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2008年北京奥运会已经进入不足百天的倒计时了。从目前的形势来看，北京奥运会的安全工作十分紧张，国内国外的敌对势力蠢蠢欲动。在国际国内形势比较复杂的时期，做好奥运会的安全保卫工作是奥运会成功举办的重要保障。恐怖分子、海外敌对势力、体育流氓等，都可能在奥运会期间捣乱，引发群体性混乱事件，甚至可能造成重大的挤踏事故。假如在奥运会期间出现群体性混乱事件，局势很可能会失控，对奥运会的破坏性是很大的。因此，奥运会的安全保卫工作的一个重要任务是预防和处理群体性混乱事件。
群体性混乱事件的科学分析
近年来城市建设飞速发展，人口密度越来越大，大型公共活动的举办越来越频繁，活动举办地大多集中在大型场馆举行，高度集聚的人群容易受到突发事件的影响而产生混乱。比如，在2004年元宵节晚上,北京密云灯会上人员过度拥挤而导致混乱，结果出现相互踩踏的现象，致使37人在混乱中被踩踏致死。清理现场时，可见四处散落的鞋、手套、围巾和眼镜等。可以想见，当时身陷险境的人是何等的惊慌、悲惨和无助。
现今的群体性事件包括混乱、骚乱和暴乱三个级别。混乱一般发生在购物、观看演出和比赛等正常的公共活动中，一般发生混乱的主体是合法守纪的公民；骚乱一般发生在由违法犯罪分子挑唆而引起的警民冲突、冲击重要机构和场所的事件中；而暴乱则是以违法犯罪分子为主体、一些不明真相的群众参与的“打砸抢”暴力事件中。但是，这三个级别并非完全分割的，混乱的引发因素可能是自然灾害或意外事故，也可能是恐怖分子、反社会分子故意引发的。无论是哪种因素引起的，如果警方对群体性混乱事件处置不当，都可能发展为骚乱，甚至在违法犯罪分子的引导下发展成暴乱。
即使混乱不发展为骚乱，它也可能引发群体性挤踏事故，给人们的生命安全带来重大损伤。商场、庙会和体育场馆等一些举行大型活动的地方，在面临突发状况时，常常会引起人群的非理性聚集。产生群集现象是群体性挤踏事件发生的直接原因。最早被研究并记入史册的群体性挤踏事件，发生于1896年5月18日，在莫斯科官方举办的活动中，沙皇心血来潮，向其臣民散发金币，结果在人们疯狂的争抢中，大约有2000人因被挤压踩踏而丧生。随着城市人口密度的急剧增大和人类群体活动的经常化，群体性挤踏事件频繁发生，引起了世界各国的关注。
群体动力学的研究表明，人群的行进速度并不是决定于个体的平均行进速度，而是决定于人群的密度。人群密度越大，群体的行进速度越低，当人群密度达到一定极限时，就会由于拥挤过度而不能前进，进而发生挤踏事件。军队在走方阵时，即使每平方米达到4人也不会相互干扰、发生拥塞。但人群在出现恐慌或无序运动时，会大大降低疏散速度。2001年4月11日，南非约翰内斯堡市，两支著名足球队海盗队和酋长队的比赛中，由于组织者出售的球票数量大大超过了体育场的最大容量，导致人群密度过大。当混乱发生时，造成了南非历史上最惨重的球迷挤踏事故，死亡48人，成为南非有史以来最严重的体育惨案。
群体性混乱引发事故的重要原因就是人员得不到及时有效的疏散。大多数案例都是因为出口太少而得不到及时疏散。比如，2005年1月17日上午，陕西省咸阳市渭城区第二初级中学近百名学生在下楼梯时发生拥挤踩踏事件，12名学生被踩伤。据媒体调查了解，陕西省咸阳市渭城区第二初级中学每周一早上都会组织全校师生开会。事故当天清晨7时许，近百名学生都着急地从一幢三层高的教学楼涌向操场集合。该校初中各年级的学生都在这幢教学楼里上课，楼的东西两边原本各有一个楼梯通道，但当天早上有一个楼梯通道门被锁上了，所有的学生都只能挤到剩余的一个楼梯口。由于人太多，学生们互相拥挤，一些学生被推倒，接着便发生了踩踏事故。
在类似上述案例中，人群都涌向仅有的几个出口，结果就在出口处形成“瓶颈效应”，大家都想在那个口子最快地出去，结果就挤成一团。有一个小故事能说明这个问题，一位社会学教授找一些学生做实验，每三人一组，每人用拴着绳子的小石头代表自己，小石头正好可以通过一个细口瓶放到瓶子里，当教授喊瓶子里发洪水了、大家快逃生时，事先进行过疏散商议的小组顺利地把小石头依次拉出了瓶子，而没有科学安排的小组则出现群体性混乱，他们在瓶口挤成一团，结果谁也出不来。
还有的群体性混乱事故是“碰头”产生的，当混乱因素出现后，两个人群都想向对方的方向行进，结果在中间出现拥挤现象，引发冲突。比如在旅游高峰期，上山下山的人群就容易发生这样的冲突。在群体性混乱出现之后，最容易受到伤害的就是那些老年人、儿童、妇女、残疾人等相对弱势的群体。
计算机模拟为人员疏散提供更好预案
应对群体性混乱事件最重要的方法是及时疏散无辜群众，而不可采用催泪瓦斯、橡胶弹等非致命武器驱散积聚的人群，不当处理可能让混乱演变成骚乱。为避免群体性混乱事件引发重大安全事故，在公众聚集场所和各类大型活动举办前必须进行应急准备，制定出科学合理的应急预案，对现场情况、可能发生的危险状况、应采取的应急措施、应急人员组织指挥等方面的问题做出周密的安排。现场必须安排必要的指挥疏导力量，为现场人员提供准确的信息，避免人群由于信息的缺乏而产生不安情绪。如果现场确实有危险存在，也可通过正确的指挥疏导将人群带到安全区域，并防止恐慌情绪产生和扩散。
2001年美国发生9·11恐怖袭击之后，在飞机撞击层以下的楼层，99%的人都逃离了出来。据事后的调查显示，其中70%的人在逃生中都得到过他人尤其是治安警察、消防员的帮助。99%和70%这两个数据充分说明了在发生骚乱或灾害时，对人员进行科学合理的疏散是十分重要的事情。对于高层商业建筑、奥运会体育场这样的大型建筑一般都是人员高度集中的公共场所，人员应急疏散能力是反映建筑安全性能的主要指标之一。
由于大型体育场馆大多是非常规的超大建筑，传统的人员疏散培训演练和应急预案，也就很可能不适用于这样的大型场馆。因此，世界上有许多科学家在进行大型场馆群体性骚乱现场人员疏散的研究。比如，美国亚利桑那州立大学的公共安全专家托伦就在进行这方面的研究。他的研究方法是建立计算机模型，在计算机上对群体性聚会进行研究，对可能出现的骚乱事件提出应对措施。
目前，学术界对大型场馆进行人员疏散模拟演算的直接结果通常都表现为抽象的专业数据，不便于警察、保安人员和其他工作人员的理解、分析和应用。利用计算机虚拟现实技术，就可以构建逼真的虚拟环境，形象地展示各种仿真结果，还可以动态地修正条件参数，仿真紧急状态的发展及其对人员疏散过程的影响。因此，基于虚拟环境的人员疏散模拟技术，是检验和改进大型场馆人员疏散系统设计，进行相关培训演练的最佳选择。
虚拟现实技术是疏散人群模拟训练的重要一环，其技术核心是场馆场景的实时绘制技术，和良好的人机交互方式。对于大型场馆的实时绘制，需要在数据获取、建模、绘制算法等多方面进行研究。目前虽然国外许多研究机构都在进行这方面的研究，但都还没有推出成熟的绘制系统。同时为了逼真再现灾害发生后的人员疏散状况，需要研究虚拟环境中的人群移动。
北京市科学技术研究院院长丁辉目前正带领一个项目组，利用计算机仿真学模拟大量人群的逃生过程，然后再用虚拟现实技术和可视化手段形象地将整个过程展现出来。他们的最终目的，是为每座奥运场馆量身订制一套行之有效的应急疏散预案。“即使楼梯再宽，出口再多，也需要有效的疏散措施。”丁辉说，“更何况不少人都缺少安全意识和逃生常识。”
假设有多达9万名观众正在“鸟巢”内观看男子足球决赛，忽然有火灾发生，人群混乱起来。系统广播将会发出紧急疏散的警示，赛场内的工作人员大喊：“大家不要惊慌，依次离开，不要拥挤，2区上的观众从A出口撤离，2区下的观众从B出口撤离。”这套疏散路线就是利用计算机仿真技术事先模拟而得到的最佳疏散路线。
大型场馆的合理设计可保障人们及时疏散
2003年2月17日凌晨，位于芝加哥城南的“埃皮托姆”夜总会发生严重骚乱。据当地媒体报道，因有两名妇女打架，有人开始向空气中喷射辣椒粉末和防身瓦斯，这下立刻引起了大恐慌，很多人误以为是恐怖袭击。人们争先向当时唯一的安全出口跑去，结果造成至少21人死亡，此外还有数十人受伤。目击者指出，造成人员大量伤亡的直接原因就是夜总会出口过窄，加上逃生人数太多，结果造成大门被挤压变形，反而谁也逃不出去。许多遇难者因为遭其他顾客践踏窒息而死。还有4名顾客因为惊吓过度导致心脏病发作而丧生。据悉,事故发生时,这家两层的夜总会内共有1500多名顾客。救援人员赶到后，马上打开夜总会原本封锁的侧门，这下才缓解了里面的紧张局面，但为时已晚。据当地警方介绍，这是最近30年来发生在美国的最严重的一起拥挤惨案。
从美国这个案例可以看出，大型场馆需要进行合理设计，才能保障人们在混乱时及时逃生。群体性挤踏事件一般发生在出入口、狭窄的过道、看台、楼梯等处。这就要求在设计公共场所时要根据可容纳的人员数量，对这些重点区域进行科学规划。各种公众聚集场所出入口不仅要有足够的数量并保证其畅行无阻，而且出入口的宽度也要满足人员快速通行的需要。在人员疏散走道上要尽量避免宽度的突然变化。
而为北京奥运会新建的国家体育场“鸟巢”就做到了合理设计，可让观众顺利得到疏散。并不是只有火灾、爆炸等极端事件才需要疏散观众，奥运赛场内观众的一点骚动都有可能导致混乱。发生群体性混乱时，重要的是及时疏散群众。“鸟巢”内的观众安全疏散需要多长时间呢？根据研究人员开发的安全疏散计算模型，结果是7.5分钟时最后一名观众撤离到安全区域。2008年奥运场馆的疏散设计参照国际惯例，经综合分析最后确定为8分钟原则。例如英国《体育场馆安全设计指南》建议，每个安全出口的控制疏散时间定为不超过8分钟，因为以正常速度通过安全出口的时间小于8分钟时，观众一般不会出现激动、焦虑和紧张的情绪。悉尼奥运场馆设计就采用了8分钟的安全疏散标准。
技术人员通过仿真模拟，利用看台疏散场景的计算机动态计算分析找到体育场各个部分可能影响人员疏散的安全隐患，并对看台疏散通道宽度和布置反复进行优化设计。站在看台高处俯视，鸟巢是碗状的椭圆形建筑。其实，这是经过改动后的结果，鸟巢最初是设计成相对较短距离两边分别带有4个锯齿的碗边。看台分为上、中、下三层，由于上层看台区观众密集，人员疏散压力较大。因此，在建设过程中对上层进行了“瘦身”处理，上层看台的疏散压力得以缓解。
“鸟巢”上层高达51米，相当于站在18层楼顶。如果发生混乱，高处人多拥挤最容易造成疏散恐慌。设计师把高层看台的出口由原来通行2列观众改成3列，并在中间和两边特意加了护栏，以确保人们安全撤离。出于同样的原因，楼梯的设计也作了人性化的处理。鸟巢建有6层集散大厅，联结集散大厅和地面安全区域的是室外大楼梯。为避免拥挤的人群在混乱中可能发生踩踏现象，科研人员把平直的大楼梯进行了错位调整，改成了“之”字形，并增加了楼梯扶手，以减少疏散中后方人员对前方的挤压。■
编辑：孙薇薇
群体性混乱事件的科学分析
近年来城市建设飞速发展，人口密度越来越大，大型公共活动的举办越来越频繁，活动举办地大多集中在大型场馆举行，高度集聚的人群容易受到突发事件的影响而产生混乱。比如，在2004年元宵节晚上,北京密云灯会上人员过度拥挤而导致混乱，结果出现相互踩踏的现象，致使37人在混乱中被踩踏致死。清理现场时，可见四处散落的鞋、手套、围巾和眼镜等。可以想见，当时身陷险境的人是何等的惊慌、悲惨和无助。
现今的群体性事件包括混乱、骚乱和暴乱三个级别。混乱一般发生在购物、观看演出和比赛等正常的公共活动中，一般发生混乱的主体是合法守纪的公民；骚乱一般发生在由违法犯罪分子挑唆而引起的警民冲突、冲击重要机构和场所的事件中；而暴乱则是以违法犯罪分子为主体、一些不明真相的群众参与的“打砸抢”暴力事件中。但是，这三个级别并非完全分割的，混乱的引发因素可能是自然灾害或意外事故，也可能是恐怖分子、反社会分子故意引发的。无论是哪种因素引起的，如果警方对群体性混乱事件处置不当，都可能发展为骚乱，甚至在违法犯罪分子的引导下发展成暴乱。
即使混乱不发展为骚乱，它也可能引发群体性挤踏事故，给人们的生命安全带来重大损伤。商场、庙会和体育场馆等一些举行大型活动的地方，在面临突发状况时，常常会引起人群的非理性聚集。产生群集现象是群体性挤踏事件发生的直接原因。最早被研究并记入史册的群体性挤踏事件，发生于1896年5月18日，在莫斯科官方举办的活动中，沙皇心血来潮，向其臣民散发金币，结果在人们疯狂的争抢中，大约有2000人因被挤压踩踏而丧生。随着城市人口密度的急剧增大和人类群体活动的经常化，群体性挤踏事件频繁发生，引起了世界各国的关注。
群体动力学的研究表明，人群的行进速度并不是决定于个体的平均行进速度，而是决定于人群的密度。人群密度越大，群体的行进速度越低，当人群密度达到一定极限时，就会由于拥挤过度而不能前进，进而发生挤踏事件。军队在走方阵时，即使每平方米达到4人也不会相互干扰、发生拥塞。但人群在出现恐慌或无序运动时，会大大降低疏散速度。2001年4月11日，南非约翰内斯堡市，两支著名足球队海盗队和酋长队的比赛中，由于组织者出售的球票数量大大超过了体育场的最大容量，导致人群密度过大。当混乱发生时，造成了南非历史上最惨重的球迷挤踏事故，死亡48人，成为南非有史以来最严重的体育惨案。
群体性混乱引发事故的重要原因就是人员得不到及时有效的疏散。大多数案例都是因为出口太少而得不到及时疏散。比如，2005年1月17日上午，陕西省咸阳市渭城区第二初级中学近百名学生在下楼梯时发生拥挤踩踏事件，12名学生被踩伤。据媒体调查了解，陕西省咸阳市渭城区第二初级中学每周一早上都会组织全校师生开会。事故当天清晨7时许，近百名学生都着急地从一幢三层高的教学楼涌向操场集合。该校初中各年级的学生都在这幢教学楼里上课，楼的东西两边原本各有一个楼梯通道，但当天早上有一个楼梯通道门被锁上了，所有的学生都只能挤到剩余的一个楼梯口。由于人太多，学生们互相拥挤，一些学生被推倒，接着便发生了踩踏事故。
在类似上述案例中，人群都涌向仅有的几个出口，结果就在出口处形成“瓶颈效应”，大家都想在那个口子最快地出去，结果就挤成一团。有一个小故事能说明这个问题，一位社会学教授找一些学生做实验，每三人一组，每人用拴着绳子的小石头代表自己，小石头正好可以通过一个细口瓶放到瓶子里，当教授喊瓶子里发洪水了、大家快逃生时，事先进行过疏散商议的小组顺利地把小石头依次拉出了瓶子，而没有科学安排的小组则出现群体性混乱，他们在瓶口挤成一团，结果谁也出不来。
还有的群体性混乱事故是“碰头”产生的，当混乱因素出现后，两个人群都想向对方的方向行进，结果在中间出现拥挤现象，引发冲突。比如在旅游高峰期，上山下山的人群就容易发生这样的冲突。在群体性混乱出现之后，最容易受到伤害的就是那些老年人、儿童、妇女、残疾人等相对弱势的群体。
计算机模拟为人员疏散提供更好预案
应对群体性混乱事件最重要的方法是及时疏散无辜群众，而不可采用催泪瓦斯、橡胶弹等非致命武器驱散积聚的人群，不当处理可能让混乱演变成骚乱。为避免群体性混乱事件引发重大安全事故，在公众聚集场所和各类大型活动举办前必须进行应急准备，制定出科学合理的应急预案，对现场情况、可能发生的危险状况、应采取的应急措施、应急人员组织指挥等方面的问题做出周密的安排。现场必须安排必要的指挥疏导力量，为现场人员提供准确的信息，避免人群由于信息的缺乏而产生不安情绪。如果现场确实有危险存在，也可通过正确的指挥疏导将人群带到安全区域，并防止恐慌情绪产生和扩散。
2001年美国发生9·11恐怖袭击之后，在飞机撞击层以下的楼层，99%的人都逃离了出来。据事后的调查显示，其中70%的人在逃生中都得到过他人尤其是治安警察、消防员的帮助。99%和70%这两个数据充分说明了在发生骚乱或灾害时，对人员进行科学合理的疏散是十分重要的事情。对于高层商业建筑、奥运会体育场这样的大型建筑一般都是人员高度集中的公共场所，人员应急疏散能力是反映建筑安全性能的主要指标之一。
由于大型体育场馆大多是非常规的超大建筑，传统的人员疏散培训演练和应急预案，也就很可能不适用于这样的大型场馆。因此，世界上有许多科学家在进行大型场馆群体性骚乱现场人员疏散的研究。比如，美国亚利桑那州立大学的公共安全专家托伦就在进行这方面的研究。他的研究方法是建立计算机模型，在计算机上对群体性聚会进行研究，对可能出现的骚乱事件提出应对措施。
目前，学术界对大型场馆进行人员疏散模拟演算的直接结果通常都表现为抽象的专业数据，不便于警察、保安人员和其他工作人员的理解、分析和应用。利用计算机虚拟现实技术，就可以构建逼真的虚拟环境，形象地展示各种仿真结果，还可以动态地修正条件参数，仿真紧急状态的发展及其对人员疏散过程的影响。因此，基于虚拟环境的人员疏散模拟技术，是检验和改进大型场馆人员疏散系统设计，进行相关培训演练的最佳选择。
虚拟现实技术是疏散人群模拟训练的重要一环，其技术核心是场馆场景的实时绘制技术，和良好的人机交互方式。对于大型场馆的实时绘制，需要在数据获取、建模、绘制算法等多方面进行研究。目前虽然国外许多研究机构都在进行这方面的研究，但都还没有推出成熟的绘制系统。同时为了逼真再现灾害发生后的人员疏散状况，需要研究虚拟环境中的人群移动。
北京市科学技术研究院院长丁辉目前正带领一个项目组，利用计算机仿真学模拟大量人群的逃生过程，然后再用虚拟现实技术和可视化手段形象地将整个过程展现出来。他们的最终目的，是为每座奥运场馆量身订制一套行之有效的应急疏散预案。“即使楼梯再宽，出口再多，也需要有效的疏散措施。”丁辉说，“更何况不少人都缺少安全意识和逃生常识。”
假设有多达9万名观众正在“鸟巢”内观看男子足球决赛，忽然有火灾发生，人群混乱起来。系统广播将会发出紧急疏散的警示，赛场内的工作人员大喊：“大家不要惊慌，依次离开，不要拥挤，2区上的观众从A出口撤离，2区下的观众从B出口撤离。”这套疏散路线就是利用计算机仿真技术事先模拟而得到的最佳疏散路线。
大型场馆的合理设计可保障人们及时疏散
2003年2月17日凌晨，位于芝加哥城南的“埃皮托姆”夜总会发生严重骚乱。据当地媒体报道，因有两名妇女打架，有人开始向空气中喷射辣椒粉末和防身瓦斯，这下立刻引起了大恐慌，很多人误以为是恐怖袭击。人们争先向当时唯一的安全出口跑去，结果造成至少21人死亡，此外还有数十人受伤。目击者指出，造成人员大量伤亡的直接原因就是夜总会出口过窄，加上逃生人数太多，结果造成大门被挤压变形，反而谁也逃不出去。许多遇难者因为遭其他顾客践踏窒息而死。还有4名顾客因为惊吓过度导致心脏病发作而丧生。据悉,事故发生时,这家两层的夜总会内共有1500多名顾客。救援人员赶到后，马上打开夜总会原本封锁的侧门，这下才缓解了里面的紧张局面，但为时已晚。据当地警方介绍，这是最近30年来发生在美国的最严重的一起拥挤惨案。
从美国这个案例可以看出，大型场馆需要进行合理设计，才能保障人们在混乱时及时逃生。群体性挤踏事件一般发生在出入口、狭窄的过道、看台、楼梯等处。这就要求在设计公共场所时要根据可容纳的人员数量，对这些重点区域进行科学规划。各种公众聚集场所出入口不仅要有足够的数量并保证其畅行无阻，而且出入口的宽度也要满足人员快速通行的需要。在人员疏散走道上要尽量避免宽度的突然变化。
而为北京奥运会新建的国家体育场“鸟巢”就做到了合理设计，可让观众顺利得到疏散。并不是只有火灾、爆炸等极端事件才需要疏散观众，奥运赛场内观众的一点骚动都有可能导致混乱。发生群体性混乱时，重要的是及时疏散群众。“鸟巢”内的观众安全疏散需要多长时间呢？根据研究人员开发的安全疏散计算模型，结果是7.5分钟时最后一名观众撤离到安全区域。2008年奥运场馆的疏散设计参照国际惯例，经综合分析最后确定为8分钟原则。例如英国《体育场馆安全设计指南》建议，每个安全出口的控制疏散时间定为不超过8分钟，因为以正常速度通过安全出口的时间小于8分钟时，观众一般不会出现激动、焦虑和紧张的情绪。悉尼奥运场馆设计就采用了8分钟的安全疏散标准。
技术人员通过仿真模拟，利用看台疏散场景的计算机动态计算分析找到体育场各个部分可能影响人员疏散的安全隐患，并对看台疏散通道宽度和布置反复进行优化设计。站在看台高处俯视，鸟巢是碗状的椭圆形建筑。其实，这是经过改动后的结果，鸟巢最初是设计成相对较短距离两边分别带有4个锯齿的碗边。看台分为上、中、下三层，由于上层看台区观众密集，人员疏散压力较大。因此，在建设过程中对上层进行了“瘦身”处理，上层看台的疏散压力得以缓解。
“鸟巢”上层高达51米，相当于站在18层楼顶。如果发生混乱，高处人多拥挤最容易造成疏散恐慌。设计师把高层看台的出口由原来通行2列观众改成3列，并在中间和两边特意加了护栏，以确保人们安全撤离。出于同样的原因，楼梯的设计也作了人性化的处理。鸟巢建有6层集散大厅，联结集散大厅和地面安全区域的是室外大楼梯。为避免拥挤的人群在混乱中可能发生踩踏现象，科研人员把平直的大楼梯进行了错位调整，改成了“之”字形，并增加了楼梯扶手，以减少疏散中后方人员对前方的挤压。■
编辑：孙薇薇