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城市设计如何帮助避免极端踩踏事故?
    建筑师

    TOP创新区研究院 · 2023-03-20 11:14:32

城市设计如何帮助避免极端踩踏事故

图片 | 现场视频截屏,图源网络

原创整理 | TOP创新区研究院/FTA建筑设计事务所

2022年10月的最后一个周末,韩国首尔梨泰院地区突发大型踩踏事故,目前已造成超过150人死亡,超过百人受伤,遇难者中包括4名中国公民。

这场悲剧是韩国近年来最致命的灾难之一 ,令人震惊,让人悲恸。

惊魂万圣节

事发地区韩国梨泰院Itaewon是著名的酒吧和夜店区,这里自然而然成为了万圣节的派对中心。

当天是疫情三年解封后的第一个万圣节,大批奇装异服的年轻人聚集于此,走街串巷,庆祝狂欢。梨泰院地区不到1.4公里长,有些道路宽度不到4米,十分逼仄, 但这个巴掌大的地方当时聚集了超过10万人。

城市设计如何帮助避免极端踩踏事故

这么大的人口密度,随时会出现意外;当人群中传言某个明星来访时, 大家开始齐涌而上,人流甚至从三个方向汇入, 引发了后面的悲剧。

Mehdi Moussaïd是德国马普人类发展研究所的人群行为研究员,他看了事件视频后说:这里的人口密度的衡量方式是每平方米的人数!与其他的大型事故一样,这次事件中每平方米大约有 8 到 10 人!

城市设计如何帮助避免极端踩踏事故

在如此高的人口密度下,有些人就会被挤压得太紧了胸部不能扩张导致无法呼吸,如果情况得不到缓解,差不多短短5分钟后,这片区域中的所有人都将缺氧并晕倒,人们呼吸困难,四肢并失去知觉,头晕目眩,并出现心脏骤停的症状;

这时候如果错过了心脏骤停的4分钟黄金救援时间,就会有严重后果。

但令人绝望的是,当时人群过于密集,救护人员即使赶到现场却无法第一时间挤进事故现场进行救助。

城市设计如何帮助避免极端踩踏事故

人口动力学

Crowd Dynamics

人群动力学Crowd dynamics是一个新的研究领域。简单说来,就是研究人流密度对人群运动效率产生影响的规律。这项领域的研究对于预防踩踏、人群挤压事件;提高我们城市、建筑和交通枢纽的安全性有很大的意义。

但人群在高密度下碰到极端事件的数据非常有限,而且也不能违背人伦道德直接做实验,所以科学家们想出来了一招 —— 使用VR(虚拟现实),使用昆虫、老鼠来试验建模,进而收集有关人群在紧急情况下的数据信息。

悉尼大学的Majid Sarvi教授和他的团队利用蚂蚁、虱子和老鼠做实验,假设动物和人类之间的群体行为有一定的相似之处,通过研究动物的行为,来了解紧急情况下的人群行为,得出有益的结论。

城市设计如何帮助避免极端踩踏事故

实验将动物高密度地聚集在一个密闭空间,然后设置了不同的“意外触发事件”,比如将木虱暴露在阳光下,蚂蚁暴露在化学气味中,而老鼠则通过强烈的光线和摇晃的动作来催发“恐慌”,然后记录监测动物的逃离行为。

实验囊括的要点很多,比如:

1:空间角落的出口门比空间中间的门更有效约 30%, 因为冲突更少,混乱的行为更少。

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左:空间中央有一个出口,实验中的老鼠撤离相当混乱。右:当出口放置在远角时,老鼠可以快速撤离,运动冲突较少。图片来源:Majid Sarvi

2:交通设计中,千万要避免“高密度人群合并和交叉”的可能性, 因为人流流向一旦发生冲突,就会造成巨大风险。比如在麦加朝觐仪式中,“双向流动”是被禁止的,只有单行道,人群只能往一个方向流动,尽量减少冲突。

3:实验还试图研究处疏散中的最佳合并角度,以及研究有序疏散(步行)与极端紧急疏散(跑步)之间的区别 —— 这一部分欢迎大家补充。

4:如果在出口处放置圆柱形的障碍物,这反而提高了撤离的效率 ——这有点违反直觉,但却是有道理的,因为它降低了冲突行为(conflict behaviour)。

2020年Nature发表的一篇论文也表明,极端条件下,障碍物可以稳定纵向人群波,有助于引导行人通过出口,同时促进他们的互动,从而降低踩踏风险,从安全角度来讲,这与缩短疏散时间一样重要。

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https://www.nature.com/articles/s41598-020-72733-w

人流中也会出现羊群行为Herd Effect。 也就是说,在紧急情况下,很多人会“无脑”地选择跟随人流,如果工作人员知道怎么做,并且能起到领导人群,就会起到非常重要的作用。

Sarvi 教授和他的团队使用 Oculus Rift 在虚拟现实中进行了一系列大规模的人群动力学实验,VR试验显示出与昆虫和小鼠研究相似的结果。

以上这些结论对了解人群在恐慌情况下的行为模式非常重要,有些信息将完全交通基础设施的设计,保证在极端条件下人群的安全。

更重要的是,如果万一出现了问题, 人们是否知道逃生路线?人们是否有相关的知识进行自救?这些隐形的/软性的基础设施是否到位?

其实,世界上大多数人口密集的城市,其城市交通和建筑都是为正常条件而非极端情况而设计的。

特别是历史悠久的中心城区。而狭窄地区一旦人群密集地聚集,就会孕育高风险,任意一个微小的扰动发生时,就会发生意外事件。 比如悉尼在早高峰期间的铁路站台非常拥挤, Sarvi 教授认为,悉尼现阶段没有能力处理好这个风险。

很多城市都没有。

技术,让城市更安全

麦加 (Mecca) 是伊斯兰教的第一圣地。它座落在沙特阿拉伯西部赛拉特山区一条狭窄的山谷里,是伊斯兰教传教人穆罕默德的诞生地。

每一年的伊斯兰历12月8-12日这5天,是穆斯林们最神圣的hajj(朝觐日),所有穆斯林,无论是男是女,都会尽最大努力争取一生至少要前往麦加朝觐一次。

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麦加穆斯林的朝觐活动,是世界上最大的活动之一,朝圣者需要逆时针绕天房步行七圈。

在这五天,麦加的人口会增加300-400万。

密集的人流,狭小的空间,极高的风险。

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为了保护朝圣者的安全,沙特阿拉伯王国市政和农村事务部 (MOMRA) 启动了许多项目,比如,为人群管理开发了基于运筹学 (OR) 的决策支持系统 (ORDSS)。

ORDSS 使用了一系列来自运筹学、分析人群动态的工具。 其核心是一个调度工具和一个实时视频跟踪系统, 进而提供实时报告的解决方案,减少朝圣者的拥挤/等待时间,减少风险。

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很遗憾,这套系统在15年没有使用。但在15年的踩踏悲剧后,沙特在城市设计、风险监测上投入了重金。以防此类悲剧再次发生。

当然,梨泰院此次事件跟15年的麦加有很大差异。

在麦加朝圣中,人们能够提前知道有多少人要聚集,他们的路线是什么,并且出动受过训练的专业人士来管理人群;但这次万圣节不是一个有计划有组织的活动,城市管理方并不知道有多少人会聚集,不知道人们的出行路线与方向等等。没有办法提前做预案。

也就是说,这是一个突发的、无法事前计划、预测的事件。

所有专家门在讨论的是,进一步发挥人工智能、大数据在城市管理以及城市灾难应对中的作用。

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AI的一个主要优点是能够快速有效地处理大量数据 ,它可以帮助我们发现不同区域人群的聚集特征,并且提前采取措施来进行人群管理,并能双向沟通、实时监测; 以便在资源分配、空间规划以及城市管理方面做出更好的决策。

在智能城市的未来,这 类突发事件或许就能彻底避免。

看完想跟我们交流互动?

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