20150206关于外滩12.31踩踏事故原因分析及上海外滩景区极端人流管理建议(应急办)
Shanghai Institute of Disaster Prevention and Relief
外滩12.31踩踏事故分析及外滩景区极端人流情况下的安全管理与防灾工作建议
1、引言
2014年12月31日发生的外滩踩踏事件对人民群众的生命安全造成了巨大的损失。根据联合调查组的调查结果，外滩拥挤踩踏事件，是一起“不该发生的”、“完全可以避免的”事件。现在有许多技术手段可以对景区人流进行预测，根据遥感图像可以快速建立景区的场景模型，这就给景区大客流来临之前合理的进行人流规划和控制提供了数据支持和理论依据。
根据联合调查组的原因分析，发生这起事故的主要原因有：1.对新年倒计时活动变更风险未作评估；2. 新年倒计时活动变更信息宣传严重不到位；3. 预防准备严重缺失；4. 对监测人员流量变化情况未及时研判、预警，未发布提示信息；5. 应对处置不当。
所以，这起事件在科学的预测和规划下是完全可以避免的。利用现有的技术手段进行合理的预测和规划，对避免此类事件的发生、保护人民群众的生命财产安全有重要的意义。
2、12.31踩踏事件发生时的情况介绍及事故原因分析
根据“12·31”外滩陈毅广场拥挤踩踏事件联合调查组发布的报告，事发当晚20时起，外滩风景区人员进多出少，大量市民游客涌
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向外滩观景平台，呈现人员逐步聚集态势。事后，根据上海市通信管理局、上海市公安局、地铁运营企业(即申通集团)等部门单位提供的数据综合分析，事发当晚外滩风景区的人员流量，20时至21时约12万人，21时至22时约16万人，22时至23时约24万人，23时至事件发生时约31万人。22时37分，外滩陈毅广场东南角北侧人行通道阶梯处的单向通行警戒带被冲破以后，现场值勤民警竭力维持秩序，仍有大量市民游客逆行涌上观景平台。23时23分至33分，上下人流不断对冲后在阶梯中间形成僵持，继而形成“浪涌”。23时35分，僵持人流向下的压力陡增，造成阶梯底部有人失衡跌倒，继而引发多人摔倒、叠压，致使拥挤踩踏事件发生。
图1 2014.12.31事发时外滩区域人群热力图
图1是百度大数据实验室BDL（Big Data Lab）发布的事发当时的人群热力图，观察此图我们不难发现，事发当时外滩人群的分布并不是均匀的，而是集中在几个路口交汇处和广场地区，尤其以事发
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的陈毅广场最为密集。
图2 事发当天与前后几天人流量的相对值
通过DBL发布的事发当天与前后几天外滩景区的人流量相对值（图2）可以发现，事发当天外滩景区的人流量为平时的3倍有余，确实非常拥挤。
（1）中秋前夜（2）国庆当晚（3）跨年当晚
图3外滩和外滩源区域人群分布热力图（2小时）
图3是BDL发布的几个不同节日活动时外滩景区的人群热力图，我们可以发现，不同的节日活动，外滩景区的人群分布是不一样的，
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但是有个共同的特点，那就是陈毅广场地区都是人群最密集的区域。
（1）中秋前夜（2）国庆当晚（3）跨年当晚图4 外滩和外滩源区域人群流动方向示意图（部分采样）
（1）中秋前夜（2）国庆当晚（3）跨年当晚
图5 外滩区域人群流动方向分布图
图4和图5分别是BDL发布的几个不同节日活动时外滩景区的人群流动方向示意图和分布图。我们对比着几个不同节日的图像可以很明显的看到，中秋前夜和国庆当晚的人群流动方向多数是沿着南北方向即中山东一路的方向流动的，即外滩景区的主要走向，而跨年当晚人群流动方向则复杂很多，有很多横向流动，这很有可能是引起人
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流对冲最终导致踩踏悲剧发生的原因。
以上信息经过分析可以得出以下结论：
1)事发当晚外滩景区游客人流量为日常的三倍有余，的确非常拥
挤。
2)外滩景区人群密度最大的区域就是本次事件发生的陈毅广场，
所以该地区应为预防和规划的重点地区。
3)人流对冲是发生踩踏事故的重要原因，在做人流规划的时候应
该重点解决人流对冲的问题。
4)事发当晚没有布置足够多的警力来应对紧急情况，对事态严重
程度没有科学合理的预判。
3、外滩景区游客容量上限估计
通过向卫星公司购买图像（图6），或者在公开平台如Google earth或者百度地图上下载相应地区的卫星图像（图7），可以快速的测算出景区地理信息的相关数据，并且能快速的建立景区的3D场景模型（图8、图9）。本文建模区域选择为苏州河以南，延安东路以北，中山东一路西侧建筑物以东，黄浦江岸以西的外滩核心景区区域，此区域是人流密度最大，要重点规划的区域。
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图6 全色卫星图像 图7 彩色卫星图像（Google earth ）
图8 外滩景区3D 场景模型(局部
)
图9 外滩核心景区的场景模型
从卫星图像中进行平面信息识别，可以从中提取例如楼梯宽
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度、道路宽度等数据信息，在上面所建立的3D模型中进行标注(图10)。
图10 对3D模型进行尺寸标注（局部：陈毅广场）根据场景模型估算，苏州河以南，延安东路以北，中山东一路西侧建筑物以东，黄浦江岸以西的外滩核心景区区域，游客可达的敞开区域面积共约64000m2，其中观景平台面积约为21000m2。
人群拥挤与踩踏事件的发生，与事发人群的密度和人群运动速度有密切的关系。而人群密度的升高会引起人流速度的下降甚至堵塞。国外学者Wertheimer认为，人群的密度如果超过了某个临界值，那么危险就有可能发生。Still认为，静止人群的临界密度为4.7人/m2；而运动人群的临界密度为4.0人/m2。因为举行节日活动的时候，外滩景区的人群多数为接近静止的状态，故此处我们取总的临界密度ρmax=4.5人/m2。我们可以结合上面给出的景区面积计算出外滩景区的游客容量上限。
游客容量上限=S*ρmax=64000 m24.5人/m2=288000人
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联合调查组发布的报告表明事发时外滩景区的人数为310000人，超过临界容量。因为外滩景区的游客分布是不均匀的，在没有达到临界容量的时候局部区域的密度就可能已经超过了临界密度值，所以在设置游客容量上限的时候要小于计算值288000人，我们建议外滩景区的游客容量上限为25万人。
4、景区人流规划的建议
4.1.做好景区客流量高峰的预测预警
在大数据的时代，有很多途径可以预测景区客流量的高峰。
图11外滩地图搜索与人群汇聚情况趋势图
例如根据BDL发布的外滩地图搜索与人群汇聚情况趋势图，可以很明显的发现二者有极为一致的趋势。
另外，BDL通过对大量历史数据的统计和发掘，发现，搜索量
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和人群数量之间的互相关性在-1.5小时达到最高峰，这说明根据地图搜索的数据可以进行至少几十分钟的客流峰值预警。
利用地图应用的用户搜索信息可以较为精确对景区客流量峰值进行短期（几十分钟）预报。同样的道理，如果能得到景区附近的旅馆预定信息、餐饮预定信息、旅行社接待游客信息、门票预售信息等，我们就可以对景区客流量进行更长时间的预报。
根据景区客流的预报信息，如果预测景区客流即将超过限值25万人，那么警方就可以启动紧急预案，进行针对性的部署，避免此次外滩踩踏事件因为应对不及导致严重后果。
4.2.控制景区的游客人数
4.2.1.提前疏导游客
媒体可以在重大节假日前进行各大景区的客流预报，类似于天气预报，可以有效的引导人们避开热点景区，避免游客扎堆现象的发生，有效缓解客流密度较大景区的压力。同时当景区人数预计将超过15万人时可以给出分级预警，例如对应15万人蓝色预警，18万人黄色预警，22万人橙色预警，25万人红色预警。
4.2.2.关闭附近公共交通系统
当预测景区游客人数可能超过25万人时应当关闭离景区较近的
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公交系统。
4.2.3.监测景区游客
为了实时、动态的监测景区的游客总量，需要在外滩核心景区的主要路口设置监测设备，实时计算景区游客总量。根据景区场景模型，景区相连的主要路口有12个，如图14所示。
图14 连接外滩核心景区的路口
4.2.4.控制客流最密集区域陈毅广场的人数
当游客人数25万人时，限制离陈毅广场最近的五条路的方向，使行人方向只能离开外滩景区，不能通过这五条路进入外滩景区如图15所示。其中南京东路在必要的情况下可以完全封闭，留作救护和警备指挥人员、设备使用。
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图15 需要单向限行的五条道路
当这五条道路单向限行后，想进入陈毅广场的人就会绕行其他离陈毅广场较远的道路，从而减轻陈毅广场的压力。并且使这几条道路单向限行后，也会是这区域的人流规整化，避免对冲情况的产生。
4.3.陈毅广场附近楼梯单行
陈毅广场附近连接观景平台共有三个楼梯，如图16所示。
图16 陈毅广场楼梯
为了避免上下人流对冲，规整化东西向的人流，所以当景区客流预警后要限制人流最密集的陈毅广场处楼梯的通行方向。因为此处的
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观景平台也是视野最好的地段，各大节假日陈毅广场上方的观景平台也是人流最密集的区段，为了保证安全，所以此处三个楼梯设置两个下行一个上行，如图17。在上下行人流交汇处用栏杆分隔，防止人流对冲，并且在上行楼梯的上方和下行楼梯的下方分别布置警力维持秩序。这样就可以有效的避免陈毅广场处楼梯的人流对冲问题，并且使陈毅广场上方观景平台的人流方向单向流动，减少风险。
图17 陈毅广场附近楼梯单行示意图
4.3.陈毅广场中间布置应急通道
有研究认为，人群越大，发生拥挤、踩踏事故的风险越高。这主要是因为由于人群变大，人群从一个运动状态改变到另一个运动状态（例如从运动到静止、从静止到运动、改变方向等）所需要的时间更长，从人群中开始出现波动到回复稳定状态需要更长的时间。所以在比较大的拥挤场地，易划分成较小的区块，防止更大的人群出现。在陈毅广场中间布置一条应急通道（图18），宽度为3m，这样做有多
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重好处：
1)可以将游客最密集的陈毅广场划分为两个较小区块，从而减少
人群。
2)可以留作救护警备设施用，也可以驻扎医生和警员。
3)在观景平台上发生意外的时候，可以在应急通道末端直接架云
梯抵达光景平台中间离楼梯最远的位置。
4)非常大的人流压力产生时可以弹性收缩应急通道宽度，缓冲巨
大的压力。
5)陈毅广场左右两侧楼梯为分别为上下行楼梯，广场中间隔离可
以防止人流对冲。
图18 陈毅广场中间预留应急通道
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4.4.景区信息交流系统的建立
图19 人群间的信息交流
信息传播分为管理人员之间的传播、管理人员与人群之间的传播、人群内部的传播以及三种情况（图19）。人群踩踏事故中的通讯主要指前两者。事故发生的时候，后面的人处于低密度自由运动状态，而前面的人群已经处于高压力状态。所以当前面的人群已经发生危险是，事故发生处人群的崩溃会传播给后面人群继续向前运动的错觉，后面人群因为没有及时得到正确的信息所以会继续前进，所以事故发生处会越来越拥挤，而人群的感觉是被后面的人不断推着往前走，发生摔倒的事件就变成了踩踏事件。这说明在景点建立完善的信息交流手段是十分必要的。
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1)要在紧急情况没有发生时就向游客普及景区的应急措施和手
段，以及景区在人流高峰日实施的一系列限行路线等，这些信息可以通过公共媒体向群众普及。
2)在限行的路线附近就要设立明显的指示标志，以防止发生混
乱。
3)景区每隔一段距离应布置广播喇叭，在紧急事件发生的时候可
以通过喇叭指挥现场人群的移动，并且防止恐慌的发生。在紧急情况下可以加派带有高音喇叭的车辆在景区流动指挥。4)通过通信手段向景区游客推送紧急手机信息。现场指挥、管理
人员之间应配备可靠的、高效的通信工具。