步行設(shè)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(dòng)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(shè)施內(nèi)，不合理的行人流組織管理策略和空間障礙物設(shè)計(jì)會(huì)降低行人移動(dòng)效率，而且在擁擠恐慌情況下容易誘發(fā)踩踏事件。同時(shí)，基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究在個(gè)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(gè)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(dòng)特征、理論建模和微觀仿真研究可用于

2、優(yōu)化步行設(shè)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(yù)防擁擠踩踏具有重要意義。
　　本文利用行人實(shí)驗(yàn)、理論建模和微觀仿真的方法，在挖掘個(gè)體行人避讓與超越行為機(jī)制的基礎(chǔ)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(jī)制。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，通過組織行人實(shí)驗(yàn)并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究行人流移動(dòng)特征。基于個(gè)體微觀行為實(shí)驗(yàn)，探究行人的避讓與超越行為;基于群體宏觀特征實(shí)驗(yàn)，探究空間障礙物特

3、征對行人流疏散時(shí)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(dòng)規(guī)則。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，以行人面臨沖突時(shí)的沖突時(shí)間和避讓時(shí)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(dòng)避讓與超越障礙物的行為;改進(jìn)社會(huì)力模型中的排斥力與摩擦力，消除行人接觸時(shí)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(shè)定仿真參數(shù)，再現(xiàn)個(gè)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(gè)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(dāng)步行設(shè)施內(nèi)無空間障礙物時(shí)，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(yīng)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(shí)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(dòng)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(dòng)瓶頸通過能力的空間障礙物優(yōu)化方法。