炎炎夏日，被火災困在公路隧道里如何安全逃生？近日，在雙向6車道、全長3248米的義東高速公路西甑山隧道和衢州開化試驗基地100米實體試驗隧道，陸續開展了一系列實體隧道火災試驗，涵蓋火災煙霧自動探測、主動滅火、應急逃生模擬等，以期通過現場試驗，嘗試解決隧道火災應急處置的痛難點問題，推動浙江省隧道管理逐步向平安隧道、智慧隧道升級。
據了解，此次試驗是浙江省交通運輸廳重大研發項目《隧道智能安全綠色運維關鍵技術綜合研究與示范應用》子課題“公路隧道防災減災技術研究”的重要環節。在浙江省交通運輸廳的指導下，試驗由課題牽頭單位浙江交通集團下屬浙江數智交院科技股份有限公司（簡稱數智交院）聯合浙江交投高速公路運營管理有限公司、浙江交投高速公路建設管理有限公司、招商局重慶交通科研設計院有限公司、上海同泰火安科技有限公司等多家單位共同組織完成。如此多形式、大規模的隧道火災試驗在浙江省內尚屬首次。
讓試驗更接近真實 志愿者未被告知細節
數據顯示，截至2023年年底，浙江省已有超過2800座的公路隧道，總里程達2400公里以上。隧道作為克服翻山越嶺和穿越江海阻隔的重要手段，在交通網絡中發揮了重要的作用，但由于其半封閉長線型的結構特性，一旦發生火災，往往會出現滅火不及時、煙霧疏散慢、車流疏散困難、人員逃生無序、救援難度大等問題。
火災發生時，隧道內人員的逃生行為會受到心理因素、隧道內能見度、誘導標志布設方式等多種因素影響，針對人員逃生路徑的預測還尚未形成一套成熟的理論經驗。
為了讓試驗更接近真實，組織方邀請了120余名來自不同社會崗位及年齡層面的志愿人員，乘坐20多輛各類車輛，在未被告知試驗細節的情況下，模擬還原在隧道內部遇到起火事件后下車逃生的全過程。志愿人員穿戴的反光背心裝有定位芯片，可實時記錄奔跑速度及行走軌跡，可記錄司乘人員在隧道火災突發情況下的真實反映，為進一步揭示隧道人員逃生路徑選擇規律提供數據支撐。
大數據算法揭示煙霧傳播擴散規律
“隧道內一輛重型卡車起火的熱釋放速率可能超過100兆瓦，若火勢未能有效控制則在5至10分鐘便會蔓延成為大規模火災，其中煙霧是造成人員傷亡的首要原因。”數智交院相關研究人員表示，傳統研究中對隧道煙霧蔓延規律的分析依賴于模型試驗、數值分析等手段，對于在真實隧道環境下產生明火的試驗案例則相對較少。
此次試驗在義東高速公路西甑山隧道內部緊密布設了攝像儀、熱電偶、風速儀、測光儀等設備實時采集隧道內部煙霧火源溫度、風速、溫度場等信息，采用不同規模火災煙霧、不同排煙方案充分還原隧道內發生火災時的環境條件，助推驗證隧道煙霧蔓延理論，揭示煙霧傳播擴散規律。
同時，為驗證火災和煙霧識別算法是否準確并能夠快速響應，試驗過程中還系統測試了不同風速條件、火災規模、火災發生位置對監測結果的影響，以檢驗算法的敏感度和準確性，并詳細記錄了從火災發生到視頻信號傳輸、再到算法識別并觸發報警整個流程所需時間，以此評估檢測系統的響應速度和效率，為火災煙霧監測預警技術的推廣應用提供可靠依據。
公路隧道也可安裝主動滅火系統
公路隧道有沒有可能像建筑場所一樣，安裝主動滅火系統呢？數智交院在此次試驗中，展示了他們研發的新型隧道智能消防水炮——公路隧道低壓霧炮滅火系統。
火情發生時，該系統通過低壓霧炮上的圖形探測器，會主動探測到火焰，并借助算法自動計算火焰相對霧炮的水平與垂直旋轉角度，對火焰范圍進行定位。隨后，通過霧炮控制系統自動打開供水電磁閥進行噴射滅火，且噴頭會根據之前框定的火焰范圍自動緩慢旋轉擴大掃射范圍。以上全部過程均實現自動化進行。
“該系統可直接借用公路隧道自有消防管路供水，相比常規的城市隧道火災噴淋系統，具有管路簡易、安裝方便、可自動定位火源、主動滅火、造價明顯降低等諸多優點。”數智交院相關負責人介紹，該試驗成果，將助力改進現有公路隧道沒有主動滅火系統的現狀，解決隧道初期火災第一時間滅火問題，實現降低火災損失和保障人員安全的效果。
