城际铁路特长区间隧道列车火灾特性及人员疏散研究
随着社会经济的腾飞，城市的发展已经从中心城向卫星城扩散，都市圈之间的城际铁路成为往来城市之间的主要交通工具之一。城际铁路的地下化也成为一种趋势，特长城际、市域铁路区间隧道也逐渐增多。特别是珠三角，长三角和京津冀核心都市圈的发展，使城际铁路的地下化和公交化日趋明显，一旦特长城际铁路区间隧道发生火灾，造成的危害无法估计。 这类处于经济发达、人口稠密城市带或者连接大城市和卫星城的城际铁路隧道，相比于常规地铁工程来说，区间长度大，列车火灾荷载高，列车运行速度快，相比于高速铁路工程来说，发车密度大，人员数量多。因此，基于此类隧道，展开列车火灾特性及人员疏散研究。 本研究将城际铁路区间隧道列车发生火灾后人员疏散的全过程，拆分为两部分进行研究。针对城际列车停靠救援站前，列车内部火灾特性进行研究，基于FDS数值模拟软件，针对CJ1、CJ3、CJ4、CRH6A、CRH6F以及CRH2六种城际列车在不同火源情况下，分析列车内部烟气蔓延情况、温度变化情况以及CO浓度情况，并得出列车内部人员疏散的可用安全疏散时间ASET。基于Pathfinder仿真疏散软件，针对多种型号城际列车人员内部疏散进行研究，考虑定员以及不同超员比例下人数下的多种情况，得出各车型定员时人员疏散的必需安全疏散时间RSET，并通过与前部分研究的ASET对比，得出了各车型最大超员比例以及最大可承载人数。同时对城际列车停靠救援站后，人员从列车疏散至安全区域的过程进行研究，首先确定救援站形式，并基于Pathfinder仿真疏散软件，确定救援站横通道间距、站台宽度和横通道防火门宽度等关键参数，在确定救援站参数后，得出六种城际列车最大承载人数下救援站疏散必要时间，从而可以确定救援站合理间距，并对追踪列车受火灾影响情况和人员疏散情况进行研究。本文主要研究内容如下： （1）城际列车车厢火灾特性研究 建立CJ1、CJ3、CJ4、CRH6A、CRH6F以及CRH2六种城际列车全比例数值模型，采用大涡模拟方法对六种车型在不同火源下的火灾特性进行研究，得出不同型号城际列车运行时，列车发生火灾至着火车厢防火门关闭这段时间内，列车内部烟气蔓延和能见度情况、温度变化情况、CO体积浓度变化情况，并得出不同车型列车发生火灾时的人员可用安全疏散时间ASET。 （2）城际列车隧道内发生火灾人员疏散研究 借鉴现有列车人员疏散的研究，运用Pathfinder仿真疏散软件对CJ1、CJ3、CJ4、CRH6A、CRH6F以及CRH2共六种型号城际列车的列车内部疏散以及救援站疏散的研究，确定在定员时，列车内部人员疏散的人员疏散必要时间，并通过增加超员比例得出在满足人员疏散必要时间小于人员可用安全疏散时间ASET的前提下不同车型最大超员比例以及满足安全的前提下各车型最大可承载人数，随后以CJ1和CRH2两车型最大承载人数为例，确定救援站横通道间距、站台宽度和横通道防火门宽度等关键参数，在确定救援站参数后，得出六种城际列车最大承载人数下救援站疏散必要时间和列车行驶至救援站的可用时间，并确定救援站合理间距。 （3）城际列车隧道内火灾对追踪列车影响研究 通过分析两车追踪工况，确定了着火列车尾部与救援站相对位置以及对追踪列车特殊停车位时的不同工况下人员疏散进行分析。同时，对存在追踪列车时隧道内列车火灾特性及追踪列车人员疏散进行了研究。
隧道;城际列车;火灾特性;人员疏散;列车运行
西南交通大学
硕士
桥梁与隧道工程
郭春
2022
中文
U458
2022-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）