城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故的风险评估与防控——基于事故机理的分析

彭文静

（陕西警官职业学院，陕西 西安710021）

一、引言

随着经济全球化发展，大型活动已成为各国社会生活的表现形式之一。大型活动的举办在为城市带来经济社会效益的同时，也带来极大的安全问题。从体育赛事到宗教活动，从节日庆典到大型游园活动，动辄数十万甚至上百万群众参与其中，有限的城市公共空间中人群流动频度和密度大幅增长，人群高度密集导致拥挤踩踏事故的风险显著提高。对我国近年来影响较大的大型活动人群拥挤踩踏事故发生场所进行统计发现，城市广场、开放型景区、街道和体育场等城市公共场所是安全事故频发、死伤人数较多的场所。由于城市公共场所具有人群密集度高、人员结构复杂、突发事件较多、应急疏散难度大、社会影响范围广等特点，研究城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故的发生、发展演化机理，明确事故影响因素，科学评估事故风险，对于及时有效防控拥挤踩踏事故的发生具有重要意义。

二、研究述评

国外学者主要围绕人群踩踏事件的形成机制、特点及防范方法进行了详细的研究。Lee等人利用公开数据对人群踩踏事件的发生原因进行统计分析，指出人群拥挤踩踏事件中人群密度危险程度取决于行人横截面大小，还通过模型验证人群大小或步行环境能有效降低踩踏事件发生的可能性；Helbing D.通过研究德国“爱的大游行”踩踏事件，指出人群拥挤踩踏事件源于多米诺骨牌效应。国外学者对拥挤踩踏事故的风险评价理论模型研究主要集中在人员仿真模拟方面。Henderson最早提出了宏观模型，认为行人的运动行为类似气体或液体的流动；之后又出现了排队模型、路径选择模型和随机模型等研究成果；此外，社会力模型和磁场力模型等微观模型比宏观模型更能详尽描述行人流的行为。

2014年上海外滩踩踏事件发生后，国内学者越来越重视拥挤踩踏事故的相关研究，研究内容主要涉及事故原因分析、风险评估、人群疏散等方面，如任常兴[1]等提出密集指数理论；张青松等[2]根据拥挤踩踏事故的发展状态提出了四阶段理论；周晓冰等[3]着重分析了事故演化的各种机理和发展趋势；刘茂等[4]从人群拥挤和信息流的角度分析踩踏事故风险；卢川[5]运用层次分析法对体育场馆的踩踏风险进行了评估建模；刘艳等[6]运用DEA模型建立了地铁站风险评价模型。

尽管我国学者关于拥挤踩踏事故的研究成果日益丰富，但是通过对事故内部规律的总结分析，综合描述事故发生、演变的过程机理，进行相应的事故风险评估及防控方面的系统研究还比较少。本文从风险管理的角度出发，以对城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故发展演化机理的综合分析为基础，针对繁杂的事故影响因子，构建城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险定量评估模型，以识别事故风险的易发性，为有效防控事故发生提供参考依据。

三、相关理论基础

（一）风险管理理论

风险管理是研究风险内在特性及其转化为事故的规律以及风险控制措施的一门学科。风险管理理论认为，风险是对未来不确定性的预估。风险管理是指个人、家庭或组织对可能遇到的风险进行风险识别、风险预估、风险评价，并在此基础上对各种风险管理技术进行完善及优化组合，以有效控制风险，期望达到以最小成本获得最大安全保障的科学管理方法。

在风险管理过程中，风险辨识是指人们充分利用对各种危险源和社会系统的已有认识[7]，对可能遭受的损失及采取风险管理措施后的可能效果进行分析；风险评价则指通过具体的风险分析手段或方法，对尚未发生的风险进行评估，包括风险可能具有的强度和可能造成的影响等；风险控制是指人们根据风险分析和评估的结果，充分利用可能减小和控制风险的各种设施设备及管理经验等，对被管理的大型活动风险系统进行研究，并实施在期望值意义下相对最佳的风险管理方案，最大限度降低风险事件可能带来的危害。整体而言，风险管理是一个动态的、连续的、不断循环的过程，其基本范畴包括确定背景、风险分析、风险评价、风险控制及评审与总结，在风险管理的全过程中又穿插着风险监测与风险交流的过程[8]。

（二）事故致因理论

事故致因理论是对大量典型事故的本质原因进行分析、总结，进而提炼的事故机理和事故模型，反映了事故发生的规律性。美国安全工程师Heinrich提出事故因果连锁理论，认为伤亡事故的发生不是一个孤立的事件，而是一系列原因事件相继发生的结果，伤亡事故原因及与事故之间存在连锁关系。Heinrich认为遗传及社会环境、人的缺点、人的不安全行为或物的不安全状态、事故、伤亡等五个环节是事故发生的连锁过程，去掉中间环节，中断事故进程，就能避免事故伤亡的发生[9]。Frank Bird基于Heinrich的理论提出现代事故因果连锁理论，即管理失误论。该理论的贡献在于找到了控制事故发生的关键因素，即安全管理，反映出现代安全观点。J.Surry的事故模型等把人、机、环境三者看作一个整体，研究它们之间的相互作用、反馈和调整，从而明确事故的影响因子，也被称为系统理论。

四、城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故机理

机理分析就是对系统内部原因进行分析研究，找出发展变化的规律。研究城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故机理，可以确定踩踏事故风险的源头，总结事故形成的规律，找到事故发展的推动力，分析评估事故发生的风险，以便在大型活动安全管理中采取相应的预防与应对策略。

事故机理包含事故从发生到结束的整个过程。根据时间的推移和人群运动规律，可将城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险过程分成四个阶段，如图1所示。

图1 城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故机理示意图

（一）事故发生机理

通过对以往事故的统计，根据大型活动人群动机和城市公共场所特征，本文将城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故划分为争抢型和逃避型两类[10]，具体特征如表1所示。

表1 大型活动拥挤踩踏事故类型及特征

（续表）

城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故的发生受到多种因素的影响，主要包括人为因素和非人为因素两类，对于事故的发生起着极其关键的作用。人为因素主要包括：第一，人为有过行为因素[11]，指人主观上故意或者客观上过失等因素造成的拥挤踩踏事故，如故意纵火、暴力袭击、散布谣言或活动时的争抢行为等引起的踩踏事故。第二，人为无过行为因素。人们对发生的客观情况或存在的客观事物会产生正常的心理及生理反应，可能导致相关拥挤踩踏事故的发生。这类事故不是人为过错造成的，如2010年柬埔寨金边泼水节期间发生的踩踏事故，就是连接钻石岛和市区的砖石岛桥的桥面晃动引起民众恐慌造成的，导致至少349人死亡、500人受伤。第三，技术与设备因素。大型活动中有时会因为设施设备的老套陈旧、相关技术的不稳定等原因造成建筑物或构筑物坍塌，从而引发拥挤踩踏事故，造成一定的经济损失和人员伤亡。第四，安全管理因素。仅有灾害源作用于承灾体，不一定会引发风险事故。高效科学的管理体制、管理机制、管理制度、安全文化、管理措施和管理流程等是控制事故发生的最后一道安全阀门。事先没有对大型活动本身及大型活动场地、人员、设施设备、周边环境等进行科学有效的风险辨识和安全隐患排查，没有进行活动人流量和人群密度预测，没有做好现场人群管理与人群疏散等工作，都会引发踩踏事故。非人为因素主要指一些自然的、客观的因素。这些因素在当前的科技条件下超出了人类的控制能力范围，如地震、暴风雨、飓风、洪水、泥石流等自然灾害，都可以造成大规模的人员拥挤踩踏事故。

不论是哪一类拥挤踩踏事故，也不论导致事故发生的因素是什么，在事故发生之前，城市公共场所一定区域内的人群都处于一个相对稳定的状态。这种稳定状态具有以下特点：第一，人群在相对狭窄空间内高度密集；第二，整个人群系统内部个体间保持一种和谐的运动状态或相对静止状态；第三，人群疏散空间及疏散通道不足；第四，人群警惕意识不高。一旦危险源出现，稳定状态被打破，人群瞬间发生动乱，焦虑、恐慌情绪迅速扩散，进而导致人群出现一系列非适应性行为，如行走速度加快、互相推挤等。人群之间的相互作用使压力高达4500Pa（N/m2），足以使钢条弯曲，把砖墙推翻，进而导致拥挤踩踏事故发生。因此，依据事故致因连锁理论，可以认为事故发生的本质原因在于有一定的危险源作用于特定区域处于临界状态的人群中，恐慌情绪从人群内部开始蔓延，产生涟漪效应，引发人群大面积骚动，最终导致拥挤踩踏事故的发生。

（二）事故发展机理

人群拥挤踩踏事故的发展有空间上的扩大和烈度上的增强两个方向。依据人群行为特征，拥挤踩踏事故发生后，事故会经过自由移动、滞留、拥挤和踩踏等四个发展阶段[12]。如果最终人群安全疏散，则事故终结，详见图1。

1.个体自由移动阶段

这一阶段，由于人流密度较低，个体行为不受限制，由自身的主观意识决定，可自由选择行走速度，活动范围较大。

2.人群滞留阶段

由于场所内涉及景观、活动、餐饮等的小型事件偶有发生，人群聚集密度较高，个体行为处于受限状态，不能随意选择行走方向和速度，活动空间变小，会与其他个体产生一定的身体接触，从而采取减速、跟随等避让措施，降低身体接触的强度和频率，因而整个人群移动速度被迫放缓，处于走走停停的状态。

3.人群拥挤阶段

当公共场所内或特定区域内人流出现对冲或人群密度达到极限值①Weidmann U（1993）指出，对处于站立等待状态的行人来说，人群聚集密度保持在2.0-2.9人/m2的范围比较适宜。人群密度最大极限值约为9人/m2。当人群最大密度超出3.0-3.5人/m2范围时，个体与个体之间不可避免会产生表面身体接触。时，人群过度聚集，呈现拥挤状态，个体被动与周边其他个体产生身体接触，同时迫于强大的精神压力，维持非常低的步行速度，甚至丧失自主行动能力。

4.人群踩踏阶段

当人群聚集风险达到临界水平时，若发生紧急突发事件，在特定环境及物的影响下，个体心理会出现非常态反应，如焦虑、恐慌等。这种情绪迅速蔓延，使人群产生无理性的盲目行为，个体之间可能会出现针对空间、时间、资源等的打斗和推搡的竞争行为。于是，人群进入骚乱状态，一旦个体出现跌倒行为，周围人群会因巨大压力而被动踩踏倒地者，进而进入恶性循环。系统理论认为，系统某些参数，如人群密度或人流量等的突然变化会导致整个系统状态发生改变，即T0时刻事故发生；在T1时刻，随着拥挤踩踏事故应急救援和人员疏散开始，伤亡人员数量在T2时刻达到最大；随后增幅逐渐下降，因系统能量陆续释放而逐渐平息[13]，直至T3时刻事故终结（如图2所示）。

图2 城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故机理示意图

（三）事故演化机理

对事故发生及发展过程的研究是对单一事件内部能量状态变化的描述，而研究事故的演化主要针对事故的进一步恶化并导致连锁反应、引发衍生灾难、出现比原发事故更为严重的后果等问题，是对单一事件演变为多个事件的描述，已经超出了单一事件的范围。事故的演化包括事故的转化、蔓延、衍生和耦合等类型。

对于大型活动拥挤踩踏事故的演化，本文主要研究拥挤踩踏事故的影响进一步扩大的直接表现，即大规模人员伤亡、公共场所基础设施破坏、建筑物坍塌等，进而引起的治安事件，甚至演化而来的群体骚乱或集体暴力事件等危机事件，涉及严重的经济损失和恶劣的社会影响。例如，拥挤踩踏事故中若出现外籍人员伤亡，则还可能演化为国际问题及政治事件，大大增加事故的危害范围和危害程度。

（四）事故终结机理

大型活动拥挤踩踏事故的终结体现在三个方面：第一，高度聚集的人群安全疏散完毕；第二，人群停止无序运动，恐慌情绪得到安抚，现场得到有效控制；第三，大面积人员伤亡，这是最坏的事故终结方式[14]。只要能够事前预防，科学识别，及时干预，就可能降低事故发生概率，减少事故风险，中断事故进程，避免生命财产的损失。

五、城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险定量评估

城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故影响因子繁杂多变。本文借鉴张青松的风险计算方法并加以优化，建立城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险定量评价模型，以分析事故风险的易发性，识别事故发生前的临界状态。

（一）事故风险评价模型构建

依据经典风险理论，衡量风险大小的指标可以定量为风险率R（Risk）。它是风险出现的概率P（Probability）与风险事件或事故的损失程度S（Severity）的综合度量，其计算表达式为：

一般情况下大型活动人群拥挤踩踏事故风险计算的表达式为：

公式（2）中，RCT（Risk of Crowd Trample）为人群拥挤踩踏事故风险；PCT（Probability of Crowd Trample）为拥挤踩踏事故发生的概率；S为事故损失后果；PS（Probability of Strands）为人群出现滞留的概率；PC（Probability of Crowds）为人群出现拥挤的概率；PT（Probability of Trample）为人群出现踩踏的概率。

大型活动拥挤踩踏事故发生的概率虽然很难确定，但该类事故最主要的特征就是人群高度密集。可以认为，拥挤踩踏事故风险的易发程度取决于场所中特定区域内滞留人数的多少。因此，场所瓶颈区域①这里的“瓶颈区域”指城市公共场所中拥挤踩踏事故风险易发的特定区域，如城市公共场所的瓶颈处、狭窄区域、意外堵塞区域、照明不足处等，以及公共场所中吸引人群聚集的区域，如舞台前、售票口、奖品发放处、公共场所停车场、出入口处、台阶处、陡坡处、桥上等。人群拥挤踩踏事故风险概率PCT可以表示为该区域内滞留人数N（SStranded Number）与场所内受到影响的总人数N（TTotal Number）之比[15]，即:

拥挤踩踏事故导致的直接损失S为人员伤亡，以场所内瓶颈区域滞留人群的死亡人员数量NF（Fatality Number）来表示，则

人群高度密集不一定会发生事故。只有出现导火索事件或特定的触发因子，拥挤踩踏事故才可能发生。城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险RCT的计算表达式为：

（二）关键因子说明

1.瓶颈区域滞留人数NS

公式（5）中，t时刻特定区域内的滞留人数NS通过下式求得：

上式中，NC代表从疏散开始（t=0）到疏散结束时刻T为止，经过n个场所内部分支入口，最后汇集到总出口的集结人数；NE代表从疏散开始时刻（t=0）到T时刻止，经总出口疏散出的人数。

2.公共场所内受影响的总人数NT

NT可以用场所设计人数或事故发生时场所内的总人数来表达。

3.瓶颈区域滞留人群的死亡人数NF

上式中，ƒm(t)为滞留人群之间的相互作用力，即滞留人群中n个个体对个体m施加的拥挤力之和，可以根据德国交通流专家Helbing的社会力模型[19]得出；t为拥挤持续时间；m为胸部受力超过4500N的人数。假设在拥挤踩踏事故中，当压力达到4500N且持续3分钟即会致人伤亡，受多米诺效应的影响，超过3分钟则人员死伤率呈指数增长，即有：

4.拥挤踩踏事故触发因子

事故触发因子 可以用弱势人群（老年人、小孩和残疾人员）占比及其分布位置、场所出口吸引力（出入口的位置、人群对出入口的熟悉程度）、同伴吸引力（朋友或周围人群的方向趋向）、人群信息通畅程度等来表示。为便于研究，事故引发因子可表示为各个因子的累加，则有：

各因子的取值可以通过对大型活动现场实际情况进行综合分析或专家评分得出。

六、城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险防控对策

一般情况下，我们可以从人、物、场地、环境、管理等方面进行大型活动的整体风险防控。基于前文对城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故致因机理及风险评价的分析，城市公共场所大型活动事故风险的产生、扩大和演变的根源在于人群聚集的特性，因而本文主要从人群管理的角度提出事故安全风险防控对策。

（一）预先了解人群结构

不同类型大型活动的参与人群结构不同，如体育赛事或演唱会人群类型以年轻人为主，游园灯会等节庆活动还会包括老年人和儿童等弱势人群和高风险人群。特殊人群是大型活动拥挤踩踏事故风险的触发因子之一，因此，活动进行之前，要提前了解人群的活动特征，通过统计活动票务情况或根据活动性质分析各类人群的数量、位置分布及参加项目等信息，提前进行场地、设施、设备和餐饮等生活需求方面的安排，制定有针对性的人群管理方案，并在活动现场准确观察人群构成，预测人群的安全能力，降低拥挤踩踏事故风险。

（二）严格控制人群流量与密度

城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险防范的关键在于有效控制现场人群流量与人员密度。可以根据城市公共场所的位置和特点、大型活动的性质和形式、活动内容和项目安排，考虑参加活动人员的特征结构、活动当日的天气状况、活动现场的安保力量和配套服务能力等多种因素，事先设定相应的人流容量值，如宽松人流容量值、安全人流容量值、警戒人流容量值①警戒人流容量值是指虽然有一定的风险，但是大型活动组织者和管理者尚能控制安全局面的人流容量值，也即警戒值。警戒人流容量值不等同于公共场所的最大物理容量值。一旦达到警戒人流容量值，就应立即启动应急预案。等，同时预测活动场所的人员流量与人群时空分布；在活动举办过程中，运用先进的科技手段，严密监控场所内尤其是各风险较高区域的人群流量和密集度，实施更为严格的安全保卫措施或增加安全引导人员，以免人群聚集密度过高，引发拥挤踩踏事故。

（三）及时疏导拥挤人群

应事先制定合理的人员疏散线路，并通过计算机模拟技术确定人群疏散过程中的关键部位和事故易发点，从而制定相应的管控方案，同时设置配套的紧急避难场所，以及时安置疏散人员，避免造成新的事故。

此外，活动过程中一旦出现人群拥挤现象，应当即刻采取措施进行干预，及时有效地对拥挤人群进行疏散诱导。对大规模拥挤人群的疏散诱导可以从人和物两个方面进行。人的方面，可以在疏散过程中于固定位置设置疏散引导员，也可以安排引导员在保证自身安全的前提下，最大可能引导并带领公共场所中的人员一同疏散；物的方面，主要指静态或动态的疏散应急指示标志、疏散广播、闭路电视、应急照明、疏散闪光灯等，在视觉和听觉上为人群疏散提供方向或安全引导方面的信息。

（四）提升人群安全能力

人群安全能力是指活动现场人员要具备相应的安全知识、安全技能和安全意识，并掌握一定的安全识别能力和安全应急能力。这里的“活动现场人员”不仅包括进行安全管理的工作人员，还包括参与活动的群众和现场演职人员。演职人员在大型活动中具有比较大的影响力，他（她）们的安全行为会对观众群产生非常大的影响。提高演职人员的安全能力对整体活动现场人群的安全水平提升有很大的帮助。

七、余论

研究表明，城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故的发生、发展和演化有其规律性。拥挤踩踏事故风险与场所聚集总人数、现场滞留人数、死亡人数及事故触发因子之间存在一定的函数关系，人群聚集是大型活动事故风险产生和发展演变的根源。因此，可以从活动现场人群构成、人群密度和流量、人群疏导及人群安全能力等人群管理方面加强对城市公共场所大型活动拥挤踩踏事故风险的防控。本文构建的拥挤踩踏事故风险定量评价模型仅为简化的理论模型，后续研究将结合定性及其他方法②其他方法包括计算机模拟、仿真等方法。，对大型活动人群拥挤踩踏事故的风险评估进行实践应用研究，进一步修正该模型，以提高对大型活动事故风险的管控能力。