隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法及装置制造方法及图纸

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。本发明专利技术采用现场实测、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。本发明专利技术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。保障人员生命安全。保障人员生命安全。

【技术实现步骤摘要】
隧道紧急救援站人员必需安全疏散时间计算方法及装置


[0001]本专利技术属于铁路隧道防灾疏散救援设计
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]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。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]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r/>[0008]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；
[0009]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
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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；
[0010]根据车厢最大载客量基础参数计算人员下车时间t1，计算公式为其中，Q
c
为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；
[0011]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
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；
[0012]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，计算公式为其中，N
d
为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min
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m)；B
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为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；L
c
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；
[0013]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。
[0014]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；
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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
[0020]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；
[0021]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
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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；
[0022]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，计算公式为其中，Q
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为一列车车厢最多人数；V1为人员下车速度，单位人/min；
[0023]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；
[0024]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，计算公式为其中，N
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为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min
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为紧急救援站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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
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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，计算公式为其中，Q
c
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，计算公式为其中，N
d
为紧急救援站横通道防护门通行能力，单位人/(min
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m)；B
d2
为紧急救援站横通道防护门宽度，单位m；L
c
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明年，郭晓晗，匡亮，于丽，严涛，李春荟，刘雨竹，罗翔，王松，陶伟明，曹彧，黎旭，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：