研究背景
地铁作为现代城市公共交通系统的重要组成部分，是缓解交通拥堵的有效工具。地铁是一个有限的地下空间，人群拥挤，具有高密度、高流动性和复杂的特点。研究个人应急逃生能力及其影响因素对地铁突发事件疏散逃生具有重要的现实意义。
中国郑州紫荆山地铁站地理图
研究目的
以郑州紫荆山地铁站为原型，利用VR技术，构建地铁火灾应急情况下的VR火灾逃生场景及应急逃生能力评估系统。结合逃生时间和与火灾或烟雾的接触时间，提出应急逃生能力计算公式。设计实验程序并选择实验对象进行实验，定量确定每个参与者的紧急逃生能力。以构建的虚拟地铁火灾应急逃生系统为基础，研究性别、DISC性格类型、生理指标等与个人应急逃生能力的关系，提高地铁抗风险能力和应急疏散效率，为政府和地铁部门应急管理和应急疏散提供参考和建议。
紫荆山地铁站的三维模型外视图，真实车站1：1比例
研究方法
共招募了 34 名性别分布相同的参与者进行虚拟地铁火灾逃生实验，整个实验过程中，通过ErgoLAB V3.0人机环境同步测试云平台实时记录参与者的生理数据（心率变异性、皮肤电导率），对每位参与者的应急逃生能力进行定量评估，并分析相关影响因素。
练习场景
正式实验前，所有被试均需签署知情同意书，填写性别、年龄等基本个人信息，并进行DISC性格类型测试。然后，参与者需要在虚拟练习场景中练习基本操作，如移动、使用灭火器等。
基线数据采集
正式实验阶段，参与者首先佩戴 PPG 和 EDA 传感器并静息 2 分钟，然后佩戴VR设备。同时，由 ErgoLAB V3.0 实时记录参与者在 2 分钟基线期和整个虚拟火灾逃生期的 SC 和 HRV 数据。逃生结束后，参与者需要填写一份事后问卷，内容包括他们在虚拟火灾逃生场景中的真实感、沉浸感和紧张感；VR体验及对紫荆山地铁站的熟悉程度等。
虚拟火灾逃生期数据采集
研究结果
对每位参与者的应急逃生能力进行定量评估，并分析相关影响因素。结果表明，对于实验中的年龄范围（19-22岁），女性的应急逃生能力明显低于男性（p < 0.05）；虽然DISC型人格的应急逃生能力无显著性（p > 0.05），但影响型人格平均紧急逃生能力最差，顺从型应急逃生能力最好；与基线相比，虚拟火灾逃生期间，Mean_SC 和 Mean_HR 都显著增加（所有 p < 0.01）。
参与者应急逃生能力评分
应急逃生能力与LF_increase_rate呈显著负相关（p < 0.05），应急逃生能力与LF/HF_increase_rate呈显著负相关（p < 0.01）；LF或LF/HF的增加率越大，应急逃生能力越小，压力过大可能不利于应急逃生。个人应急逃生能力与对紫荆山地铁站的熟悉程度呈极显著负相关（p < 0.01）。
应急逃生能力（Sc）与生理指标之间的相关性
讨论及建议
本研究中VR虚拟场景的火和烟没有进行数值模拟，其图案可能不符合实际情况，限制了沉浸感。未来将对火和烟进行数值模拟，以在视觉上提供更逼真的体验感。在真实的火灾环境中，影响逃生的因素复杂多样，难以全面评价个人的应急逃生能力。关于影响个人应急逃生能力因素的实验结果，本文仅使用了紫荆山地铁站的单一场景，这可能会降低研究结果的可靠性。未来研究将进行其他VR原型研究以得出更可信的结论。本研究结果可为政府和地铁部门的应急管理和应急疏散提供了参考和建议。
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参考文献
1.Chen, N. , Zhao, M. , Gao, K. , & J Zhao. The physiological experimental study on the effect of different color of safety signs on a virtual subway fire escape---an exploratory case study of zijing mountain subway station. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(16).
2.Chen, N.; Zhao, M.; Gao, K.; Zhao, J. Experimental Study on the Evaluation and Influencing Factors on Individual's Emergency Escape Capability in Subway Fire. Int. J. Environ. Res. Public Health 2021, 18, 10203.
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