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基于行人运动特性分析的地铁站紧急疏散仿真

作　者: 王秀丹
导　师: 陈绍宽
学　校: 北京交通大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 行人运动特性地铁站紧急疏散建模仿真
分类号: U231.96
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

城市轨道交通是缓解城市交通压力、改善交通拥堵现状的重要交通方式。由于客流量增加迅速,我国地铁呈现出客流密度大、车站内拥挤严重的特点,一旦发生事故,损失会极其惨重,不但会给乘客生命财产带来威胁,而且会造成严重的社会影响。地铁站的安全疏散是一个非常复杂的,需要综合考虑各项影响因素的研究课题。本文基于行人的运动特性规律,在北京地铁站行人运动特性分析的基础上,综合考虑各设施设备条件对地铁站进行疏散仿真,评估车站疏散能力、识别地铁站紧急疏散时的行人疏散瓶颈。主要研究内容如下：(1)了解车站紧急情况下的行车组织和客流组织方法,以现有地铁站疏散设计指标及标准为主,研究地铁站各设施的通行能力及配置要求,明确地铁站事故疏散时间标准。(2)研究地铁车站内的行人运动特性。首先从乘客的集散规律角度,研究地铁站内行人的时间和空间分布规律。其次,从行人群体角度,研究行人群体的行为规律；从行人个人角度出发,研究影响行人疏散效率的主要因素,包括生理因素、心理因素、行程特征、基础设施特征和环境特征5个方面。最后,从行人紧急疏散时的各种设施设备角度出发,研究各种设施上的行人的运动特性,作为标定模型参数的主要依据。(3)以北京地铁站的行人为研究对象,通过对视频资料及现有研究成果的分析,辅以实际调查研究,分析北京市地铁站行人运动特性的基本情况。主要包括各种类型的行人所占比例、车站内行人运动速度分析、通道内行人运动速度-密度分析和楼梯上的行人运动速度-密度分析。(4)介绍了紧急疏散仿真模型构建的一般过程,并以北京地铁西直门站为案例构建仿真模型,建立了9个仿真场景用以分析研究设施设备状态和行人运动状态对疏散效率的影响。利用仿真结果对通道内行人速度-密度关系进行分析,对比不同行人状态下行人的速度-密度关系变化情况。识别出西直门站的疏散瓶颈点,评价车站的整体疏散能力。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
1 绪论  12-18
  1.1 研究背景及意义  12-14
  1.2 国内外研究现状  14-16
  1.3 论文主要内容  16-18
2 紧急疏散组织与地铁站安全设计  18-24
  2.1 紧急情况下的疏散组织  18-20
    2.1.1 紧急情况下的行车组织  18-19
    2.1.2 紧急情况下的客流组织  19-20
  2.2 地铁站安全设计  20-23
    2.2.1 疏散时间要求  20-21
    2.2.2 设施的能力及配置规范  21-23
  2.3 小结  23-24
3 行人运动特性分析  24-40
  3.1 地铁站乘客集散行为规律  24-26
    3.1.1 地铁站内行人时间分布规律  24-25
    3.1.2 地铁站内行人空间分布规律  25-26
  3.2 行人群体的行为规律分析  26-29
  3.3 影响行人疏散效率的主要因素  29-32
    3.3.1 行人生理特征  29-30
    3.3.2 行人心理特征  30
    3.3.3 行程特征  30-31
    3.3.4 基础设施特征  31
    3.3.5 环境特征  31-32
  3.4 不同设施内的行人运动特性分析  32-33
  3.5 北京地铁站的行人运动特性分析  33-38
    3.5.1 北京地铁站内各类行人所占比例分析  33-35
    3.5.2 北京地铁站内行人平均速度分析  35
    3.5.3 北京地铁站通道内的行人速度-密度分析  35-37
    3.5.4 北京地铁站楼梯内的行人速度-密度分析  37-38
  3.6 总结  38-40
4 仿真模型的构建  40-52
  4.1 基于AnyLogic行人库的建模方法  40-41
    4.1.1 仿真工具AnyLogic的选择  40
    4.1.2 基于行人库的模型构建方法  40-41
  4.2 疏散环境模型的构建  41-46
    4.2.1 车站基础环境模型的绘制  42-43
    4.2.2 设施设备模型的构建  43-46
  4.3 乘客行为模型的构建  46-50
    4.3.1 行人运动的基础模型  46-48
    4.3.2 行人运动参数的确定  48-49
    4.3.3 行人疏散流程的创建  49-50
  4.4 仿真指标的选择  50-51
  4.5 小结  51-52
5 案例分析  52-69
  5.1 仿真案例模型的构建  52-58
    5.1.1 案例车站简介  52
    5.1.2 仿真路径分析  52-54
    5.1.3 仿真数据的采集  54-55
    5.1.4 仿真模型的构建  55-56
    5.1.5 仿真场景的构建  56-57
    5.1.6 仿真参数及仿真指标的选择  57-58
  5.2 设施设备状态对行人疏散的影响  58-60
    5.2.1 检票闸机状态变化对疏散的影响  58-59
    5.2.2 自动扶梯状态变化对疏散的影响  59-60
  5.3 行人运动状态对疏散的影响  60-65
    5.3.1 疏散状态变化对疏散的影响  60-62
    5.3.2 行人恐慌程度变化对疏散的影响  62-63
    5.3.3 行人运动状态对通道内的行人速度-密度关系的影响  63-65
  5.4 瓶颈点识别及车站整体疏散能力评价  65-68
    5.4.1 疏散瓶颈点识别  65-67
    5.4.2 车站疏散能力评价  67-68
  5.5 小结  68-69
6 结论与展望  69-71
  6.1 主要研究结论  69-70
  6.2 研究展望  70-71
参考文献  71-74
作者简历  74-76
学位论文数据集  76

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