随着城市商业区的规模的不断扩大和繁荣，越来越多的人在商业区购物、餐饮、休闲娱乐，这些大型中心商业区已经成为城市形象的代表和经济最为活跃的地区。商业区内人山人海、熙熙攘攘的背后却隐藏着巨大的安全隐患。近年来，发生在国内外的多起人员拥挤踩踏事故为城市商业区的人群管理敲响了警钟。西单商业区位于西城区，是北京市最著名的商业区之一，商业区内商场林立。周末或节假日，商业区人头攒动，一旦发生突发事件，各类风险将会被二次放大，应急响应、处置、救援方法都发生显著变化。当众多人群聚集在一起形成密集人群的时候，容易发生拥挤踩踏等事故，需要对密集人群进行有效地管理。

1.1人群流动规律

人群流动规律是指人群行走时表现出来的群体运动规律，包括宏观规律和微观规律两部分的内容。宏观规律主要指行人集体所表现出来的密度、速度和流量等特征；微观规律主要指行人单个个体在某段时间内因其心理和生理因素的影响而表现出来的决策行为和采取的动作。

尽管人的行为比较复杂，会在一定程度上表现出无序性，但其行走仍然可以找到一定的规律性，尤其是人群拥挤时，人的运行互相受到其他人的影响，则人群的运动表现出一些单个个体不具备的群体特征。

下面列举了一些人群流动常见的规律与现象：

（1）人群密度越大，由于身体间的相互影响，人群速度越慢。

（2）人们对于绕道或者向相反方向运动表示出强烈的厌恶心理；行人总是与他人或公共设施边界保持一定的距离；行人有时会重复别人的行为方式；在拥挤场合，人群通常会因为恐慌造成推挤和惊跑，从而导致冲撞践踏并引起伤亡事故等。

（3）密集人群中双向流动会产生“自动队列”（双向的人群都自动排成队列）的自组织现象。自组织的涵义是指这种现象并不是提前刻意计划、组织形成的，比如通过指示牌、法规、习惯等方式，而是自然形成的。“自动队列”现象是指在双向人流中，行走方向大致相同的行人之间形成条状的通道，后面的行人跟随前面的行人前进。这些“自动队列”在运行当中是动态变化的，并没有固定的位置和规模，在通道中“自动队列”的数量与通道的宽度和行人流的密度有关。

（4）当人群通过一个入口或出口处时，若有次序地行进，可顺畅流通。行进速度愈快则流量愈大。而当人群很拥挤时，则流量大大减少。这就是所谓的“瓶颈效应”。

（5）整个人群同步接受到紧急撤离信息后，同步或在相近时间内做出响应行动，当出口的宽度限制了密集人群的流动，导致密集型人群移动在出口处形成聚集，呈现拱形分布的特点。当个体的期望方向受到四面阻碍后，其所受的排斥作用使其运动逐渐偏离期望方向，在运动过程中，仍然希望尽可能地保持与出口的最短距离。个体会根据受力的结果自动调整运动方向，最终，个体组成的整个人群会自发形成拱形的分布。产生拱形效应后，由于个体自身的驱动力无法克服相互挤压产生的排斥力和摩擦力，行人被拥挤的无法动弹或者偏离了期望方向，当拥挤比较严重时，甚至会出现所有在出口处被挤住的人都无法移动的情况，因此，行人均无法前进到达出口，行人间的相互重叠而在出口处形成了的一种“死锁”状态，在体积排斥规则下，某一段时间内所有人均不能通过出口。一旦有人挤出出口，就会导致一部分人紧接着通过出口直到拥塞再次发生。

人群流动状态可以根据不同的特征而分成不同的类型。按照人群密度，人群流动状态可以大致分为低密度型、中密度型、高密度型和极高密度型三种状态。按照人群流动方向的不同，人群流动状态可以分为同向流动型、双向流动型、中心聚拢型、四周发散型、散漫无序型五种类型。

1.2 人群聚集事件

人群的聚集会产生风险，一旦此风险遭遇一些特殊事件，比如灾害事件、谣言等等，就会导致一些恶性事件的发生，可能会导致人员的伤亡。人群聚集场所可能会引发的人群事件分为以下几类。

（1）人员拥挤踩踏事件。　拥挤是一种在很短的时间内，因为某种突发的原因，在人员密集场所内引起的情绪亢奋、行动过激、人群大量聚集的失控现象。公共场所发生人群拥挤踩踏事件非常危险，在行进的人群中，如果前面有人摔倒，而后面不知情的人若继续向前先进的话，那么人群中极易出现像“多米诺骨牌”一样连锁倒地的拥挤踩踏现象。在人多拥挤的地方发生踩踏事件的原因有多种，一般来讲，当人群因恐慌、愤怒、兴奋而情绪激动失去理智时，很容易发生拥挤踩踏事件。拥挤踩踏事件是最常见的人群聚集导致的突发事件，也是密集人群管理应重点关注的事件。

（2）自然害引发的人员伤亡事件。指人群聚集场所遭遇突发暴雨、冰雹、大雪、地震等自然灾害后造成人员伤亡的事件，此类事件也有可能转化为拥挤踩踏事件。这类事件的特点是，由于自然灾害是人们无法控制其发生发展的，所以人们对此类事件只能通过加强管理，例如提高建筑物和设施质量，以降低灾害事件对人群的危害，而不能阻止事件的发生。

（3）安全隐患事件引发的人员伤亡事件。安全隐患，是指生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章、标准、规程、安全生产管理制度的规定，或者其他因素在生产经营活动中存在的可能导致不安全事件的物的危险状态、人的不安全行为或管理上的缺陷。从性质上分为一般安全隐患和重大安全隐患。人群聚集场所可能会发生建筑物倒塌、火灾、爆炸等由于安全隐患引发的事件，这类事件可能会直接导致人员的伤亡，也可能会转化为拥挤踩踏事件。

（4）社会安全事件。社会安全事件是指因人民内部矛盾而引发，或因人民内部矛盾处理不当而积累、激发，由部分公众参与，有一定组织和目的，采取围堵党政机关、静坐请愿、阻塞交通、集会、聚众闹事、群体上访等行为，并对政府管理和社会秩序造成影响甚至使社会在一定范围内陷入一定强度对峙状态的群体性事件。人群聚集场所发生的突发重大刑事案件、经济安全事件，较大规模的群体性事件，以及其他危害社会正常秩序、破坏社会稳定的突发事件可能引发人员的恐慌和愤怒，也可能会导致人员伤亡，也可能转化为拥挤踩踏事件。

（5）公共卫生事件。主要是指在人群聚集场所，容易引发的传染病大规模传播现象，及有可能引起的群体性食物中毒事件。人员聚集场所人数众多、人员混杂、空气流通性差，一旦其中一个或一小部分人员感染传染病且没有适当的防护措施，那么很快传染病就会扩散影响健康人群，从而导致传染病的范围及严重性扩大。另外，群体性食物中毒事件也是一种比较常见的公共卫生事件，通常发生在公共卫生场所，比如学校食堂、路边摊、宴席场所等。这些事件都危害着密集场所内的人员的健康。

一般说来，影响人群流动的因素主要包括人群速度、人群密度、人体所占空间、场地情况、人群流量以及人群的构成与状态等，这些因素之间也存在着相互制约的关系。

（1）人群速度　人群速度一般是指人群整体表现出来的速度状态，它不是由单个人的速度决定的，而是人群在行走过程中互相影响和制约表现出来的一种平均速度状态。行人的自由速度受到多方面因素的影响，包括场地条件、天气、出行目的、行走环境状况、个人身体心理状况等。行人从开阔的环境逐步走到拥挤的环境，或者某一通道行人流量增多时，人群密度、流量逐步增大，速度受到环境交通条件的影响，个体差异逐步降低。

（2）人群密度　人群密度反映一个空间内人群的稠密程度，一般用单位面积上人员的数量表示，单位为人/m2；也可用其倒数，即每人占有多少的面积来表示，单位为m2/人。人群密度是人群密集程度的定量表示，人群密度过大，可造成拥挤。当人群密度达到一定极限时，就会由于拥挤过度导致人群之间互相影响，甚至可能引发推搡。这种情况下，一旦出现人员跌倒，人群将有可能来不及反应，造成踩踏。

（3）人体所占空间　人体所占的空间可以从两个涵义上表示，一是人群中个体能够占有的空间，另一个是个体行走所需的空间。人群中个体能够占有的空间可以用人均空间这个概念来阐述。人均空间是人群密度的倒数，单位是m2/人，表示人群中平均每个人所占有的面积。当人均空间减小到一定程度时，行人的速度会变慢，不能以其正常速度行进。一个人以其正常的速度行走所需的人均空间大小与其本身所占的面积、前进空间、避让距离等有关。个体行走所需的空间与人体投影面积以及前进空间有关。人体投影面积就是人在一定衣着条件下，投影到垂直水平上所形成的形状的面积，又称为人体尺寸。人体投影所占面积是单个行人所需空间的最小值，由其各方向上的最大生理尺寸决定，通常使用肩宽和胸厚度决定。

（4）场地情况　建筑设施类型、场地面积、形状、有效行走宽度、温度和避让距离等对人群流动也会产生影响。在公共场合中，典型的建筑设施包括人行道、走廊、楼梯、自动扶梯、中心广场、推拉门和旋转门等。在城市环境中，十字路口和人行横道也是典型的设施。街道、高速公路和车辆的物理因素的改变也可能改变行人的周边环境，但是行走速度相对维持不变。行人在街道交叉口的运动速度略有不同，主要是由于即将到来的车辆和信号的改变迫使行人快速的移动。当行人使用垂直方向的移动设施时，由于下行方向的运动量要小于上行方向，所以行人对下行方向的运动延迟更为敏感。通向自动扶梯和楼梯的人行道的自由流速度要小于一般的通道，可能的原因是当人行走向自动扶梯或是楼梯时，通常会减速。楼梯的长度对运动速度也有明显的影响，楼梯越长，运动速度越小。

（5）人群流量　人群流量是指单位时间内通过单位长度的人数。人群流量不是一个可以无限增大的量，它在不同的场景和不同有效行走宽度下分别有其不同的最大值，人群流量的最大值与人群密度是密切相关的，人群密度过大或过小都不能达到最大人群流量。人群流量的最大值反应了通道的通行能力。　（6）人群的构成与状态　人群的年龄组成、性别组成、文化程度、职业、兴趣爱好、性格、行走目的和心理等方面的差异影响着人群速度、人群密度、安全意识和承受拥挤的能力等，进而对人群流动规律也产生着影响，尤其是人群中出现明显不均一性时，就有可能成为触发危险的因素。

由北京市劳动保护科学研究所安全与应急管理研究室研发的人群聚集安全预警系统通过监控图像的智能识别技术，取得过街天桥、地下通道、热点区域和商业区核心区域的人群密度、流量等参数，建立科学定量模型，集成开发预警系统，分析判断人群流动通畅、拥挤或局部阻滞等状况，对短时人群聚集态势进行预测，并提供人群风险报警、预警、预警准则、疏导策略等集成解决方案。系统建设关键之处在于实现了对覆盖区域人群流动状态的视频与数据双重监控，便于管理者同时从直观的视频和数据定量两个角度，来了解本区域内人群总数及聚集风险状态，有针对性地监控重点区域，大大提升了街面巡逻人员的工作效率。

人群聚集安全预警系统是国内首个客流预警系统，它实现了实时有数、定量管理；技术整合、智能管理；及时预警、事前管理；积累数据、知识管理；树立了人群聚集风险管理标杆典范，形成示范效应。系统得到各级领导和相关部门的高度认可，北京市和全国商业街区等人员密集场所管理单位，均认为该系统技术先进应用成果显著，具有很高的示范行和推广性。

人群聚集安全预警系统主要包括前端数据采集系统，数据传输设备以及数据分析与展示三大部分。系统采集的视频以及数据信息，通过网络传输到人群聚集风险预警系统的中心控制室，其中采集的视频需要经过模拟信号和数字信号的相互转化，经过后端存储和分析设备后，最终在中心控制室显示。

系统构建了人群风险管理的“感”、“传”、“知”、“用”一体化物联网形态，将人群风险的实时动态监测预警与管理应用有机结合。

系统通过摄像头采集视频，利用智能分析技术处理实时视频，获取行人参数，进行实时监测与报警，同时运用短时预测技术与交通状态判断方法进行人群聚集风险预警，结合人群疏散技术给出控制方案与疏导策略。

系统功能介绍

（1）视频管理　集成了实时监控、越界报警、轨迹追踪、片段录制、画面捕捉、自定义显示方式、图像存储等功能。

（2）数据报表　提供友好的查询和显示界面，方便用户统计、分析和追踪数据库中的相关记录，比如各个地点、各个日期、各个时段的数值情况或风险事件痕迹。

（3）预测功能　利用人群交通长短时规律，预测各个监控点距离当前时间点未来10分钟甚至更远端时间的数据值。

（4）预警功能　依据预测功能，智能计算得到预警信号后，采用图像和声音等手段对相关地点进行醒目化标识，提醒管理者提前做好人群聚集风险防范和应对。

（5）状态判断　基于智能算法，对不同区域的人群聚集实时状态进行判断分级，方便管理者从宏观上把握不同区域的情况，从而科学地分配和调度管理资源。

（6）实时数据展示　系统运行过程中，管理者可根据需要随时选取任意监控点，展开其数据显示面板，获得点位视频、实测数据、预测数据、风险级别等实时更新的数据信息。

北京市劳动保护科学研究所是1955年经国务院批准成立的公益型研究所，是安全科学领域中的重点科研机构。安全与应急管理研究室成立于1999年，主要从事城市公共安全与应急管理领域的技术研究和工程项目工作。研究室一方面积极研发先进的科研成果，用前沿理论知识和最新技术成果寻求现实问题的科学解决方案；另一方面注重基层实际需求，着力将各项成果转化为实际应用，服务于各级政府应急管理部门、各类公共场所以及大型活动安全管理方等。

研究室主要以人员密集场所和大型活动的风险评估、人员疏散安全、人群交通数据分析、应急管理为重点，以步行人流和应急疏散、风险评估技术、计算机模拟技术为支撑，深入开展城市公共安全领域、人员密集公共场所的风险评价和控制技术研究工作，为政府、安全行政管理部门提供安全技术研究、咨询及服务。研究室现拥有多名安全专家、首批国家注册安全工程师，工作人员全部为硕士以上学历。

究室秉承“科技创新，服务社会”的理念，多年为社会公共安全、社区安全、大型活动安全、密集人群安全提供了众多解决方案，为提高城市公共安全水平和应急管理效能发挥了强有力的支撑作用。