城市轨道交通地下区间疏散指示标志设计方案

王 龙

0 引言

轨道交通在国内大中城市交通中发挥越来越重要的作用，不仅方便了市民的出行，还对大城市日趋严重的交通拥堵起到了极大的缓解作用，是未来公共交通发展的主要方向。

根据最新的《城市轨道交通技术规范》（GB 50490-2009）7.3.27条规定：区间隧道应设置可控制方向的疏散指示标志。城市轨道交通地下区间一般较长，从四五百米至一两公里不等，一般在地下区间设置正常照明、应急照明及疏散指示标志。应急照明及疏散指示标志在列车发生故障及区间发生火灾时发挥着重要作用，不仅向乘客提供有效的逃生照明，还指示乘客正确的逃生方向，因此设置疏散指示标志并进行有效的控制指示方向具有重要的意义。

1 常见的区间疏散指示标志设计方案

区间疏散指示标志根据功能的简单和复杂性，大概有 3种设计方案：单方向指示型、采用 FAS系统控制的双方向指示型、采用智能控制系统的双方向指示型。各种方案均有优缺点，下面分别加以说明。

1.1 单方向指示型

单方向指示型标志是最简单的一种设置方式，每个疏散指示灯具只有一个箭头指向，地下区间以区间中心里程为界，箭头指向就近的车站或者就近的区间联络通道，指示方向不设控制，如图1所示。

图1 单方向指示型区间疏散指示标志图

1.2 采用FAS系统控制的双方向指示型

该设置方式是在每套疏散指示标志灯具内设置双方向箭头指示，平时箭头方向指向就近的区间联络通道或者车站，在紧急情况时，由车站 FAS系统根据事故的地点来控制疏散指示的箭头指示方向，如图2所示。

图2 FAS系统控制的双方向区间疏散指示标志图

1.3 采用智能控制系统的双方向指示型

该方案灯具的指示箭头方向和 FAS系统控制的双方向指示型一致，但是灯具的指示方向由FAS系统和智能控制系统联合完成。

智能控制系统主要由控制主机、路由器、通信网络及疏散指示灯具组成，其主要工作原理是每个疏散指示灯具配置一个IP地址，通过通信线将每个IP地址传送至路由器，再由路由器通过网络传送给控制主机，主机与 FAS系统进行信号配合，完成指示灯具具体指向的明灭，以此实现疏散指示方向的作用。具体实现过程：当 FAS系统的感烟或感温探头探测到某个地点发生火灾时，将该地点的具体位置信号传送给控制主机，主机通过判断，确定发生火灾处灯具的IP地址，然后发出控制命令，通过路由器，再经通信线将开断命令发送到指示灯具，每个灯具根据命令进行具体方向指示箭头的点亮。

2 火灾时乘客疏散方案

列车在地下区间发生火灾时，有如下几种情况：列车头部发生火灾、列车中部发生火灾、列车尾部发生火灾。列车在区间发生火灾时，区间两边车站端头的隧道风机打开，一个车站的隧道风机排风，另一个车站的隧道风机送风，使得区间内的烟雾只向一个方向排除，乘客及工作人员在逆风方向进行逃生。在上述3种不同火灾情况下，区间内的通风方向及疏散指示方向均有差异，下面将进行详细分析。特别需要说明的是，列车在区间发生火灾时只考虑在同一区间、同一时间、同一方向发生。

2.1 列车头部发生火灾

列车头部发生火灾时，靠近列车头部的车站风机排风，靠近列车尾部的车站风机送风，乘客和工作人员逆风逃生，疏散指示方向如图3所示。

图3 列车头部发生火灾时疏散指示标志指示方向示意图

2.2 列车尾部发生火灾

列车尾部发生火灾时，和列车头部发生火灾时情况类似，即靠近列车尾部的车站风机排风，靠近列车头部的车站风机送风，乘车和工作人员逆风逃生，疏散指示方向图4所示。

图4 列车尾部发生火灾时疏散指示标志指示方向示意图

2.3 列车中部发生火灾

列车中部发生火灾时，则要讨论区间是否有联络通道，因为区间联络通道也可作为疏散逃生的一条路径，当有联络通道时，排烟方向、疏散方向及逃生方向如图5 a所示。

当区间无联络通道时，若疏散指示全部指向逆风方向时，会误导部分乘客及工作人员逃往火灾发生处，若采用不同指示方向时，会有部分乘客及工作人员在逃生时伴随烟雾，对逃生不利，具体如图5 b所示。

图5 列车中部发生火灾时疏散指示标志指示方向示意图

如上所述，若采用单方向指示型的疏散指示标志，疏散指示方向不能根据火灾的具体情况进行方向的变化指示，不仅不能起到引导乘客及工作人员逃生的作用，还有可能将乘客引至火灾发生处，所以该方案较不合理且存在安全隐患；采用 FAS系统控制的疏散指示标志在列车头部、列车尾部发生火灾时能够正确的进行疏散方向的指示，在列车中部发生火灾时，能够引导一部分乘客和工作人员正确的疏散，另一部分存在疏散时伴随烟雾的缺点；采用智能控制系统的疏散指示，除了能够完成FAS系统的功能之外，疏散指示方向的调整更具有灵活性，在列车中部发生火灾且有区间联络通道时，不仅能够正确地指示逆风方向的乘客及工作人员逃生方向，还能对逃生时伴随烟雾的那部分乘客在最近的联络通道处进行正确疏散指示，具有明显优势。但当列车所停区间无区间联络通道时，智能控制系统的疏散指示和 FAS系统控制的疏散指示系统功能基本一致，无较大优势，即智能疏散指示系统的优势带有随机性和概率性的问题。目前根据笔者了解，国内轨道交通的区间疏散指示标志各种设计方案均存在，但以 FAS控制系统的方案应用较多，智能控制系统的方案在新规范颁布后新建线路中开始实施，还没有投入运营。

3 各种方案的实施比较

根据以上说明可以看出，智能控制系统方式的疏散指示功能较强，单方向指示型的方式功能最差，而采用 FAS系统控制的居中。从工程实施角度考虑，单方向指示型最简单容易实现，智能控制系统方式最繁琐（主要原因是整个智能控制疏散指示独立成系统，灯具要进行IP地址赋值，灯具的指示方向要根据主机发出的信号来进行点亮；另外最关键的一点是火灾点的位置是通过 FAS系统向智能控制系统传送，2个系统存在信息的配合，整个系统由终端设备、中间通信通道、控制主机及外部信号输入等组成，对系统的可靠性影响较大，安装调试要求更高），FAS系统控制则相对简单。从经济角度考虑，单方向型投资最低，FAS控制系统次之，而智能控制系统则最高，三者的具体性价比较如表1所示。

表1 各种疏散指示方式的功能及投资比较表

可以看出，由 FAS系统控制型的疏散指示方式性价比最高，智能控制系统型虽然更加灵活和方式多样，但其系统组成及工程投资远远高于 FAS系统控制型，更因轨道交通区间是否设联络通道及发生火灾时停车位置的概率性，使其优势并不明显。综合上述分析，采用 FAS系统控制型的疏散指示方式在轨道交通地下区间应用不仅合理有效且节省投资，具有明显优势。

4 FAS系统控制方案介绍

区间疏散指示标志一般安装于区间疏散平台上方，疏散平台是事故及火灾时的主要逃生通道，为避免逃生时人体碰撞疏散标志而发生触电事故，疏散指示标志应采用安全电压供电。区间内的应急照明为单相220 V电源，不能直接接引，要想获得安全电压就必须设置安全变压器。对该问题可有2种设计方案，一是区间内相隔一定距离设置安全变压器向邻近疏散指示标志灯具供电；二是车站设置安全变压器向整个区间疏散指示标志灯具供电。方案1主要在地下区间较长，安全电压供电压降不能满足要求时采用，方案2主要在地下区间较短，安全电压供电压降可以满足要求时采用。2种方案均可通过在车站内的区间照明总箱内设置接触器、继电器等元件来实现疏散指示标志不同方向的开启和关闭。

5 结束语

轨道交通地下区间内的疏散指示标志采用FAS系统控制型的方式在技术应用及工程投资上优势明显，具有广泛可靠的实施性。在具体设计时可根据区间的长短采用就地设置安全变压器的方案或者车站设置安全变压器的方案进行安全电压供电。FAS系统根据区间列车火灾事故的地点，在车站内的区间照明总箱内通过开断区间疏散指示标志供电回路的接触器即可实现疏散指示标志不同方向的控制。因此，建议轨道交通地下区间采用FAS系统控制的地下区间疏散指示标志设计方案。