步行設施內(nèi)存在障礙物的行人避讓與超越行為仿真研究.pdf

1、隨著我國城市人口和規(guī)模的急劇增長，大規(guī)模的行人聚集和出行換乘活動變得愈加頻繁。在交通樞紐、體育場館、購物中心等存在空間障礙物的大型步行設施內(nèi)，不合理的行人流組織管理策略和空間障礙物設計會降低行人移動效率，而且在擁擠恐慌情況下容易誘發(fā)踩踏事件。同時，基于計算機仿真技術(shù)研究在個體行人相互作用的過程中涌現(xiàn)的群體宏觀特征，已成為探索不同集散環(huán)境下行人個體微觀行為和群體宏觀特征的主要手段。障礙物影響下的行人流移動特征、理論建模和微觀仿真研究可用于

2、優(yōu)化步行設施內(nèi)的行人流組織管理和空間障礙物布局，對提高行人流集散效率和預防擁擠踩踏具有重要意義。
　　本文利用行人實驗、理論建模和微觀仿真的方法，在挖掘個體行人避讓與超越行為機制的基礎上，探究行人避讓與超越行為和空間障礙物規(guī)模形狀對行人群體宏觀特征的影響機制。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，通過組織行人實驗并處理實驗數(shù)據(jù)，探究行人流移動特征?；趥€體微觀行為實驗，探究行人的避讓與超越行為;基于群體宏觀特征實驗，探究空間障礙物特

3、征對行人流疏散時間和群體宏觀現(xiàn)象的影響。
　　其次，通過理論建模制定行人避讓與超越行為的移動規(guī)則。結(jié)合實驗結(jié)果分析，以行人面臨沖突時的沖突時間和避讓時間為主要參數(shù)建立共軛力模型，描述行人期望以大小穩(wěn)定的速度主動避讓與超越障礙物的行為;改進社會力模型中的排斥力與摩擦力，消除行人接觸時的擠壓形變作用，使模型適合非恐慌情況下的行人流仿真;設定仿真參數(shù)，再現(xiàn)個體行人避讓與超越的微觀行為，并分析模型參數(shù)變化對行人個體微觀行為仿真的影響。

4、r>　　最后，通過微觀仿真分析行人的避讓與超越行為和空間障礙物特征對行人群體宏觀特征的影響。研究當步行設施內(nèi)無空間障礙物時，行人間的超越行為對疏散效率的影響，從而提出不同行人數(shù)量、出口寬度對應的最佳行人流組織管理策略;以步行通道內(nèi)存在空間障礙物時的單向行人流為仿真對象，分析行人避讓與超越行為和空間障礙物規(guī)模形狀的變化對行人流疏散效率、移動瓶頸通過能力和行人群體宏觀現(xiàn)象的影響，提出增加行人流疏散效率和移動瓶頸通過能力的空間障礙物優(yōu)化方法。