城市设计如何帮助避免极端故？

城市设计如何帮助避免极端故？

　　江蓝景观,苏州水乡景观,三体景观2022年10月的最后一个周末，韩国首尔梨泰院地区突发大型故，目前已造成超过150人死亡，超过百人受伤，遇难者中包括4名中国公民。

　　事发地区韩国梨泰院Itaewon是著名的酒吧和夜店区，这里自然而然成为了万圣节的派对中心。

　　当天是疫情三年解封后的第一个万圣节，大批奇装异服的年轻人聚集于此，走街串巷，庆祝狂欢。梨泰院地区不到1.4公里长，有些道路宽度不到4米，十分逼仄，但这个巴掌大的地方当时聚集了超过10万人。

　　这么大的人口密度，随时会出现意外；当人群中传言某个明星来访时，大家开始齐涌而上，人流甚至从三个方向汇入，引发了后面的悲剧。

　　Mehdi Moussa?d是德国马普人类发展研究所的人群行为研究员，他看了事件视频后说：这里的人口密度的衡量方式是每平方米的人数！与其他的大型事故一样，这次事件中每平方米大约有 8 到 10 人！

　　在如此高的人口密度下，有些人就会被挤压得太紧了胸部不能扩张导致无法呼吸，如果情况得不到缓解，差不多短短5分钟后，这片区域中的所有人都将缺氧并晕倒，人们呼吸困难，四肢并失去知觉，头晕目眩，并出现心脏骤停的症状；

　　但令人绝望的是，当时人群过于密集，救护人员即使赶到现场却无法第一时间挤进事故现场进行救助。

　　人群动力学Crowd dynamics是一个新的研究领域。简单说来，就是研究人流密度对人群运动效率产生影响的规律。这项领域的研究对于预防踩踏、人群挤压事件；提高我们城市、建筑和交通枢纽的安全性有很大的意义。

　　但人群在高密度下碰到极端事件的数据非常有限，而且也不能违背人伦道德直接做实验，所以科学家们想出来了一招 ——使用VR(虚拟现实)，使用昆虫、老鼠来试验建模，进而收集有关人群在紧急情况下的数据信息。

　　悉尼大学的Majid Sarvi教授和他的团队利用蚂蚁、虱子和老鼠做实验，假设动物和人类之间的群体行为有一定的相似之处，通过研究动物的行为，来了解紧急情况下的人群行为，得出有益的结论。

　　实验将动物高密度地聚集在一个密闭空间，然后设置了不同的“意外触发事件”，比如将木虱暴露在阳光下，蚂蚁暴露在化学气味中，而老鼠则通过强烈的光线和摇晃的动作来催发“恐慌”，然后记录监测动物的逃离行为。

　　1：空间角落的出口门比空间中间的门更有效约 30%，因为冲突更少，混乱的行为更少。

　　左：空间中央有一个出口，实验中的老鼠撤离相当混乱。右：当出口放置在远角时，老鼠可以快速撤离，运动冲突较少。图片来源：Majid Sarvi

　　2：交通设计中，千万要避免“高密度人群合并和交叉”的可能性，因为人流流向一旦发生冲突，就会造成巨大风险。比如在麦加朝觐仪式中，“双向流动”是被禁止的，只有单行道，人群只能往一个方向流动，尽量减少冲突。

　　3：实验还试图研究处疏散中的最佳合并角度，以及研究有序疏散（步行）与极端紧急疏散（跑步）之间的区别—— 这一部分欢迎大家补充。

　　4：如果在出口处放置圆柱形的障碍物，这反而提高了撤离的效率——这有点违反直觉，但却是有道理的，因为它降低了冲突行为(conflict behaviour)。

　　2020年Nature发表的一篇论文也表明，极端条件下，障碍物可以稳定纵向人群波，有助于引导行人通过出口，同时促进他们的互动，从而降低踩踏风险，从安全角度来讲，这与缩短疏散时间一样重要。

　　人流中也会出现羊群行为Herd Effect。也就是说，在紧急情况下，很多人会“无脑”地选择跟随人流，如果工作人员知道怎么做，并且能起到领导人群，就会起到非常重要的作用。

　　Sarvi 教授和他的团队使用 Oculus Rift 在虚拟现实中进行了一系列大规模的人群动力学实验，VR试验显示出与昆虫和小鼠研究相似的结果。

　　以上这些结论对了解人群在恐慌情况下的行为模式非常重要，有些信息将完全交通基础设施的设计，保证在极端条件下人群的安全。

　　更重要的是，如果万一出现了问题，人们是否知道逃生路线？人们是否有相关的知识进行自救？这些隐形的/软性的基础设施是否到位？

　　其实，世界上大多数人口密集的城市，其城市交通和建筑都是为正常条件而非极端情况而设计的。

　　特别是历史悠久的中心城区。而狭窄地区一旦人群密集地聚集，就会孕育高风险，任意一个微小的扰动发生时，就会发生意外事件。比如悉尼在早高峰期间的铁路站台非常拥挤，Sarvi 教授认为，悉尼现阶段没有能力处理好这个风险。

　　麦加 (Mecca) 是教的第一圣地。它座落在沙特阿拉伯西部赛拉特山区一条狭窄的山谷里，是教传教人的诞生地。

　　每一年的历12月8-12日这5天，是们最神圣的hajj（朝觐日），所有，无论是男是女，都会尽最大努力争取一生至少要前往麦加朝觐一次。

　　麦加的朝觐活动，是世界上最大的活动之一，朝圣者需要逆时针绕天房步行七圈。

　　为了保护朝圣者的安全，沙特阿拉伯王国市政和农村事务部 (MOMRA) 启动了许多项目，比如，为人群管理开发了基于运筹学 (OR) 的决策支持系统 (ORDSS)。

　　ORDSS 使用了一系列来自运筹学、分析人群动态的工具。其核心是一个调度工具和一个实时视频跟踪系统，进而提供实时报告的解决方案，减少朝圣者的拥挤/等待时间，减少风险。

　　很遗憾，这套系统在15年没有使用。但在15年的踩踏悲剧后，沙特在城市设计、风险监测上投入了重金。以防此类悲剧再次发生。

　　在麦加朝圣中，人们能够提前知道有多少人要聚集，他们的路线是什么，并且出动受过训练的专业人士来管理人群；但这次万圣节不是一个有计划有组织的活动，城市管理方并不知道有多少人会聚集，不知道人们的出行路线与方向等等。没有办法提前做预案。

　　所有专家门在讨论的是，进一步发挥人工智能、大数据在城市管理以及城市灾难应对中的作用。

　　AI的一个主要优点是能够快速有效地处理大量数据，它可以帮助我们发现不同区域人群的聚集特征，并且提前采取措施来进行人群管理，并能双向沟通、实时监测；以便在资源分配、空间规划以及城市管理方面做出更好的决策。

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