测、数据采集分析和数值模型建立，得到了满足不同坡度情况下铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间，该方法充分反映了坡度变化对人员疏散能力的影响。本发明提供了不同坡度下铁路隧道发生火灾时人员必需安全疏散时间预测方法，对铁路隧道防灾疏散救援设计提供了理论依据，保障人员生命安全。

Description

隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法及装置
技术领域
本发明属于铁路隧道防灾疏散救援设计技术领域，具体涉及隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法及装置。
背景技术
随着我国西部地区铁路里程逐步攀升，长大纵坡隧道逐渐成为铁路建设的主要结构形式。在运营阶段铁路隧道会面临列车碰撞、脱轨以及隧道火灾等灾害，其中火灾影响尤甚。因火灾场景复杂多变，其蔓延发展速度快，对受灾人员危害程度高，加之隧道特殊的狭长管状结构，加快了火灾发生时烟气的扩散与蔓延，从而对抢险救援工作提出了更高的要求，因此明确铁路隧道内的人员必需安全疏散时间成为保证受困人员安全的关键。
长大纵坡铁路隧道因其单面坡的长度较长及线路纵向的坡度较大，对人员在疏散阶段的逃生速度起到不利作用，人员必需疏散时间较一般铁路隧道有较大差异。
目前，国内外学者通过现场观测、理论分析等研究方法对地铁站、隧道、地下商场的人员疏散进行了研究，但上述研究成果未考虑隧道长大纵坡隧道的结构形式，对人员运动能力减弱的影响，因此将为铁路隧道运营期安全带来极大地隐患。
发明内容
有鉴于此，本申请根据现有技术不足提供了一种长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，旨在为长大纵坡隧道防灾疏散救援设计提供理论依据，以保证长大纵坡隧道运营期安全。
本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本申请提供一种隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，包括
获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数，至少包括隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度数据；
获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1，其中K1是通过现场人员定距疏散时间测试获得的，包括根据测试需求设置测试坡度，拟定7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰测试工况；根据样本数据丰富性需求，选择合适且充足的样本进行定距疏散时间测试，通过分段记录行走时长、全程记录人员各项生理参数并进行数理统计，以获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1；
根据车厢最大载客量基础参数计算人员下车时间t1，计算公式为
Figure BDA0003102501600000021
其中，Qc为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；
根据横通道间距、隧道坡度基础参数计算人员疏散运动时间t2，计算公式为
Figure BDA0003102501600000022
其中，L为疏散人群中最后一人距离隧道安全出口的距离，取横通道间距，单位m；V2为站台人员疏散速度，单位m/min；D为人群密度，单位人/m2；K为通道系数，对于水平通道K＝84.0，对于楼梯台阶K＝51.8(G/R)1/2，G与R分别表示踏步的宽度和高度；K1为不同坡度下人员疏散运动能力折减系数；
根据列车车厢长度、防护门通过能力、防护门宽度等基础参数计算人员横通道口拥堵等待时间t3，计算公式为
Figure BDA0003102501600000031
其中，Nd为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min·m)；Bd2为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；Lc为一辆列车车厢长度，单位m；η为横通道口排队人数折减系数；
根据上述计算结果，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T，计算公式为T＝t1+t2+t3，单位s。
结合第一方面的实施例，在一些实施例中，所获取参与测试人员生理参数数据通过佩戴Polar表、便携式血氧仪以及动态心电仪；
其中，在Polar表喷涂酒精后，佩戴于测试人员胸下缘，开启无线数据采集终端，记录测试人员心率；同时将动态心电仪采集所需贴片粘贴于指定位置，并将贴片与动态心电仪对应连接，开机记录测试人员心电变化；将便携式血氧仪佩戴在测试人员中指上，记录测试人员血氧变化规律。
结合第一方面的实施例，在一些实施例中，所述人员下车时间t1计算公式根据水力模型并考虑火灾车厢全部人员和相邻车厢的一半人员共用2个车厢外门疏散下车所建立。
结合第一方面的实施例，在一些实施例中，人员在站台上疏散的运动时间t2计算公式根据水力模型并考虑火源附近的2条横通道分别需疏散的是3/2横通道间距范围内车厢的人员数量，人员在站台上疏散的最远距离为一个横通道间距所建立。
结合第一方面的实施例，在一些实施例中，人员在横通道口排队等待时间t3计算公式根据水力模型并考虑疏散队伍最后一人的排队等待时间所建立。
第二方面，本公开实施例提供了一种隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算装置，包括
参数获取模块，所述参数获取模块用于获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数，至少包括隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度数据；
折减系数确定模块，所述折减系数确定模块用于获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1，其中K1是通过现场人员定距疏散时间测试获得的，包括根据测试需求设置测试坡度，拟定7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰测试工况；根据样本数据丰富性需求，选择合适且充足的样本进行定距疏散时间测试，通过分段记录行走时长、全程记录人员各项生理参数并进行数理统计，以获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1；
下车时间确定模块，所述下车时间确定模块用于根据车厢最大载客量基础参数计算人员下车时间t1，计算公式为
Figure BDA0003102501600000041
其中，Qc为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；
疏散时间确定模块，所述疏散时间确定模块用于根据横通道间距、隧道坡度基础参数计算人员疏散运动时间t2，计算公式为
Figure BDA0003102501600000042
其中，L为疏散人群中最后一人距离隧道安全出口的距离，取横通道间距，单位m；V2为站台人员疏散速度，单位m/min；D为人群密度，单位人/m2；K为通道系数，对于水平通道K＝84.0，对于楼梯台阶K＝51.8(G/R)1/2，G与R分别表示踏步的宽度和高度；K1为不同坡度下人员疏散运动能力折减系数；
等待时间确定模块，所述等待时间确定模块用于根据列车车厢长度、防护门通过能力、防护门宽度等基础参数计算人员横通道口拥堵等待时间t3，计算公式为
Figure BDA0003102501600000051
其中，Nd为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min·m)；Bd2为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；Lc为一辆列车车厢长度，单位m；η为横通道口排队人数折减系数；
必需安全疏散时间确定模块，所述必需安全疏散时间确定模块根据上述计算结果，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T，计算公式为T＝t1+t2+t3，单位s。
结合第二方面的实施例，在一些实施例中，包括所获取参与测试人员生理参数数据通过佩戴Polar表、便携式血氧仪以及动态心电仪；
其中，在Polar表喷涂酒精后，佩戴于测试人员胸下缘，开启无线数据采集终端，记录测试人员心率；同时将动态心电仪采集所需贴片粘贴于指定位置，并将贴片与动态心电仪对应连接，开机记录测试人员心电变化；将便携式血氧仪佩戴在测试人员中指上，记录测试人员血氧变化规律。
结合第二方面的实施例，在一些实施例中，所述人员下车时间t1计算公式根据水力模型并考虑火灾车厢全部人员和相邻车厢的一半人员共用2个车厢外门疏散下车所建立；人员在站台上疏散的运动时间t2计算公式根据水力模型并考虑火源附近的2条横通道分别需疏散的是3/2横通道间距范围内车厢的人员数量，人员在站台上疏散的最远距离为一个横通道间距所建立；人员在横通道口排队等待时间t3计算公式根据水力模型并考虑疏散队伍最后一人的排队等待时间所建立。
第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行，使得上述一个或多个处理器实现如第一方面上述的隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法。
第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面上述的隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法。
本发明采用现场实测、数据采集分析和数值模型建立，得到了满足不同坡度情况下铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间，该方法充分反映了坡度变化对人员疏散能力的影响。本发明提供了不同坡度下铁路隧道发生火灾时人员必需安全疏散时间预测方法，对铁路隧道防灾疏散救援设计提供了理论依据，保障人员生命安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例提供的隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间的计算方法的一个实施例的流程图；；
图2是本申请实施例提供的人员定距疏散时间测试平台示意图；
图3是本申请实施例提供的Polar表佩戴方式示意图；
图4是本申请实施例提供的便携式血氧仪佩戴方式示意图；
图5是本申请实施例提供的动态心电仪佩戴方式及贴片位置示意图；
图6是本申请实施例提供的电子设备的基本结构的示意图。。
具体实施方式
下面通过实例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
结合图1至图6。
本发明通过以下方式实现长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间的计算方法。
包括以下方法步骤：
步骤101，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数，至少包括隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度数据。
步骤102，获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1。
在这里，K1可以是通过现场人员定距疏散时间测试获得的，包括根据测试需求设置测试坡度，拟定7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰测试工况；根据样本数据丰富性需求，选择合适且充足的样本进行定距疏散时间测试，通过分段记录行走时长、全程记录人员各项生理参数并进行数理统计，以获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1。
在这里，所获取参与测试人员生理参数数据可以通过佩戴Polar表、便携式血氧仪以及动态心电仪。
其中，在Polar表喷涂酒精后，佩戴于测试人员胸下缘，开启无线数据采集终端，记录测试人员心率；同时将动态心电仪采集所需贴片粘贴于指定位置，并将贴片与动态心电仪对应连接，开机记录测试人员心电变化；将便携式血氧仪佩戴在测试人员中指上，记录测试人员血氧变化规律。
步骤103，根据车厢最大载客量等基础参数计算人员下车时间(t1)，计算公式为
Figure BDA0003102501600000081
其中，Qc为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min。
在这里，所述人员下车时间t1计算公式根据水力模型并考虑火灾车厢全部人员和相邻车厢的一半人员共用2个车厢外门疏散下车所建立。
步骤104，根据横通道间距、隧道坡度等基础参数计算人员疏散运动时间(t2)，计算公式为
Figure BDA0003102501600000082
其中，L为疏散人群中最后一人距离隧道安全出口的距离，取横通道间距，单位m；V2为站台人员疏散速度，单位m/min；D为人群密度，单位人/m2；K为通道系数，对于水平通道K＝84.0，对于楼梯台阶K＝51.8(G/R)1/2，G与R分别表示踏步的宽度和高度；K1为不同坡度下人员疏散运动能力折减系数。
在这里，人员在站台上疏散的运动时间t2计算公式根据水力模型并考虑火源附近的2条横通道分别需疏散的是3/2横通道间距范围内车厢的人员数量，人员在站台上疏散的最远距离为一个横通道间距所建立。
步骤105，根据列车车厢长度、防护门通过能力、防护门宽度等基础参数计算人员横通道口拥堵等待时间t3，计算公式为
Figure BDA0003102501600000083
其中，Nd为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min·m)；Bd2为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；Lc为一辆列车车厢长度，单位m；η为横通道口排队人数折减系数。
在这里，人员在横通道口排队等待时间t3计算公式根据水力模型并考虑疏散队伍最后一人的排队等待时间所建立。
步骤106，根据步骤103、104、105计算结果，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T，计算公式为T＝t1+t2+t3，单位s。
根据上述统计处理结果，确定不同坡度下人员疏散运动能力衰减系数，结合长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数分别计算得到人员下车时间(t1)、人员在站台上疏散的运动时间(t2)、人员在横通道口排队等待时间(t3)，即可确定不同坡度下铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间。
本发明采用现场实测、数据采集分析和数值模型建立，得到了满足不同坡度情况下铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间，该方法充分反映了坡度变化对人员疏散能力的影响。本发明提供了不同坡度下铁路隧道发生火灾时人员必需安全疏散时间预测方法，对铁路隧道防灾疏散救援设计提供了理论依据，保障人员生命安全。
以下具体例采用坡度为30‰铁路隧道对长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间开展计算。
1)根据设计文件，确定隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度等基础数据。
2)选取足够的男性、女性样本按照图3～图5所示，正确佩戴Polar表、便携式血氧仪、动态心电仪等仪器设备，并在指定的场地，如可调节坡度的倾斜平板(图2)上进行人员定距疏散时间测试，并实时采集并记录心率、血氧、心电等生理参数，记录行走距离为行走距离25m、50m、75m、100m、125m、150m、175m、200m、225m、250m、275m、300m、325m、350m、375m、400m、425m、450m、475m、500m时所耗费时长。
3)根据坡度需求编制测试方案，本例分别对7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰工况进行测试，通过对足够样本数量进行统计分析，得到不同坡度下人员疏散运动能力折减系数K1，如下表。
坡度(‰) 人行走能力的折减系数
0 1.000
5 0.994
10 0.988
15 0.983
20 0.977
25 0.971
30 0.965
4)根据站台高度，确定该站台高度h为0.3m时人员下车速度V1为43.8人/min，结合硬座车厢载客量为118并考虑超载20％，确定车厢最大载客量Qc为142，代入人员下车时间计算公式
Figure BDA0003102501600000101
得到人员下车时间(t1)为145.9s。
5)根据横通道间距L为60m、隧道坡度为30‰等紧急救援站基础参数，获得通道系数K为84.0，人群密度D为最不利情况0.5人/m2，人行走能力的折减系数为K1为0.965，代入人员疏散运动时间计算公式
Figure BDA0003102501600000102
得到人员疏散运动时间(t2)为51.2s。
6)根据列车车厢长度Lc为26m、防护门通过能力Nd为82.43人/(min·m)、防护门宽度Bd2为1.7m等基础参数，获得横通道口排队人数折减系数η为0.3026，代入人员横通道口拥堵等待时间计算公式
Figure BDA0003102501600000111
得到人员横通道口拥堵等待时间(t3)为66.0s。
7)将4)～6)计算结果代入长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算公式T＝t1+t2+t3，获得坡度为30‰时铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T为263.1s。
进一步，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算装置，该装置实施例与图1所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
本实施例的隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算装置，其包括参数获取模块，所述参数获取模块用于获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数，至少包括隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度数据；折减系数确定模块，所述折减系数确定模块用于获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1，其中K1是通过现场人员定距疏散时间测试获得的，包括根据测试需求设置测试坡度，拟定7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰测试工况；根据样本数据丰富性需求，选择合适且充足的样本进行定距疏散时间测试，通过分段记录行走时长、全程记录人员各项生理参数并进行数理统计，以获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1；下车时间确定模块，所述下车时间确定模块用于根据车厢最大载客量基础参数计算人员下车时间t1，计算公式为
Figure BDA0003102501600000112
其中，Qc为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；疏散时间确定模块，所述疏散时间确定模块用于根据横通道间距、隧道坡度基础参数计算人员疏散运动时间t2，计算公式为
Figure BDA0003102501600000121
其中，L为疏散人群中最后一人距离隧道安全出口的距离，取横通道间距，单位m；V2为站台人员疏散速度，单位m/min；D为人群密度，单位人/m2；K为通道系数，对于水平通道K＝84.0，对于楼梯台阶K＝51.8(G/R)1/2，G与R分别表示踏步的宽度和高度；K1为不同坡度下人员疏散运动能力折减系数；等待时间确定模块，所述等待时间确定模块用于根据列车车厢长度、防护门通过能力、防护门宽度等基础参数计算人员横通道口拥堵等待时间t3，计算公式为
Figure BDA0003102501600000122
其中，Nd为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min·m)；Bd2为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；Lc为一辆列车车厢长度，单位m；η为横通道口排队人数折减系数；必需安全疏散时间确定模块，所述必需安全疏散时间确定模块根据上述计算结果，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T，计算公式为T＝t1+t2+t3，单位s。
在一些可选的实施方式中，在一些实施例中，所获取参与测试人员生理参数数据通过佩戴Polar表、便携式血氧仪以及动态心电仪；
其中，在Polar表喷涂酒精后，佩戴于测试人员胸下缘，开启无线数据采集终端，记录测试人员心率；同时将动态心电仪采集所需贴片粘贴于指定位置，并将贴片与动态心电仪对应连接，开机记录测试人员心电变化；将便携式血氧仪佩戴在测试人员中指上，记录测试人员血氧变化规律。
在一些可选的实施方式中，在一些实施例中，所述人员下车时间t1计算公式根据水力模型并考虑火灾车厢全部人员和相邻车厢的一半人员共用2个车厢外门疏散下车所建立；人员在站台上疏散的运动时间t2计算公式根据水力模型并考虑火源附近的2条横通道分别需疏散的是3/2横通道间距范围内车厢的人员数量，人员在站台上疏散的最远距离为一个横通道间距所建立；人员在横通道口排队等待时间t3计算公式根据水力模型并考虑疏散队伍最后一人的排队等待时间所建立。
下面参考图6，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM603中，还存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装，或者从存储装置608被安装，或者从ROM 602被安装。在该计算机程序被处理装置601执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：参数获取模块，所述参数获取模块用于获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数，至少包括隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度数据；折减系数确定模块，所述折减系数确定模块用于获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1，其中K1是通过现场人员定距疏散时间测试获得的，包括根据测试需求设置测试坡度，拟定7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰测试工况；根据样本数据丰富性需求，选择合适且充足的样本进行定距疏散时间测试，通过分段记录行走时长、全程记录人员各项生理参数并进行数理统计，以获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1；下车时间确定模块，所述下车时间确定模块用于根据车厢最大载客量基础参数计算人员下车时间t1，计算公式为
Figure BDA0003102501600000151
其中，Qc为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；疏散时间确定模块，所述疏散时间确定模块用于根据横通道间距、隧道坡度基础参数计算人员疏散运动时间t2，计算公式为
Figure BDA0003102501600000152
其中，L为疏散人群中最后一人距离隧道安全出口的距离，取横通道间距，单位m；V2为站台人员疏散速度，单位m/min；D为人群密度，单位人/m2；K为通道系数，对于水平通道K＝84.0，对于楼梯台阶K＝51.8(G/R)1/2，G与R分别表示踏步的宽度和高度；K1为不同坡度下人员疏散运动能力折减系数；等待时间确定模块，所述等待时间确定模块用于根据列车车厢长度、防护门通过能力、防护门宽度等基础参数计算人员横通道口拥堵等待时间t3，计算公式为
Figure BDA0003102501600000161
其中，Nd为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min·m)；Bd2为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；Lc为一辆列车车厢长度，单位m；η为横通道口排队人数折减系数；必需安全疏散时间确定模块，所述必需安全疏散时间确定模块根据上述计算结果，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T，计算公式为T＝t1+t2+t3，单位s。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，其特征在于，包括
获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数，至少包括隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度数据；
获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1，其中K1是通过现场人员定距疏散时间测试获得的，包括根据测试需求设置测试坡度，拟定7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰测试工况；根据样本数据丰富性需求，选择合适且充足的样本进行定距疏散时间测试，通过分段记录行走时长、全程记录人员各项生理参数并进行数理统计，以获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1；
根据车厢最大载客量基础参数计算人员下车时间t1，计算公式为
Figure FDA0003102501590000011
其中，Qc为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；
根据横通道间距、隧道坡度基础参数计算人员疏散运动时间t2，计算公式为
Figure FDA0003102501590000012
其中，L为疏散人群中最后一人距离隧道安全出口的距离，取横通道间距，单位m；V2为站台人员疏散速度，单位m/min；D为人群密度，单位人/m2；K为通道系数，对于水平通道K＝84.0，对于楼梯台阶K＝51.8(G/R)1/2，G与R分别表示踏步的宽度和高度；K1为不同坡度下人员疏散运动能力折减系数；
根据列车车厢长度、防护门通过能力、防护门宽度等基础参数计算人员横通道口拥堵等待时间t3，计算公式为
Figure FDA0003102501590000021
其中，Nd为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min·m)；Bd2为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；Lc为一辆列车车厢长度，单位m；η为横通道口排队人数折减系数；
根据上述计算结果，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T，计算公式为T＝t1+t2+t3，单位s。
2.根据权利要求1所述隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，其特征在于：所获取参与测试人员生理参数数据通过佩戴Polar表、便携式血氧仪以及动态心电仪；
其中，在Polar表喷涂酒精后，佩戴于测试人员胸下缘，开启无线数据采集终端，记录测试人员心率；同时将动态心电仪采集所需贴片粘贴于指定位置，并将贴片与动态心电仪对应连接，开机记录测试人员心电变化；将便携式血氧仪佩戴在测试人员中指上，记录测试人员血氧变化规律。
3.根据权利要求1所述隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，其特征在于：所述人员下车时间t1计算公式根据水力模型并考虑火灾车厢全部人员和相邻车厢的一半人员共用2个车厢外门疏散下车所建立。
4.根据权利要求3所述隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，其特征在于：人员在站台上疏散的运动时间t2计算公式根据水力模型并考虑火源附近的2条横通道分别需疏散的是3/2横通道间距范围内车厢的人员数量，人员在站台上疏散的最远距离为一个横通道间距所建立。
5.根据权利要求4所述隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，其特征在于：人员在横通道口排队等待时间t3计算公式根据水力模型并考虑疏散队伍最后一人的排队等待时间所建立。
6.一种隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算装置，其特征在于，包括
参数获取模块，所述参数获取模块用于获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站土建参数、通行列车载客及几何参数，至少包括隧道坡度、紧急救援站横通道间距、防护门宽度、防护门通行能力、车厢最大载客量、车厢长度数据；
折减系数确定模块，所述折减系数确定模块用于获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1，其中K1是通过现场人员定距疏散时间测试获得的，包括根据测试需求设置测试坡度，拟定7种坡度0‰、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰测试工况；根据样本数据丰富性需求，选择合适且充足的样本进行定距疏散时间测试，通过分段记录行走时长、全程记录人员各项生理参数并进行数理统计，以获得不同坡度条件下人员疏散运动能力折减系数K1；
下车时间确定模块，所述下车时间确定模块用于根据车厢最大载客量基础参数计算人员下车时间t1，计算公式为
Figure FDA0003102501590000031
其中，Qc为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；
疏散时间确定模块，所述疏散时间确定模块用于根据横通道间距、隧道坡度基础参数计算人员疏散运动时间t2，计算公式为
Figure FDA0003102501590000032
其中，L为疏散人群中最后一人距离隧道安全出口的距离，取横通道间距，单位m；V2为站台人员疏散速度，单位m/min；D为人群密度，单位人/m2；K为通道系数，对于水平通道K＝84.0，对于楼梯台阶K＝51.8(G/R)1/2，G与R分别表示踏步的宽度和高度；K1为不同坡度下人员疏散运动能力折减系数；
等待时间确定模块，所述等待时间确定模块用于根据列车车厢长度、防护门通过能力、防护门宽度等基础参数计算人员横通道口拥堵等待时间t3，计算公式为
Figure FDA0003102501590000041
其中，Nd为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min·m)；Bd2为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；Lc为一辆列车车厢长度，单位m；η为横通道口排队人数折减系数；
必需安全疏散时间确定模块，所述必需安全疏散时间确定模块根据上述计算结果，获得长大纵坡铁路隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间T，计算公式为T＝t1+t2+t3，单位s。
7.根据权利要求6所述的隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算装置，其特征在于，包括所获取参与测试人员生理参数数据通过佩戴Polar表、便携式血氧仪以及动态心电仪；
其中，在Polar表喷涂酒精后，佩戴于测试人员胸下缘，开启无线数据采集终端，记录测试人员心率；同时将动态心电仪采集所需贴片粘贴于指定位置，并将贴片与动态心电仪对应连接，开机记录测试人员心电变化；将便携式血氧仪佩戴在测试人员中指上，记录测试人员血氧变化规律。
8.根据权利要求6所述隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法，其特征在于：所述人员下车时间t1计算公式根据水力模型并考虑火灾车厢全部人员和相邻车厢的一半人员共用2个车厢外门疏散下车所建立；人员在站台上疏散的运动时间t2计算公式根据水力模型并考虑火源附近的2条横通道分别需疏散的是3/2横通道间距范围内车厢的人员数量，人员在站台上疏散的最远距离为一个横通道间距所建立；人员在横通道口排队等待时间t3计算公式根据水力模型并考虑疏散队伍最后一人的排队等待时间所建立。
9.电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114087014A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 中铁第四勘察设计院集团有限公司 高速磁浮铁路隧道内紧急救援站设置方法及紧急疏散方法

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