基于乘客疏散仿真的地鐵車站建筑結(jié)構(gòu)布置和設(shè)施協(xié)調(diào)研究.pdf

1、城市軌道交通是解決城市交通擁堵問(wèn)題的主要手段。大量的乘客選擇乘坐地鐵和輕軌出行，這就對(duì)城市軌道交通的結(jié)構(gòu)和設(shè)施配備提出了更高的要求。地鐵車站是我們軌道交通系統(tǒng)的一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的通暢是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通暢的關(guān)鍵。如何合理布置地鐵車站的結(jié)構(gòu)和設(shè)施，使大量乘客可以快速、安全地完成出行任務(wù)是我們需要解決的問(wèn)題。 目前國(guó)內(nèi)外在地鐵車站的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)上依然主要依靠靜態(tài)的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)辦法，無(wú)論在工程實(shí)踐上還是相關(guān)理論上都存在不足。計(jì)算機(jī)仿真理論的發(fā)展使我

2、們應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地鐵車站內(nèi)客流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真成為可能，我們可以在建造之前，利用虛擬仿真技術(shù)看到地鐵車站內(nèi)哪些地方是乘客容易聚集的地方，哪些地方造成了乘客疏散的瓶頸。這就為我們改進(jìn)地鐵車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)施配置奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 筆者首先通過(guò)對(duì)地鐵車站內(nèi)乘客的交通行為的研究，建立了基于乘客智能主體（Agent）的宏觀和微觀相結(jié)合的地鐵車站內(nèi)客流疏散模型，然后根據(jù)模型編制完成了地鐵車站內(nèi)客流疏散仿真系統(tǒng)EvaSim。EvaSim系

3、統(tǒng)主要由車站仿真環(huán)境繪制、乘客疏散仿真模塊和結(jié)果輸出評(píng)價(jià)三個(gè)模塊組成。 接著在地鐵車站內(nèi)客流疏散仿真的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地鐵車站結(jié)構(gòu)和設(shè)施的協(xié)調(diào)研究。主要從地鐵車站的出入口、步行通道、樓梯和自動(dòng)扶梯的設(shè)置，站廳層設(shè)施布置等方面進(jìn)行了工作。在對(duì)地鐵出入口的規(guī)劃設(shè)計(jì)上，筆者應(yīng)用動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，對(duì)一單層側(cè)式站臺(tái)的地鐵車站出入口進(jìn)行了各種情況下的仿真和數(shù)據(jù)分析。在對(duì)步行通道的研究上，筆者定義了疏散步距這個(gè)用來(lái)評(píng)價(jià)步行通道疏散效率的參數(shù)，建立了步

4、行通道的目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，對(duì)步行通道系統(tǒng)的疏散步距及改善措施進(jìn)行了仿真評(píng)價(jià)。在對(duì)樓梯和自動(dòng)扶梯的研究上，利用排隊(duì)理論建立了樓、扶梯的靜態(tài)排隊(duì)等候模型。筆者大膽的應(yīng)用了靜態(tài)計(jì)算和動(dòng)態(tài)仿真相結(jié)合的計(jì)算方法，對(duì)樓梯和自動(dòng)扶梯的疏散效率和吸引半徑進(jìn)行了計(jì)算和仿真。針對(duì)地鐵規(guī)范中站臺(tái)層疏散時(shí)間的計(jì)算公式不能體現(xiàn)設(shè)施布置不同而帶來(lái)的疏散時(shí)間不同的問(wèn)題，提出了新的計(jì)算公式。然后對(duì)地鐵站站廳層的設(shè)施布置做了仿真實(shí)驗(yàn)，提出付費(fèi)區(qū)和非付費(fèi)區(qū)之間采用雙向閘機(jī)的建