台湾北宜高速公路雪山隧道避难联络通道设置间距研究报告.docVIP

摘要：通过对隧道路段交通特性与意外灾害性能及在急难时群众的避难行为与避难理论的了解，运用多目标规则分析透明化、周延化、合理化、弹性化的特性，在考虑群众避难疏散所需的时间安全性与设施设置成本经济性因素的前提下，本研究成功建立起公路隧道避难联络通道设置间距的评估模式，在以实际案例进行模式验证，求得符合前提下的设施设置非劣解组合，并描绘权衡取舍关系。 1 前言???? 我国台湾地区全岛地质、地形多变而复杂，在岛内公路网及东西向快速公路的建设发展推动下，路线逐渐深入山区，隧道工程所占的比例也日渐提高，建设规模朝向长度越长、断面越大、覆土越深的趋势发展。???? 公路隧道本身具备有地下化及封闭性的特征，这使得车行环境较一般开放道路为不良，并造成乘客心理上的压力，极容易造成车行安全上的隐患。因此，对于隧道的安全设施设置需要慎重考虑，尤其对于长度超出1000m以上的长大隧道，紧急的消防、避难辅助设施设置必不可少，避难联络通道(包含车行通道及人行通道)更是隧道中能够疏散、远离灾害发生点及进行灾害急难救助的唯一途径。???? 2001年10月25日，世界第二长的公路隧道瑞士圣哥达隧道，两辆货运卡车因为驾驶不当发生事故，结果造成11名人员死亡，隧道严重受损。台湾北宜高速公路工程，其中雪山隧道长12．9km，为目前岛内提供服务使用及施工建设中最长的公路隧道，在世界排名位居于前五名中，也是东南亚第二长的公路隧道。当瑞士圣哥达隧道意外事故发生时，它的安全性自然也分外引起关注，本研究也就 是基于这个原因引发研究的动机，而开始进行相关课题的讨论，尤其是在于紧急避难通道的设置间距问题上。???? 避难联络通道合理的设置间距，除能减少不必要的施工成本及工期浪费，也能保障隧道车行的安全性，确保隧道乘客行进中的安全。在本研究中，预计希望能够达成以下几项目的：???? a．通过对隧道交通特性与意外灾害的型态及避难理论的了解，运用多目标决策数学规划，建立起群众避难疏散所需时间安全性与设施设置成本间的评估模式。???? b．以实际案例进行所建立评估模式的进行验证，求解在不同设置间距与布设情形的状况中，避难者安全性与设施设置成本问的非劣解组合，并描绘出权衡取舍(Trade-Off)关系曲线。???? c．预期在兼俱安全有效与经济合理的目标前提下，提供给决策者进行客观、正确的决策；进一步回馈给现有公路隧道相关设计、规划部门，作为未来其它类似隧道设计上的参考。???? 因此本研究也将以北宜高速公路雪山隧道为研究对象，针对双洞单向双车道，并搭配纵向通风系统的山岭特长公路隧道的避难联络通道设置间距作为范畴，研究所包含的主要内容，计有文献回顾、公路隧道路段与隧道中的意外事故特性分析、设施设置间距求解模式建构、模式的实例验证及最后的结论与建议。研究进行过程将如图1所示进行。? 2 文献回顾 2．1 灾害时的紧急避难 2．1．1发生灾害时群众的行为 ??? 对于群众处于特定环境下行为模式的了解与认识将有助于急难事故发生前避难疏散计划的研拟，与事故发生时对群众疏散工作的掌控。在David Canter，Ian Donald and Judith Chalk的文中指出，当群众身处密闭或地下结构中，感觉到生命安全被受到威胁的时候，偶发的意外事件将有可能发展成为灾难的潜在危机。长久以来，心理学家早已拒绝人们遇到灾难时会惊慌逃离现场的说法，徐承 舜、林文贤归纳分析所搜集的资料，将灾难意外发生时，避难者所可能产生的行为模式，可分为认知、逃生前准备、逃生时行为及逃生结束四个阶段。避难者所可能产生的四个阶段行为模式，与黄楚材归结的人于灾难模式下群众的行为相结合，可整理出如图2所示灾难发生时人的避难、逃生行为模式。? 2．1．2发生灾难时避难理论 ??? 学者黄彼得认为遭遇火灾的避难逃生，应考虑三项因素：a．火场燃烧的成长及变化情形．b．火场避难环境的变化．c．火场之中避难者在心理、生理、及行为上的变化。???? 沈子胜则将黄彼得的考虑内容整理出火场燃烧、避难者、避难环境三者间的互动关系(图3)。对于避难疏散时间的估算，许多学者曾提出各种的计算模式：? ??? a．英国学者Marchant所针对的避难时间计算是对灾难发生感知(Tp)、作出反应(Tr)、反应后采取行动(Ta)、行动开始至抵达安全地点(Ts)所需的所有时间总合，与灾难发生至伤亡开始出现，避难者无法自立逃生，需外界救援时间(Tf)的比值。???? b．日本学者户川喜久二指出避难时间是群众移动至避难出口与经由出口疏散两者所需时间的总合。???? c．学者沉子胜：安全余裕时间观念。???? d．加拿大学者Jack Pauls：以有效宽度来修正传统的单位宽度观念。?2．2多目标决策