09.00 22.09.2019
Особенности и закономерности движения людей в составе потока
Приняв решение об эвакуации, человек выходит на начальный (первый) участок эвакуационного пути. Он может представлять собой проход между оборудованием или рабочими местами, проход между зрительными рядами мест, свободное пространство возле местонахождения человека, которые соединяют его с выходом из помещения. На участок этот одновременно с ним могут выходить также другие люди. Люди выбирают направление движения к какому-то выходу и таким образом определяют маршрут своего дальнейшего движения, то есть последовательность участков эвакуационного пути, которые должны быть пройдены для того, чтобы оказаться в безопасном месте. Совокупность людей, идущих одновременно по общим путям в том же направлении, формирует людской поток.
Несмотря на очевидность приведенного определения, оно не дает ни характеристик, ни структуры потока людей как процесса, очевидно имеющего природу социальную и показатели, которые далеки от привычных, используемых в процессе описания физико-технических явлений (сыпучих веществ, электрического тока, потоков жидкостей и т. п.). Вероятно, именно этими различиями и объясняется тот факт, что этот столетиями наблюдаемый процесс не получил технического описания, которое можно было бы использовать для проектирования коммуникационных путей и при разработке мероприятий для обеспечения безопасности эвакуации при чрезвычайных ситуациях.
По всей видимости, непростая для восприятия структура потока людей определила его первоначальное описание как массы людей, которая состоит из «элементарных потоков» – рядов людей, идущих друг другу в затылок. Подобная модель скорее соответствует воинскому подразделению во время марша, чем неорганизованному перемещению людей, которые обгоняют друг друга или идут каждый со своими целями и в своем темпе.
Натурные наблюдения показывают, что людской поток, как правило, имеет сигарообразную вытянутую форму (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Схема людского потока:
1 – головная часть; 2 – основная часть; 3 – замыкающая часть
«Размещение людей в потоке (как по ширине, так и по длине) всегда имеет неравномерный и зачастую случайный характер. Расстояния между идущими людьми постоянно изменяется, возникают местные уплотнения, которые затем рассасываются и возникают снова. Такие изменения неустойчивые во времени…». Таким образом, на участке, который занимает поток, могут образовываться части с разными параметрами. При этом головную и замыкающую части образует небольшое количество людей, которые двигаются со скоростью большей или меньшей, соответственно, чем основная масса людей в потоке. В процессе эвакуации головная часть потока с большей скоростью уходит вперед, и возрастает по числу людей и длине, а замыкающая часть, напротив, уменьшается.
Как правило, ширина потока обусловливается свободной для движения шириной участка, который ограничен ограждающими конструкциями, нарушающими равномерность распределения людей в потоке, поскольку между потоком людей и ограждающими конструкциями в процессе движения всегда образуются зазоры , соблюдаемые людьми вследствие неизбежного раскачивания при ходьбе и опасения задеть конструкции или какие-нибудь выступающие ее детали. По этой причине в середине потока движение людей происходит при большей плотности, чем по краям потока. Ширина пространства, которое людской поток использует для движения, называется ширина потока или эффективная ширина участка пути. Величина зазоров, на которые уменьшается эффективная ширина участков разных видов пути в свету, приведена в таблице 1.1. Однако для упрощения, в дальнейшем, ширину потока принимают равной ширине участка.
Таблица 1.1 – Разница между эффективной шириной и шириной в свету участков разных видов пути
| Вид пути | Величина зазора Δδ, см |
| Лестничный марш с перилами, оградой | 25 |
| Проход между кресел в спортивном или зрительном зале | 0 |
| Препятствие | 10 |
| Пандус, коридор | 10-15 |
| Проем, дверной проем | 10-15 |
Движение людей в потоке является не прямолинейным и характеризуется сложной траекторией.
Наблюдаемые параметры людского потока следующие: количество людей в потоке N; скорость V; плотность D; величина потока Р.
Закономерности движения людских потоков
Основные положения закономерности движения людского потока и методик расчетов процесса эвакуации людей во время пожара вошли в нормативные документы. На основе них разработаны и нормы проектирования эвакуационных путей и выходов в общественных и производственных сооружениях и зданиях, в метрополитенах. Современная практика эксплуатации и проектирования зданий требует дальнейшего их развития.
Основной зависимостью, которой определяется динамика людского потока, является зависимость скоростью его движения от его плотности. Она определяет время движения людского потока по участкам эвакуационного пути и величину потока, так как именно видом этой зависимости определяется интенсивность его движения (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 – Зависимость средней скорости движения от плотности людского потока
Скорость движения людского потока в целом и отдельных людей в потоке определяется не только его плотностью, но и видом пути, физическими возможностями людей, которые составляют поток, эмоциональным состоянием, определяемым как общим психологическим состоянием массы людей, так и индивидуальными особенностями каждого участника движения, которые оказались в одной толпе по стечению обстоятельств. С увеличением плотности потока и психологической напряженности ситуации, над индивидуальным сознанием больше превалирует общий психический настрой массы людей как стихийного образования, как единого социального организма, который возник на короткое время .
Уровень эмоционального состояния может изменяться от комфортного до стрессового. Шкалу уровней можно выразить в относительных единицах (от 0 до 1).
Выделяют три стадии развития отрицательного эмоционального состояния. Первая стадия ( ) связана с появлением слабых сигналов о возможности опасности. В этом состоянии происходит определенная настройка организма, его подготовка к встрече с предстоящей опасностью.
Вторая стадия ( ) может быть названа «активные действия», так как этой стадии соответствует состояние повышенной активности организма, которое сопровождает целесообразное поведение, нацеленное на устранение опасности. Когда не удается устранить опасность и появляется чувство бессилия справиться с нависшей опасностью, тогда возникает третья стадия ( ), для которой характерен резкий спад активности и переход в зону запредельного торможения.
Уровень эмоционального состояния оказывает различное влияние на функционирование подсистем ЦНС человека, активность которых может быть описана графиками, приведенными на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – Зависимость уровня активности от эмоционального состояния:
1 – внимание; 2 – управление; 3 — движение
Как можно видеть, двигательная активность увеличивается при возрастании уровня эмоционального состояния. С учетом этого факта и того, что значения скоростей движения людей в повышенном эмоциональном состоянии являются крайними членами в статистических распределениях значений скоростей свободного движения, по данным натурных наблюдений были установлены категории движения и соответствующие им скорости свободного движения по видам пути. На рисунке 1.4 приведены графики полученных зависимостей.
Рисунок 1.4 – Зависимость скорости свободного движения людей в потоке от уровня эмоционального состояния при движении: 1 – по горизонтальному пути, по лестнице вниз, через проем; 2 – по лестнице вверх
Автор публикации: учредитель компании «GRAND ATOM»; квалифицированный эксперт Добролюбов Сергей Сергеевич. grandatom.ru