基于双层协作机制的双向行人流仿真模型

针对现有行人仿真模型在行为特性表示不全面和建筑物空间结构表达、空间单元状态的动态存储及转换、仿真过程及结果可视化等方面存在的缺陷,提出了基于双层协作机制的双向行人流仿真模型.通过对南京地铁新街口站换乘通道内行人行为的实地观测,全面分析了行人在双向通道内的行为特征.在模型中的通道环境层,利用GIS技术进行栅格化并存入空间数据库,在仿真输出阶段应用可视化引擎将场景输出至图形界面;在行人行为层,基于Multi-agent和CA理论建立行人行为决策模型,构建的智能体考虑了行人个体特性和行为.通过计算机仿真,揭示了平均速度与仿真时间步、行人密度的关系.模型成功再现通道内双向行人流的编队成行及相变现象.      

地铁站内乘客选择步梯与扶梯模式研究

步梯和扶梯是地铁站内连接站台和站厅、站厅和室外安全区的主要设施,是站内客流使用的重要通道。研究分析行人对步梯和扶梯的选择模式对理解地铁站内行人行为和疏散方式具有重要意义。本文采集成都地铁两个地铁站在高峰与非高峰下不同人群选择步梯和扶梯的人数,并进行统计分析得出4种不同因素对行人选择步梯和扶梯模式影响。结果表明行进方向、前方是否成拱和是否处于高峰期均对行人选择模式产生影响,且影响能力可分为2个等级。论文研究为地铁站人员步梯和扶梯选择模式提供了基础数据和理论指导。     

考虑结伴行为的地铁通道行人仿真建模研究

结伴是行人运动中的普遍行为，且对行人的整体运动具有显著影响，因此仿真行人运动时，有必要考虑结伴行为. 本文以地铁内一般通道为空间背景，首先利用视频观测数据，深入分析了通道内的结伴行为特征. 然后，区分普通个体行人、结伴行人及结伴群体中的不同角色(领导者、跟随者)，基于社会力模型原理，结合颗粒流理论，建立了包含驱动力、接触力、排斥力3 个子模型的行人运动模型，并构建了考虑结伴行为的行人仿真平台. 最后，以某一地铁通道作为实例，通过观测数据及对结伴行为的刻画验证了该仿真模型的真实性及有效性，并分析了不同结伴比例对行人流平均速度的影响，得出行人速度随着结伴比例增大而减小的结论. 该模型可为进一步完善地铁枢纽的行人运动仿真模型提供理论支持，为通道内行人组织提供帮助.     

考虑结伴行为的地铁通道行人仿真建模研究

结伴是行人运动中的普遍行为，且对行人的整体运动具有显著影响，因此仿真行人运动时，有必要考虑结伴行为. 本文以地铁内一般通道为空间背景，首先利用视频观测数据，深入分析了通道内的结伴行为特征. 然后，区分普通个体行人、结伴行人及结伴群体中的不同角色(领导者、跟随者)，基于社会力模型原理，结合颗粒流理论，建立了包含驱动力、接触力、排斥力3 个子模型的行人运动模型，并构建了考虑结伴行为的行人仿真平台. 最后，以某一地铁通道作为实例，通过观测数据及对结伴行为的刻画验证了该仿真模型的真实性及有效性，并分析了不同结伴比例对行人流平均速度的影响，得出行人速度随着结伴比例增大而减小的结论. 该模型可为进一步完善地铁枢纽的行人运动仿真模型提供理论支持，为通道内行人组织提供帮助.     

地铁站中的空间情节

地铁站作为运输线的一个空间节点,是提供旅客换乘和候车的一种静态设施,也是乘客在地铁线路上最能直接接触到的建筑空间。本文研究总结了地铁站空间情节的性质和类型,将地铁车站建筑的空间情节划分为四个阶段,并在此基础上阐释了营造良好地铁空间情节的意义及其方法。     

基于个体模糊作用域的行人流建模与仿真

基于单出口场景,行人流建模与仿真的目的,充分考虑行人的异质性,引入个体模糊作用域描述行人在作用域选择上的差异,通过定义行人模糊作用域中个人空间与信息处理空间的作用力参数、个体邻域相对移动距离参数,构建了行人在方向模糊作用域下的改进场域模型,并对不同运动策略的行人流进行仿真研究,分析了系统规模、安全出口宽度、行人密度、策略选择对行人疏散时间的影响.结果表明:1)改进模型的仿真过程不依赖于各个参数的影响系数;2)改进模型有效描述了行人在个体作用域选择上的差异性;3)行人疏散时间与行人密度呈线性增加关系,与安全出口宽度呈负指数减少关系;4)当安全出口较窄时,让步策略有利于行人流疏散,当安全出口较宽时,竞争策略有利于行人流疏散.该研究可以为单一出口或单一瓶颈处行人设施的疏散策略制定提供参考.     

地铁特殊事件成因及人群疏散影响因素分析

地铁站会有火灾、重大客流、爆炸、行车事故、恐怖袭击、雨水倒灌、地震等特殊事件发生,综述国内外学者研究地铁站发生特殊事件时人群紧急疏散的常用模型与研究思路,定义地铁特殊事件的含义,并进行成因分类。归纳地铁特殊事件特点,列举地铁站内部的建筑特性、特殊事件发生地点、乘客心理因素、疏散行为以及生理因素等,并分析以上因素在紧急疏散过程中对疏散效率的影响。研究发现:地铁站内部的狭长通道、特殊事件发生在相邻2站台之间、女性及年龄较小乘客恐惧、侥幸和从众心理、乘客自私行为和群集行为等因素都会降低疏散效率;地铁站内疏散标志、报警装置、引导行为、男性乘客镇定心理、乘客良好的健康状况等因素都会提高疏散效率。     

地铁车厢立席乘客的空间舒适度建模与模拟

地铁车厢拥挤直接影响乘客的乘车舒适度.本文根据“人体空间气泡”的概念, 引入地铁车厢内乘客心理舒适度,结合乘客感知空间舒适性调查,建立乘客空间理论模 型,并以此得到基于空间舒适性的立席密度评价标准.基于现有行人模型,借鉴社会力模 型中人与人之间的排斥力,定义“广义拥挤力”,建立地铁车厢乘客“拥挤力”量化模型.以 北京地铁4 号线为研究对象,结合实地调研得到的车厢内乘客密度分布规律,应用 PFC2D 离散元软件以力的形式来模拟乘客空间舒适度状态.结果表明,要使80%乘客的空 间舒适度等级在舒适以上,则合理密度应该在4-5 人/m2之间,为制定合理立席密度标准 提供参考.     

地铁密集人群风险等级与预警标准研究

为研究地铁出行在高峰时段或大型活动短时段地铁站的人群集聚风险,选取人、设备、管理、环境等作为一级指标,年龄、客流预警系统、安全培训、自然环境等作为二级指标,建立人群风险指标体系,运用层次分析法构建判断矩阵,通过计算得到地铁密集人群风险指标体系中各指标权重,建立地铁密集人群风险等级评价模型,将风险等级分为I级(非常安全),II级(安全),III级(一般),IV级(危险),V级(非常危险)。以某城市、某地铁站为评价对象,通过计算得到该地铁站的密集人群风险值为6.026 9,即该地铁站密集人群风险等级为安全。定义地铁站内拥挤度为人群风险预警指标,探讨人群风险预警等级与预警标准。     

地铁车站步行障碍行人避让行为建模与进出站仿真

为向步行障碍人群提供更精细化的出行服务,本文研究步行障碍行人微观出行行为,解析不同个体属性行人间的冲突避让行为机理。从行人的生理差异角度出发,扩展传统元胞自动机模型场域,同时改进场强模型和模型更新规则,建立步行障碍行人运动及避让行为的元胞自动机模型。通过构建行人运动场地实验,提取普通行人和步行障碍行人轨迹,分析其运动速度、运动偏移角度和横向移动距离等冲突避让特征参数,标定元胞自动机模型中的相关参数。场地实验结果表明,步行障碍行人的运动能力较差,自由度较低,其在冲突避让过程中的偏移角度和偏移距离均明显小于普通行人,主要通过降低行走速度进行被动避让。仿真结果显示,行人速度及普通行人、轮椅行人和婴儿车行人的横向偏移距离与实测数据的误差分别为2.74%、3.35%、6.71%、6.16%。最后,基于改进模型对上海地铁迪士尼站站台层乘客出站场景进行仿真,进一步验证了模型的有效性,并提出无障碍电梯布设的优化方案。步行障碍行人仿真模型的有效建立,可为地铁无障碍电梯等无障碍设施的规划和设计提供理论支持。