基于群集流动特性的地铁人员疏散模型的研究

摘要

城市轨道交通尤其是地铁交通是我国未来十年建设规模最大，对我国社会经济发展具有战略决定性意义的产业。对于地铁人员疏散模型的研究也逐渐成为轨道交通研究的热点之一，建立一个符合地铁特殊环境的客流疏散模型，对地铁系统的应急管理和智能化决策有着十分重要的意义。 本文通过对群集流动特点和网络疏散模型的研究，以及对地铁环境中人员运动特征的观测分析，建立基于地铁环境约束下人群流动特性的网络优化疏散模型，为计算机仿真提供可靠的理论基础，为地铁人员的紧急疏散提供理论指导。本文的主要研究工作和成果体现在以下几个方面： 一、对地铁疏散人群的流动特性进行研究，将实验观测数据进行拟合分析，得到在平直通道、90°通道拐角、疏散楼梯等处人员密度与速度的数量关系，与其他研究学者的研究结果进行对比分析。 二、根据地铁特殊的结构特点，将地铁空间划分为四种不同的结构单元，按照流量限制原理和各单元内人群流动特点，设计了各结构单元的疏散算法，建立了网络优化疏散模型。并分析了多出口条件下的人流分配和路径选择问题，以及地铁人员疏散过程中的疏散瓶颈问题。 三、利用本文建立的网络优化疏散模型，对典型的地铁站的疏散时间进行计算和分析，并就疏散楼梯宽度对安全疏散的影响进行分析和研究。

目录

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致谢

1引言

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

2人员疏散研究的相关理论基础

2.1人员疏散在性能化设计中的应用

2.2紧急情况下人员运动特点

2.3疏散时间的量化计算方法

2.4人员疏散模型述评

2.4.1网络疏散模型分析

2.4.2网格疏散模型分析

2.5群集流动理论

2.5.1群集行进的步速

2.5.2群集伤害事故

2.5.3群集流动的计算

3地铁环境中疏散人员群集流动状态观测及研究

3.1引言

3.2地铁环境中人群流动状态的数据采集

3.2.1数据采集

3.2.2平直通道中人群流动状态的观测

3.2.3通道拐角处的人群流动状态观测

3.2.4楼梯上人群流动状态的观测

3.3地铁环境中人群流动观测结果分析

3.3.1数据处理与分析

3.3.2平直通道中观测结果分析

3.3.3通道拐角观测结果分析

3.3.4楼梯中观测结果分析

3.4地铁环境中人员疏散的特殊因素分析

3.5小结

4基于地铁人员群集流动特性的网络优化疏散模型

4.1引言

4.2疏散空间模式化及模型假设

4.2.1地铁疏散空间模式化

4.2.2网络优化疏散模型的假设

4.2.3疏散模型的有关概念

4.3车厢单元的疏散算法

4.4站台单元的疏散算法

4.5楼梯单元的疏散算法

4.6网络优化疏散模型的流程图

4.7模型检验与实例研究

4.7.1一般单元节点安全疏散时间的检验

4.7.2车厢内人员疏散的实验观测与模型验证

4.7.3网络优化模型在地铁安全疏散中的应用

4.8小结

5结论与展望

参考文献

作者简历