基于Anylogic的地铁车站闸机口通过能力仿真研究

随着城市交通日渐拥堵,越来越多的乘客选择城市轨道交通出行,这让地铁站内特别是闸机处变得越来越拥挤.如何提高闸机口的通过能力以适应不断增加的客流便是地铁站需要解决的一个问题.本文重点分析地铁车站站厅层闸机口的通过能力,利用Anylogic软件的建模仿真技术,以北京地铁北京西站为例,结合现场调查情况,仿真得到闸机布置目前存在的问题;再根据车站的具体情况与现状仿真结果对闸机的布置情况进行优化设计.通过仿真数据统计得出两种情况下乘客的平均排队长度与空间占用量等指标并对指标进行比较分析,结果表明改进方案对闸机通过能力提升较大.     

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在分析实测数据的基础上,针对地铁车站内乘客疏散时间计算问题建立了考虑人群密度、空间环境变化的数学模型。文中分别对乘客下车过程、站台、通道和楼梯的行走过程、使用自动扶梯过程以及通过出口过程进行分析研究,以乘客疏散过程为依据建立基于统计学与排队理论的综合计算模型,给出了适合计算地铁车站内容乘客出站所需疏散时间的方法。本文以西直门地铁站乘客疏散为案例验证了所建立计算模型的有效性及实用性,模型计算结果与观测数据的总体误差约为2.25%,其中仅楼梯阶段与出口的通行时间计算误差超过10%。案例研究结果还表明地铁车站疏散能力存在上限,在进行地铁车站设计与列车运行计划制定的过程中应充分考虑这一限制因素。     

轨道交通自动检票闸机组利用不均衡度研究

为改善轨道交通车站内自动检票闸机使用不均衡状况,在对上海市地铁人民广场站、静安寺站、徐家汇站闸机组利用效率调查基础上,深入研究闸机组利用不均衡性与车站步行设施和服务设施的相对空间布局、客流量、乘客路径选择行为的相互作用关系。研究发现：由于乘客存在选择最短路径的行为习惯,越靠近自动扶梯/楼梯的闸机利用率越大;客流在接近饱和状态下闸机的时间利用不均衡度降低。针对闸机组与客流步行方向平行/垂直两种布置方式,分别提出3种布局改善方案,并利用行人仿真软件Legion进行评价。推荐闸机组分三排布置且两种闸机布置方式排间距分别为0.5m和1.1m,改善后空间利用不均衡度可降低至0.3以下。     

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.     

城市轨道交通车站客流应急疏散时间影响要素分析

通过对北京地铁四惠站的现场以及客流调研,同时利用anylogic仿真平台的搭建对于地铁乘客应急疏散行为以及地铁车站的空间建筑形式对疏散时间的影响进行分析,总结疏散时间主要影响因素并对调研车站的疏散方案进行优化.     

考虑乘客流量和节点重要度的地铁站信息查询台优化布置

地铁站多位于地下空间且结构复杂,其内部诱导设施应为乘客提供便捷、高效的服务. 考虑节点重要度,对既有客流量模型进行修正,以区域诱导信息量最大为目标,构建乘客诱导设施布设位置选择模型. 以北京地铁西直门站为例,对地铁站内部诱导设施现状调研,设计调查问卷对诱导设施效能进行分析,运用所构建的选择模型对地铁站信息查询台的布设位置进行求解. 结果表明,西直门地铁站内部的24 个布设位置备选点中,可优选设置7 个诱导设施查询台,使诱导信息有效增量最大. 研究成果可为地铁站内部诱导设施的优化布置提供理论参考依据.     

考虑心理压力的地铁站台乘客疏散模型

分析了紧急情况造成的心理压力对地铁站台乘客疏散行为产生的影响,建立了心理压力与滞留时间、局部密度、危险源距离的数量关系;研究了心理压力下的疏散期望速度,建立了修正期望速度模型,并修正了社会力模型;针对站台乘客疏散过程,设计了多智能体感知和决策流程,建立了基于多智能体技术的疏散仿真模型,对乘客从接收疏散信号到疏散完成的全过程进行抽象化处理;运用AnyLogic仿真软件搭建仿真场景,并将建立的多个模型以接口方式导入仿真软件,基于北京地铁2号线西直门站台,研究了乘客的疏散行为。仿真结果表明:心理压力对疏散时间、疏散速度、乘客密度与绕行距离产生了较大影响,有心理压力时乘客疏散效率较无心理压力时增大了24.03%,整体平均疏散时间减少了27.68%,楼梯区域平均疏散时间减少了36.20%,衔接区域平均疏散时间减少了22.05%;有心理压力的乘客在楼梯区域的平均疏散速度约为0.226m·s~(-1),无心理压力时约为0.351m·s~(-1);在衔接区域,有心理压力的乘客最高聚集密度达8.0人·m~(-2),无心理压力时达到9.5人·m~(-2),楼梯区域乘客聚集密度最大值均约为3.5人·m~(-2);有心理压力的乘客平均绕行距离较无心理压力时增加了96.91%,乘客运动更加混乱。     

考虑乘客流量和节点重要度的地铁站信息查询台优化布置

地铁站多位于地下空间且结构复杂，其内部诱导设施应为乘客提供便捷、高效的服务. 考虑节点重要度，对既有客流量模型进行修正，以区域诱导信息量最大为目标，构建乘客诱导设施布设位置选择模型. 以北京地铁西直门站为例，对地铁站内部诱导设施现状调研，设计调查问卷对诱导设施效能进行分析，运用所构建的选择模型对地铁站信息查询台的布设位置进行求解. 结果表明，西直门地铁站内部的24 个布设位置备选点中，可优选设置7 个诱导设施查询台，使诱导信息有效增量最大. 研究成果可为地铁站内部诱导设施的优化布置提供理论参考依据.     

考虑参考点异质性的出口选择行为仿真研究

为恰当表达突发事件下地铁站疏散人员行为决策的真实心理,基于累积前景理论,考虑决策者参考点异质性分别构建同质参考点和异质参考点的出口选择模型.通过仿真模拟探讨突发事件下行人应急疏散行为,并根据仿真结果评价指标对比剖析参考点异质性对行人出口决策行为的影响.结果表明:考虑参考点异质性能更好地揭示地铁站突发事件下行人的行为决策本质,反映个体行为决策差异,仿真模型相较传统模型对于应急疏散过程的描述更加合理;模型决策结果更趋近于问卷调查情景设置中的真实观测结果,误差仅为4.9％,具有更好的预测性能.研究结果对于突发事件下疏散仿真建模及行人行为决策研究有一定参考价值.     

长沙地铁万家丽广场站厅仿真及客流优化研究

城市轨道交通作为居民主要出行方式，为建设更舒适的出行环境，提高乘客在站厅的进出效率，减少乘客拥堵现象。本文以长沙地铁万家丽为原型，研究已经开通运营的换乘车站，在建筑面积固定的情况下，如何根据既有设备布局高效组织激增的进出站和换乘客流。基于万家丽近期和远期客流数据，同时重现排布验票闸机、楼梯的进出方向和位置，利用仿真软件充分验证方法的可行性和有效性。结果显示，新的排布方式可满足实际性需求，使客流组织方案与站内空间布局更加协调，一定程度上消除了乘客拥堵现象。基于仿真结果和理论计算结果对比发现，行人走行时间增加量随进站客流量的增加呈现先增后减再增的趋势，该趋势可为未来车站行人走行时间预估提供一定的理论基础。