寫在前面:
自新型冠狀病毒肺炎爆發(fā)以來,對(duì)城市公共交通領(lǐng)域產(chǎn)生了史無前例的挑戰(zhàn)。公共汽車交通作為城市公共交通的重要組成部分,在疫情防控期間,既要持續(xù)地為城市居民提供保障性出行服務(wù),又要有效地控制病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)。作者從病毒傳播機(jī)理入手,分析公共汽車車內(nèi)病毒傳播的主要影響因素,找出公共汽車交通在疫情防控過程中的具體控制指標(biāo),有針對(duì)性地提出應(yīng)對(duì)策略。
一、新冠肺炎病毒傳播機(jī)理
根據(jù)目前研究,新冠肺炎主要的傳播途徑包括呼吸道飛沫傳播和間接接觸傳播,而氣溶膠傳播和糞口傳播等途徑有待研究證實(shí),本文暫不予考慮。其中,飛沫傳播是病毒傳播的主要方式,易感者通過吸入感染者咳嗽、交談時(shí)產(chǎn)生的帶有病毒的飛沫而導(dǎo)致感染。而間接接觸傳播是指通過與感染者間接接觸而傳染,帶有病毒的物質(zhì)沉積在物品表面,接觸后導(dǎo)致感染。本文以飛沫傳播為例,研究室內(nèi)病毒通過飛沫在空氣中的傳播機(jī)理,找出病毒傳播的主要影響因素。
文獻(xiàn)(Airborne Spread of Measles in a Suburban Elementary School)為了估計(jì)傳染性疾病在室內(nèi)空氣傳播的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行建模,以CO2是呼出氣的標(biāo)志物,將病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)直接與呼吸相關(guān)聯(lián),并基于連續(xù)的CO2監(jiān)測(cè)計(jì)算室內(nèi)空間通過空氣傳播疾病的概率,提出經(jīng)典的Wells-Riley公式

式中:P為病毒傳播概率/%;D為患病人群數(shù)量/人;S為易感人群數(shù)量/人;I為感染者數(shù)量/人;p為每人的呼吸速率/(m3/s);q為感染者產(chǎn)生傳染性物質(zhì)的速率/(感染計(jì)量/s);t為室內(nèi)暴露時(shí)間/s;Q為室外空氣供應(yīng)速率/(m3/s)。
分析公式(1)發(fā)現(xiàn),在病毒傳播概率(P)一定的情況下,患病人群數(shù)量(D)與易感人群數(shù)量(S)成正比;而病毒傳播概率(P)與每人的呼吸速率(p)、感染者產(chǎn)生傳染性物質(zhì)的速率(q)、感染者數(shù)量(I)以及室內(nèi)暴露時(shí)間(t)呈正相關(guān)關(guān)系,與室外空氣供應(yīng)速率(Q)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此,重點(diǎn)研究這些因素與病毒傳播之間的相互影響關(guān)系對(duì)控制病毒傳播具有重要意義。
二、公共汽車交通疫情防控,具體控制指標(biāo)選取
將Wells-Riley公式的室內(nèi)病毒傳播機(jī)理應(yīng)用于公共汽車車內(nèi)空間,得到影響車內(nèi)病毒傳播的主要因素分別是車內(nèi)每人的呼吸速率、車內(nèi)感染者產(chǎn)生傳染性物質(zhì)速率、車內(nèi)易感人群數(shù)量、車內(nèi)感染者數(shù)量、車內(nèi)暴露時(shí)間以及車外空氣供應(yīng)速率??紤]到每人的呼吸速率、感染者產(chǎn)生傳染性物質(zhì)速率受到年齡、身體素質(zhì)、生存環(huán)境等多種因素影響,處于不可控范圍,與公共汽車交通疫情防控關(guān)聯(lián)性較小,本次研究暫不予考慮。因此,從其他4個(gè)因素入手,參照公共汽車運(yùn)營(yíng)管理特征指標(biāo),選取其中關(guān)聯(lián)性較大的具體控制指標(biāo)(見下表),以指導(dǎo)公共汽車交通疫情防控應(yīng)對(duì)策略的制定。
公共汽車交通疫情防控主要影響因素與具體控制指標(biāo)

1.車內(nèi)易感人群數(shù)量
在病毒傳播概率一定的情況下,車內(nèi)患病人群數(shù)量與車內(nèi)易感人群數(shù)量成正比,即公共汽車車內(nèi)易感人群數(shù)量越少,車內(nèi)患病人群數(shù)量越少。因此,公共汽車交通疫情防控需要控制車內(nèi)易感人群數(shù)量。在公共汽車運(yùn)營(yíng)過程中,所有乘客都有可能成為易感人群。由于存在頻繁的上下客流,車內(nèi)乘客數(shù)量不斷變化,主要體現(xiàn)在斷面客流量的變化,當(dāng)斷面客流量增多時(shí),易感人群數(shù)量也將不斷增加。
控制公共汽車斷面客流量主要有直接和間接兩種方式。
1)直接方式。
直接方式是控制公共汽車滿載率,即公共汽車實(shí)際載客人數(shù)與額定載客人數(shù)的比值,該指標(biāo)可以體現(xiàn)公共汽車的使用率。為了直觀了解如何通過控制滿載率來控制車內(nèi)易感人群數(shù)量,從而降低傳染風(fēng)險(xiǎn),以飛沫傳播方式為例,建立模型計(jì)算疫情防控期間公共汽車滿載率的合理范圍。
研究表明,人說話、咳嗽或打噴嚏時(shí)產(chǎn)生的飛沫核可在1m范圍內(nèi)移動(dòng),而在該范圍內(nèi)的易感人群極易吸入飛沫并發(fā)生感染。一般情況下,公共汽車荷載人數(shù)約為6人/m2,乘客之間基本沒有安全防護(hù)距離,假設(shè)此時(shí)公共汽車滿載率為100%。車內(nèi)額定面積為S/m2,車上實(shí)際乘客數(shù)量為c/人,車輛額定載客量為N/人,公共汽車滿載率為x/%,乘客占據(jù)正方形邊長(zhǎng)為y/m,則有N = 6S,x = c / N = c / 6S = c / 6cy2 = 1 / 6y2,可得到計(jì)算公式

如下圖所示,分析滿載率與乘客占據(jù)正方形邊長(zhǎng)的關(guān)系曲線可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)乘客占據(jù)正方形邊長(zhǎng)為1m時(shí),公共汽車滿載率為16%左右,此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)乘客之間1m的安全防護(hù)距離,降低病毒通過飛沫傳播的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然,具體滿載率控制指標(biāo)應(yīng)根據(jù)疫情防控要求、客流需求和公共汽車運(yùn)力等相關(guān)因素綜合確定。

公共汽車滿載率與乘客占據(jù)正方形邊長(zhǎng)的關(guān)系
2)間接方式。
間接方式主要是控制公共汽車發(fā)車間隔。發(fā)車間隔是指公共汽車發(fā)車的前后時(shí)間差,它是衡量公共汽車線路客運(yùn)能力的重要指標(biāo)。一般地,公共汽車發(fā)車間隔的計(jì)算公式為

式中:t為公共汽車發(fā)車間隔/min;n為公共汽車最大斷面客流量/人次;CV為公共汽車額定載客量/人;N(j)為公共汽車斷面客流量/人次。
分析公式(3)發(fā)現(xiàn),公共汽車發(fā)車間隔與最大斷面客流量成正比。通過縮短發(fā)車間隔,將客流均勻地分配到同一條線路的多輛公共汽車上,可達(dá)到降低斷面客流量的目的,并減少公共汽車內(nèi)易感人群數(shù)量增加帶來的病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。
因此,可選取公共汽車滿載率和發(fā)車間隔作為影響車內(nèi)易感人群數(shù)量的具體控制指標(biāo)。
2.車內(nèi)感染者數(shù)量
病毒傳播概率與車內(nèi)感染者數(shù)量呈正相關(guān)關(guān)系,即車內(nèi)感染者數(shù)量越少,病毒傳播概率越低。因此,公共汽車交通疫情防控需要控制車內(nèi)感染者數(shù)量,一般從控制傳染源和傳播途徑兩個(gè)方面入手。
1)從控制傳染源的角度出發(fā),駕駛員和乘客都有可能成為傳染源,為了降低車內(nèi)感染者數(shù)量,采取司乘人員體溫檢測(cè)、個(gè)人防護(hù)等衛(wèi)生措施非常重要。
2)從控制傳播途徑的角度出發(fā),公共汽車乘客人員密集,病毒易隱藏于車內(nèi)設(shè)備以及車內(nèi)的污物和空氣中,給病毒傳播營(yíng)造了良好的傳播途徑,導(dǎo)致車內(nèi)感染人數(shù)增加,有必要對(duì)車輛采取清潔、消毒等衛(wèi)生措施。
因此,可選取司乘人員和車輛衛(wèi)生措施作為影響車內(nèi)感染者數(shù)量的具體控制指標(biāo)。
3.車內(nèi)暴露時(shí)間
病毒傳播概率與公共汽車車內(nèi)暴露時(shí)間正相關(guān),即車內(nèi)暴露時(shí)間越少,病毒傳播概率越低。因此,公共汽車交通疫情防控需要控制乘客在車內(nèi)的暴露時(shí)間。
乘客在車內(nèi)的暴露時(shí)間取決于公共汽車出行時(shí)間,即乘客在一次公共汽車出行中使用的總時(shí)間,不包含上車前和下車后的出行時(shí)間,它反映了公共汽車運(yùn)行的效率。公共汽車出行時(shí)間由乘客出行距離與公共汽車運(yùn)行速度決定,乘客出行距離越短、公共汽車運(yùn)行速度越快,出行時(shí)間就越短,從而可以降低公共汽車車內(nèi)病毒傳播概率。
因此,可選取乘客出行距離和公共汽車運(yùn)行速度作為影響車內(nèi)暴露時(shí)間的具體控制指標(biāo)。
4.車外空氣供應(yīng)速率
病毒傳播概率與車外空氣供應(yīng)速率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,即車外空氣供應(yīng)速率越大,病毒傳播概率越低。因此,公共汽車交通疫情防控需要加強(qiáng)車外空氣供應(yīng),而車外空氣供應(yīng)速率與公共汽車通風(fēng)條件有關(guān),優(yōu)化公共汽車通風(fēng)條件將有利于降低病毒傳播概率。
因此,可選取車輛通風(fēng)條件作為影響車外空氣供應(yīng)速率的具體控制指標(biāo)。
三、公共汽車交通疫情防控應(yīng)對(duì)策略
疫情恢復(fù)期間城市公共汽車交通逐步恢復(fù)運(yùn)行,在不增加病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)的前提下,如何科學(xué)合理地保障公共汽車運(yùn)能、滿足城市居民的剛性出行需求,是迫切需要解決的問題?;诠财嚱煌ㄒ咔榉揽氐木唧w控制指標(biāo),建議有針對(duì)性地提出有關(guān)應(yīng)對(duì)策略,有助于提高疫情恢復(fù)期間公共汽車服務(wù)的可靠性,保障運(yùn)行效率。同時(shí),在科技快速發(fā)展的時(shí)代,建議運(yùn)用智能化、信息化手段,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)信息傳達(dá)、高效指揮調(diào)度以及實(shí)時(shí)督促檢查,對(duì)公共汽車交通疫情防疫工作具有事半功倍的效果。
1.降低車內(nèi)易感人群數(shù)量
1)強(qiáng)化運(yùn)行監(jiān)控,及時(shí)掌握公共汽車斷面客流量變化情況。
利用公共汽車IC卡自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、車載GPS定位系統(tǒng)、車載視頻監(jiān)控等智能化、信息化手段全面準(zhǔn)確地掌握公共汽車在道路運(yùn)行中的客流數(shù)據(jù)信息并充分挖掘分析,評(píng)價(jià)公共汽車運(yùn)營(yíng)情況,及時(shí)掌握斷面客流量變化規(guī)律,為制定公共汽車交通疫情防控方案提供數(shù)據(jù)支撐。
2)在保證公共汽車運(yùn)力的基礎(chǔ)上,合理縮短發(fā)車間隔,控制公共汽車滿載率。
根據(jù)疫情防控要求、客流需求和公共汽車運(yùn)力,通過縮短發(fā)車間隔和控制車輛滿載率來控制公共汽車斷面客流量,從而降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。其中,建議公共汽車滿載率控制在15%~20%范圍,以維持乘車人員之間的安全防護(hù)距離。
3)針對(duì)客運(yùn)樞紐,靈活調(diào)整接駁公共汽車線路運(yùn)營(yíng)方式,減少客流聚集。
加強(qiáng)與航空、鐵路、公路客運(yùn)樞紐部門的對(duì)接,準(zhǔn)確掌握客運(yùn)信息,根據(jù)客流變化及時(shí)調(diào)整發(fā)車時(shí)間及發(fā)車班次,及時(shí)疏解大規(guī)??土鳎畲笙薅鹊亟档凸财嚁嗝婵土髁考眲≡黾拥娘L(fēng)險(xiǎn),積極做好配套服務(wù),為市民出行提供安全的公共汽車出行保障。
2.防止出現(xiàn)車內(nèi)感染者
1)做好乘客上車前的體溫檢測(cè)工作,加強(qiáng)司乘人員的衛(wèi)生防護(hù)措施。
乘客上車前加強(qiáng)體溫檢測(cè),對(duì)體溫超標(biāo)的乘客要按規(guī)定程序在第一時(shí)間內(nèi)移交衛(wèi)生健康部門。同時(shí),乘客以及一線從業(yè)人員全程佩戴口罩,加強(qiáng)衛(wèi)生防護(hù)。
2)嚴(yán)格落實(shí)公共汽車的車輛清潔和消毒工作,強(qiáng)化從業(yè)人員培訓(xùn)。
公交企業(yè)嚴(yán)格落實(shí)車輛消毒、車內(nèi)衛(wèi)生清潔工作,同時(shí),加強(qiáng)交通運(yùn)輸工具消毒等操作規(guī)程和疫情防控措施的人員培訓(xùn),重點(diǎn)提升員工疫情防控和應(yīng)急處理的能力。
3.縮短車內(nèi)暴露時(shí)間
1)根據(jù)客流需求,靈活機(jī)動(dòng)、合理開辟定制公交或臨時(shí)班線,縮短乘客出行距離。
針對(duì)企事業(yè)單位員工通勤需求以及居民集中出行需求,利用公共汽車線路組織靈活的特性,開辟定制公交線路或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸服務(wù),避免不必要的繞行,減少中途上下客,不僅可以縮短乘客出行距離,還可以減少人員之間的接觸頻次,降低中途交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。
2)合理開通大站快車,快速疏散客流,滿足市民快速出行需求。
建議針對(duì)客流量較大的公共汽車線路在原有線路基礎(chǔ)上開通大站快車,發(fā)揮快速疏散客流的作用。大站快車主要在客流量大的車站停靠,可以大大提升車速和運(yùn)行效率,縮短乘客出行時(shí)間。
4.優(yōu)化車輛通風(fēng)條件
公共汽車在運(yùn)營(yíng)過程中要加強(qiáng)通風(fēng),促進(jìn)車廂內(nèi)的空氣流通,建議在正常天氣情況下,公共汽車開啟車窗,以保證車輛的通風(fēng)條件。針對(duì)通風(fēng)條件較差的空調(diào)車,建議有條件的公交企業(yè)針對(duì)客流量較大的線路運(yùn)營(yíng)車輛進(jìn)行改裝,例如將全封閉的空調(diào)車輛進(jìn)行側(cè)窗改裝,保證每輛空調(diào)車的車窗數(shù)量。
寫在最后:
新冠肺炎爆發(fā)背景下,本文將室內(nèi)病毒通過飛沫在空氣中傳播的理論應(yīng)用于公共汽車車內(nèi)空間,發(fā)現(xiàn)車內(nèi)病毒傳播主要與車內(nèi)易感人群數(shù)量、車內(nèi)感染者數(shù)量、車內(nèi)暴露時(shí)間和車外空氣供應(yīng)速率有關(guān),并參照公共汽車運(yùn)營(yíng)管理特征指標(biāo),確定其中關(guān)聯(lián)性較大的具體控制指標(biāo),有針對(duì)性地提出公共汽車交通疫情防控應(yīng)對(duì)策略。后期需進(jìn)一步研究公共汽車交通疫情防控與具體控制指標(biāo)的關(guān)系,并結(jié)合公共交通系統(tǒng)整體性,進(jìn)一步探究關(guān)于換乘公共汽車線路、接駁軌道交通線路等公共汽車線網(wǎng)方面的疫情防控應(yīng)對(duì)策略,有助于構(gòu)建城市公共汽車交通疫情防控體系。
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