中国的高速铁路(HSR)和快速城市扩张推动了交通枢纽与城市空间的整合[1]。这种整合使得站城一体化空间(SCIS)模式成为未来城市发展的必然趋势[2]。作为高效城市土地利用的典范,SCIS通过紧密连接交通、商业和居住功能,促进了站城之间的有机整合。这种整合改善了城市功能布局和资源分配。然而,SCIS的快速发展在管理和运营方面带来了前所未有的挑战。这些空间集中了高密度的行人流量、复杂的能源需求、动态的环境以及频繁的紧急情况,从而显著增加了灾害风险[3]。在这些风险中,火灾尤其令人担忧,因为它们发生的频率高且后果严重[4,5]。因此,迫切需要提高SCIS的火灾韧性,以减轻潜在的火灾威胁。对火灾韧性的全面评估和有针对性的优化对于减少火灾相关的经济损失和人员伤亡至关重要。
以往的研究主要集中在孤立的“车站”或“城市”环境中的消防安全。这些研究采用了识别和监测、统计分析、风险建模和数值模拟等方法来评估火灾概率和危险程度[[6], [7], [8], [9]]。然而,当前的研究往往忽略了火灾后的恢复和适应能力[10]。这种忽视导致恢复时间延长、对次生灾害的脆弱性增加以及长期韧性的降低。
准确识别SCIS的火灾韧性指标并科学评估其水平为加强消防安全管理提供了关键基础。如表1所示,火灾风险和韧性参数因不同情景而异。早期的研究主要强调空间结构分析[[11], [12], [13], [14]],常常忽视了火灾期间居民行为的重要作用。最近,更多研究将车站火灾主要归因于设备故障和乘客行为异常[15],并开始探索社会关系对疏散行为的影响[[16], [17], [18]]。因此,现代风险评估现在涵盖了四个维度:人员、环境、设备和管理[3,6,19,20]。然而,在火灾期间,空间结构和居民行为是相互依存的,共同决定了应急响应和安全结果。建筑布局决定了火灾蔓延路径,并显著影响居民的避难决策。相反,居民行为又影响了空间规划,进而影响火灾蔓延和疏散效率。不幸的是,大多数研究都是孤立地评估空间结构和居民行为,未能揭示它们之间的动态相互作用。
此外,表1显示,尽管消防安全研究取得了进展,但大多数研究仍然局限于功能单一的地下空间,如地铁站、隧道和综合设施。当前的研究未能充分考虑到SCIS作为复杂系统的特性,常常忽略其垂直的3D结构、多功能区域的相互作用以及综合的交通和商业需求。因此,当前的研究成果在SCIS环境中的火灾韧性评估方面的直接和全面适用性有限。
总体而言,当前的学术讨论存在三个主要局限性:(1)大多数现有工作要么侧重于火灾预防风险控制,要么侧重于旨在灭火的监测和应急响应措施。这些研究强调火灾事件期间的空间结构分析,但往往忽视了灾后恢复和适应的关键方面。(2)以往的评估过分强调了空间要素(如配置、政策、设备、设施),而未能充分考虑管理者、操作人员和居民行为在整个综合交通枢纽火灾生命周期中对火灾风险的影响[26]。这种忽视忽略了复杂空间环境和人类行为对火灾韧性的协同效应。(3)尽管近年来对火灾韧性的兴趣有所增加,但大多数研究仍然局限于单一功能的地下车站或地面级别的城市区域。在评估具有水平互联布局、垂直连续结构和高度多功能整合的SCIS的火灾韧性方面,仍存在较大的研究空白。
为了解决这些不足,本研究采用了柴等人的[27]理论(基于社会空间理论[28,29]),来研究影响火灾韧性的空间与行为之间的相互作用机制。这一理论近年来得到了广泛认可,并已应用于空间感知和邻里环境优化研究[30,31]。罗等人[32]进一步验证了其在解码多维城市空间配置和考察空间-居民行为关系方面的适用性,证明了其在不同空间、事件和行为背景下的普遍性。因此,该理论非常适合分析SCIS与乘客行为之间的复杂相互依赖性。如图1所示,空间形态限制了居民行为,而居民行为又反过来影响空间管理和运营[33]。