基于流體力學(xué)理論的地鐵站臺端客流模型研究.pdf

1、目前，在車站設(shè)施的設(shè)計中主要依據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》，再結(jié)合遠期預(yù)測客流的高峰值確定設(shè)施規(guī)模的大小，而往往忽略了客流的動態(tài)影響，導(dǎo)致車站設(shè)施很難完全適應(yīng)客流的流動狀態(tài)需求，影響設(shè)施系統(tǒng)整體能力的充分發(fā)揮。因此，為了實現(xiàn)交通設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計，有必要對客流的運動規(guī)律進行深入的研究。充分掌握客流在車站設(shè)施中的運動規(guī)律。城市軌道交通客流與流體具有一定相似性，能否利用流體力學(xué)的理論研究客流特性的成為一個亟需解決的問題。流體力學(xué)基本理論在交通流理論研究中

2、的應(yīng)用，也使客流研究中引入這一理論成為必然。
　　通過對城市軌道交通客流與流體的相似性分析，先后提出了客流連續(xù)性假設(shè)、客流壓力P(設(shè)施壓力)的概念，并對其相應(yīng)的參數(shù)做出了鮮明的對比和轉(zhuǎn)化，主要包括速度、密度、流量、壓力、過流斷面等等，為有效地將流體力學(xué)思想應(yīng)用到客流研究中提供了理論上的支持；利用流體力學(xué)理論推導(dǎo)驗證了符合站臺端客流運動規(guī)律的連續(xù)性方程、運動微分方程和特定條件下的客流伯努利方程，并結(jié)合客流規(guī)律對數(shù)學(xué)模型進行了詳細分析

3、；通過建立站臺和不同樓梯寬度(4m、5m、5.4m、6m、6.4m、7m)的組合模型，研究了樓梯寬度和客流速度、速度變化率、客流壓力(設(shè)施壓力)、壓力變化率的關(guān)系。
　　本文的主要研究結(jié)論包括：通過一定的條件假設(shè)，流體力學(xué)理論可以應(yīng)用在城市軌道交通客流的研究中；利用推導(dǎo)得到的數(shù)學(xué)模型能夠從本質(zhì)上解釋客流運動中部分現(xiàn)象的原因；對不同樓梯寬度和站臺組合模型的計算分析，為站臺端樓梯寬度的選擇提供了參考；通過對北京市若干城市軌道交通車站站