JP2014174826A - 鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安全、かつ的確な鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法を提供する。
【解決手段】トンネル内における鉄道列車の火災発生で走行不能であるか否かをチェックし、トンネル内で走行不能で、かつ火災発生である場合は、鉄道列車の停止位置（キロ程）情報を入力し、前記鉄道列車の停止位置から近い距離にあるトンネル出口又は入口の何れかをトンネル脱出口としてその位置情報を入力し、トンネル脱出口までの距離を演算し、列車から列車外への脱出に要する時間を演算し、トンネル内における乗客の歩行に要する時間を演算し、乗客のトンネル脱出口到達所要時間を演算し、車外脱出の猶予時間を演算し、乗客を前記トンネル内の位置から車外脱出を行わせるための意思決定のための猶予時間を与えることで、その時間までに必要な火災状況の把握を試み、その時間までに車外に脱出するか否かの判断を促す。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法に係り、特に、鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援における列車運転士における異常時対応及び排煙設備等、ハード面の対策の必要性の判断支援に関するものである。

従来、監視対象となる領域を監視する監視システムで、環境変化によって監視システムに不適応な映像が得られた状態を効果的に監視員に提示するようにしたものが提案されている（下記特許文献１参照）。
鉄道列車の場合は、特殊であり、特に、トンネル内鉄道列車火災事故発生時には、必要に応じて、列車外脱出すべきか否かの判断（意思決定）を行う必要がある。

過去に事故事例はあるものの、トンネル内で列車が動けなくなることと、火災の発生が重なることはまれである。
トンネル内で動けなくなった状態で、列車火災を認めても難燃性、不燃性の材料が用いられている鉄道車両において、火災が広がることは、実際には極めてまれであり、トンネル内での煙の発生、トンネル内移動時の乗客の安全（転倒等によるトンネル内避難時の負傷、ＣＯ中毒、メンタルストレスその他）、ダイヤ復旧も含めた事故対応内容を考慮すると、乗客を列車内で待機させて以降の運転や救援手配等について指示待つことと、乗客をすぐに列車外に脱出させることのどちらを選択する方が適切であるか必ずしも明確ではない。また、列車外の避難を決定してトンネル出口まで乗客を安全に避難させるためには、いつまでに列車外への避難をしなければならないのかのリミット（列車避難決定までの猶予時間も明らかでない。このような状況下（列車外に脱出することのリスクもあり、経験のないまれな事象であり、かつ列車外避難決定をする場合の猶予時間もわからない）、乗務員は、必要な連絡を行い、火元を調査・確認し、必要に応じて初期消火を実施し、現在の火災の状況から危険と判断した場合は、車外脱出の意思決定をしなければならない。

特開２０１２−１２４６５９号公報

鈴木 康文 他４名、「鉄道システムの安全性・信頼性向上」，ＲＲＲ ２０１１，１．ｐｐ．１４−１７ 大型模型トンネル火災試験グループ、「大型模型トンネル火災試験」，鉄道技術研究所速報，Ｎｏ．８１，１９８２

ここでは、鉄道列車の火災発生時において、最悪の場合（＝車両が燃えて車内に残っていると焼死、若しくはトンネル内でのＣＯ中毒になる）を想定して列車外への避難の意思決定をするまでの猶予時間を乗務員等に与えるようにする。
しかしながら、避難脱出の意思決定をするまでの猶予時間は一概には決められず、トンネル内において列車が停止した位置と、トンネル出口までの距離Ｐ（ｋｍ）、乗客のトンネル内歩行速度Ｑ（ｋｍ／ｈ）、列車外脱出に要する時間Ｒ（ｈ）（＝車側や車両妻部からの梯子を降下するのに一人が要する時間×乗車人数により決まる）、煙がトンネル出口までに到達する時間Ｓ（煙の流動は、火災によって発生する熱気流分布とほぼ同じと考えられ（非特許文献２参照）、この熱気流速度は、予測式にトンネルの幅、想定した発熱速度等により求まるので、トンネル出口までの距離をこの煙流動速度で割る）により大きく異なるが、これを求めることが課題である。

トンネル両出口の避難場所、トンネルの勾配情報、トンネル内歩行ルート等を求めデータベース化しておくことで、トンネルの真ん中付近で、トンネル出口のどちら側にも逃げられる場合、どちら側に逃げた方が良いかの情報も与える（キロ程などがわかれば指令で用いることも可能である）。
乗務員室のモニタに、やるべきことを一覧表・フローで示したり、放送アナウンスの文言（当該トンネルは出口付近に退避場所がある、当該トンネル内はバラスト軌道、壁には大きなへこみが所々ある、線路の真下には溝がある等）を表示することや、客室内表示器に案内の文言を出すことができる。

本発明は、上記状況に鑑みて、安全、かつ的確な鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、
（ａ）トンネル内における鉄道列車の火災発生であるか否かをチェックし、
（ｂ）火災発生である場合は、鉄道列車の停止位置（キロ程）情報を入力し、
（ｃ）前記鉄道列車の停止位置から近い距離にあるトンネル出口又はトンネル入口の何れかをトンネル脱出口としてその位置情報を入力し、
（ｄ）トンネル脱出口までの距離を演算し、
（ｅ）列車から列車外への脱出に要する時間を演算し、
（ｆ）トンネル内における乗客の歩行に要する時間を演算し、
（ｇ）乗客のトンネル脱出口到達所要時間〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算し、車外脱出判断の猶予時間Ｚ＝煙が到達する時間Ｓ−〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算し、
（ｈ）乗客を前記トンネル内の位置から車外脱出を行わせるための意思決定のための猶予時間Ｚを与えることで、その時間までに必要な火災状況の把握を試み、その時間までに車外に脱出するか否かの判断を促すことを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記トンネル脱出口は、鉄道列車の進行側のトンネル出口、又は鉄道列車の後方のトンネル入口であることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記車外脱出判断の猶予時間Ｚの情報は、列車内における乗務員に通知することを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記歩行に要する時間Ｑは、予め求めた訓練や実験の実測値から定まった値を用いることを特徴とする。
〔５〕上記〔１〕記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記列車外への脱出に要する時間Ｒは、列車側や車両妻部からの梯子を降下するのに一人が要する時間×乗車人数によることを特徴とする。

〔６〕上記〔１〕記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記煙が到達する時間Ｓは、予測式を用い、トンネルの構造に関する情報を用いることを特徴とする。

本発明によれば、車外脱出判断までの猶予時間Ｚが示されることで、徒に、判断を先伸ばしにするのではなく、この車外脱出判断までの制限時間内に安全であること（火元が確認でき、消火できた・鎮火した等）が確認できなければ、避難決定の判断を下すという判断の目安とすることができる。
また、このリミット（車外脱出判断の猶予時間）を示すことで、本来困難な避難の決断を促すことができる。その時間までに余裕がある場合は、車両調査・火元確認や、場所ごとの足下状況、側溝などがあるかの避難路確認を確実に行うことができる。更に列車外への避難を決定した場合はその準備の制限時間内の目安とすることができる。

本発明の実施例を示す鉄道列車のトンネル内における避難システムのブロック図である。 本発明の実施例を示す鉄道列車のトンネル内における避難模式図である。 本発明の実施例を示す鉄道列車のトンネル内における避難のフローチャートである。

本発明の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法は、トンネル内における鉄道列車の火災発生で、かつ走行不能であるか否かをチェックし、走行不能かつ火災発生である場合は、鉄道列車の停止位置（キロ程）情報を入力し、前記鉄道列車の停止位置から近い距離にあるトンネル出口又はトンネル入口の何れかをトンネル脱出口としてその位置情報を入力し、トンネル脱出口までの距離を演算し、列車から列車外への脱出に要する時間を演算し、トンネル内における乗客の歩行に要する時間を演算し、乗客のトンネル脱出口到達所要時間〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算し、車外脱出判断までの猶予時間Ｚ＝煙が到達する時間Ｓ−〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算し、車外脱出の猶予時間Ｚに基づいてその時間までに、必要な火元確認、火災状況の把握を試み、その時間までには車外に脱出するか否かの判断をする（意思決定する）ことを促すことができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す鉄道列車のトンネル内における避難システムのブロック図である。
この図において、１はトンネル内で鉄道列車が停車したキロ程情報、２はトンネルに応じた脱出出口情報、３はトンネル内における乗客歩行情報、４はトンネル出口に到達を要する時間情報、５はトンネル内における施設情報（非常避難所情報など）、６はトンネルの構造に関する情報（トンネル幅、トンネル勾配など）、７は入力インターフェース、８はＣＰＵ（中央処理装置）、９は記憶装置、１０は出力インターフェース、１１はトンネル出口２１までの距離Ｐの演算部、１２は鉄道列車が移動した場合、鉄道列車の移動距離の演算部、１３は鉄道列車から車外への脱出に要する時間Ｒの演算部、１４は乗客のトンネル内における歩行時間Ｑの演算部、１５は乗客のトンネル出口到達時間の演算部である。

図２は本発明の実施例を示す鉄道列車のトンネル内における避難模式図である。
この図において、２１はトンネル、２２はトンネル内の鉄道列車、２３は鉄道列車２２の火災、２４はトンネル出口、２５はトンネル入口であり、鉄道列車の停止位置からトンネル出口２４までの距離Ｐ＜鉄道列車の停止位置からトンネル入口２５までの距離Ｐ′であり、ここでは、トンネル出口２４が列車外脱出口となる。

本発明のシステムは、走行路線のトンネルデータベースを保持しており、トンネル出口までの距離Ｐを算出するようにしている。
トンネル内における歩行速度Ｑは、訓練や実験の実測値から定まった値を用いる。
車外脱出に要する時間Ｒは、Ｒ（ｈ）（＝車側または車両妻部からの梯子を降下するのに一人が要する時間×乗車人数により決まる。なお、この列車の乗車率に基づき（自動判定できない場合は手入力する）、本発明のシステムは車外脱出時間を算出する。梯子を降下するのに一人が要する時間については、車側、車両妻部から広い場所に降りるか、狭い場所に降りるかのみを手入力（単線トンネルか複線トンネルかはトンネルデータベースから自動判定）する。

また、煙が到達する時間Ｓについては、本発明のシステムでは、既存の予測式を用い、本発明のシステムが持つトンネルデータベースから、当該トンネル出口までの距離、トンネル幅、勾配等の値を代入し、当該現場における出口までの到達時間を算出する。
また、ここでは、トンネル内における歩行速度Ｑ、鉄道列車から車外への脱出に要する時間Ｒ、煙が到達する時間Ｓより、次のような式（１）から猶予時間Ｚを得ることができる。

Ｚ＝Ｓ−〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕 …（１）
図１に示すように、トンネル内で鉄道列車が停車したキロ程情報１、トンネルに応じた脱出出口情報２、トンネル内における乗客歩行情報３、煙が列車に到達に要する時間情報４、トンネル内における施設情報（非常避難所情報など）５、トンネルの構造に関する情報（トンネル幅、トンネル勾配など）６を入力する。そして、トンネル２１内で鉄道列車２２が火災２３が発生し、停止したような場合、トンネル出口２４までの距離Ｐを演算部１１で求める。鉄道列車が僅かに動くことができ、避難梯子の適切な設置箇所まで移動の必要があった時など何らかの理由で、鉄道列車２２を移動した場合には、鉄道列車の移動距離の演算部１２はその再び停止した場所からトンネル出口２４までの距離Ｐ′を求める。さらに、鉄道列車２２から車外へ脱出する場合には、鉄道列車２２から車外への脱出に要する時間Ｒの演算を演算部１３で求める。また、乗客のトンネル内における歩行時間Ｑの演算を演算部１４で求める。また、乗客のトンネル出口到達時間の演算部トンネルデータベースとしては、トンネル出口２４の状況（谷川にかかる橋梁に出る、厳寒の地域で、シェルターの有無等、道路がないため救援のための救急車等が入れない等）も保持しており、どちら側が好ましいかも知らせる。

本発明の実施例を示す鉄道列車のトンネル内における避難のフローチャートを図３を参照しながら説明する。
（１）トンネル内における鉄道列車の火災発生であるか否か（ステップＳ１）。
（２）火災発生である場合は、鉄道列車の停止位置（キロ程）情報を入力する（ステップＳ２）。

（３）次に、トンネル出口位置情報を入力する（ステップＳ３）。
（４）次に、トンネル出口までの距離を演算する（ステップＳ４）。
（５）次に、列車から車外への脱出に要する時間を演算する（ステップＳ５）。
（６）次に、トンネル内における乗客の歩行に要する時間を演算する（ステップＳ６）。

（７）次に、乗客のトンネル出口到達所要時間〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算し、車外脱出判断の猶予時間Ｚ＝煙が到達する時間Ｓ−〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算する（ステップＳ７）。
（８）次に、車外脱出が必要な可能性のある状況で、前記車外脱出判断の猶予時間までに、確実に車内が安全であることの確認が出来なければ、車外への脱出を決定する（ステップＳ８）。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法は、安全、かつ的確な鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法として利用可能である。

１ トンネル内で鉄道列車が停車したキロ程情報
２ トンネルに応じた脱出出口情報
３ トンネル内における乗客歩行情報
４ 煙が列車に到達を要する時間情報
５ トンネル内における施設情報（非常避難所情報など）
６ トンネルの構造に関する情報（トンネル幅、トンネル勾配など）
７ 入力インターフェース
８ ＣＰＵ（中央処理装置）
９ 記憶装置
１０ 出力インターフェース
１１ トンネル出口までの距離Ｐの演算部
１２ 鉄道列車が移動した場合、鉄道列車の移動距離の演算部
１３ 鉄道列車から車外への脱出に要する時間Ｒの演算部
１４ 乗客のトンネル内における歩行時間Ｑの演算部
１５ 乗客のトンネル出口到達時間の演算部
２１ トンネル
２２ トンネル内の鉄道列車
２３ 鉄道列車の火災
２４ トンネル出口
２５ トンネル入口

Claims (6)

1. （ａ）トンネル内における鉄道列車の火災発生で走行不能であるか否かをチェックし、
   （ｂ）トンネル内で走行不能で、かつ火災発生である場合は、鉄道列車の停止位置（キロ程）情報を入力し、
   （ｃ）前記鉄道列車の停止位置から近い距離にあるトンネル出口又はトンネル入口の何れかをトンネル脱出口としてその位置情報を入力し、
   （ｄ）トンネル脱出口までの距離を演算し、
   （ｅ）列車から列車外への脱出に要する時間を演算し、
   （ｆ）トンネル内における乗客の歩行に要する時間を演算し、
   （ｇ）乗客のトンネル脱出口到達所要時間〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算し、車外脱出の猶予時間Ｚ＝煙が到達する時間Ｓ−〔（Ｐ／Ｑ）＋Ｒ〕を演算し、
   （ｈ）乗客を前記トンネル内の位置から車外脱出を行わせるための意思決定のための猶予時間Ｚを与えることで、その時間までに必要な火災状況の把握を試み、その時間までに車外に脱出するか否かの判断を促すことを特徴とする鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法。
2. 請求項１記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記トンネル脱出口は、鉄道列車の進行側のトンネル出口、又は鉄道列車の後方のトンネル入口であることを特徴とする鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法。
3. 請求項１記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記車外脱出の猶予時間Ｚの情報は、列車内における乗務員に通知することを特徴とする鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法。
4. 請求項１記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記歩行に要する時間Ｑは、予め求めた訓練や実験の実測値から定まった値を用いることを特徴とする鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法。
5. 請求項１記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記列車外への脱出に要する時間Ｒは、列車側や車両妻部からの梯子を降下するのに一人が要する時間×乗車人数によることを特徴とする鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法。
6. 請求項１記載の鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法において、前記煙が到達する時間Ｓは、予測式を用い、トンネルの構造に関する情報を用いることを特徴とする鉄道列車火災時における避難誘導の意思決定支援方法。

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