公路隧道火灾成灾过程快,火势蔓延迅速,可用疏散时间短暂,一旦火势蔓延往往造成严重的经济损失和人员伤亡,另一方面隧道火灾成因复杂,灾场人群组成和个体行为不确定突出。发生隧道火灾时,由于个体应对能力差异和外部救援的滞后性,灾场人员无法及时有效应对火灾,从而任由火灾蔓延扩散或未及时疏散滞留原地,错失火灾应对黄金窗口期。基于此,本文从个体应激行为的角度开展研究,主要包括以下四个方面:
(1)从应激反应的角度出发,以近年来公路隧道火灾案例相关材料为基础数据,采用扎根理论研究程序提取了17个隧道火灾应激要素,建立了以火源刺激、位置条件、疏散条件和社会影响为应激源维度的公路隧道火灾应激源结构。在此基础上,设计了应激要素问卷量表,开展隧道火灾个体应激问卷调查。
(2)建立了虚拟现实实验场景,以火灾早期和发展阶段为背景,分别开展了驾驶和步行条件应激行为实验,获取了不同灾场应激源序列下的个体应激行为数据,并分析了不同应激要素对应激行为的影响。结果表明:社会行为显著影响火灾人员的行动策略,在火灾初期驾驶阶段,场景中NPC(Non-Player Character)撤离车辆和继续行驶时,被试选择相同策略的比例分别比NPC停车等待时高33.4% 和 13.3 %。在火灾发展步行阶段,中等能见度时社会行为对步行人员行动策略的影响比低能见度和高能见度时更高,人员前往横洞的比率提高17.4%。
(3)构建了公路隧道火灾个体应激行为结构方程模型,引入了个体属性变量,探究了应激行为内在作用机制,揭示了各因素对应激行为的最大影响路径。结果表明,在火灾早期驾驶阶段,人员的应激行为主要受社会行为(0.355)和知识水平(0.343)的影响;在火灾发展步行阶段,步行人员应激行为主要受应激刺激(-0.383)和知识水平(0.374)的影响,应激压力对步行应对态度具有负效应。
(4)提出了“预防 + 介入 + 支持”的应对策略模式,并开展应激应对效果评价实验。结果表明,应对策略有助于引导人员采取正确的应对行为和减少疏散时间,平均撤离车辆决策时间降低了69.1 %,不同火灾场景下,平均疏散时间降低分别了2.72 s、19.68 s、21.22 s。