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原文传递考虑异质性的城市轨道交通车站交通设施行人流仿真研究

论文题名：	考虑异质性的城市轨道交通车站交通设施行人流仿真研究
关键词：	城市轨道交通;站台设施;行人流;异质性;场域模型
摘要：	深入分析城市轨道交通异质行人动力学特征，掌握行人在不同设施内的运动规律，提高行人在城市轨道交通网络中的集散效率，提升轨道交通车站的运营组织水平和服务质量，是城市轨道交通快速发展过程中亟待解决的问题之一。本文首先从城市轨道交通行人动力学特性、行人交通仿真模型和行人异质性研究三方面分析并评述国内外现有相关研究，阐述本文研究关注的重点;其次，提出了城市轨道交通车站行人异质性理论及场域模型仿真方法，为后续研究提供了理论基础和技术支撑;最后，分别针对通道、楼梯和站台设施建立多场景、多异质条件下的行人仿真模型，研究异质性对城市轨道交通不同设施行人动力学的影响。　　本文的主要研究工作如下: 　　(1)建立了城市轨道交通车站行人异质性理论，并从基本概念、城市轨道交通车站行人异质性指标提取原理、异质行人仿真建模研究流程和城市轨道交通车站行人异质性特点四个方面进行阐述。选取场域模型作为研究城市轨道交通异质行人仿真建模的基础模型，分别从静态场计算方法、动态场计算方法、冲突处理方法、更新规则和模型扩展等方面对场域模型进行了详细说明。　　(2)建立了通道设施异质行人场域模型。基于行人实测数据确定平均速度和平均占用空间两项异质性指标的取值，将实测行人流分为结伴行人、快速行人和普通行人三类。在此基础上从定量角度在同质和异质两种情况下对构建的模型进行了验证，继而进行仿真分析。研究结果表明结伴行人和快速行人分别对通道的行人动力学有负影响和正影响，且通道的通行能力并非定值，其随设施中异质行人组成比例的不同而产生变动。　　(3)根据楼梯相连设施类型的不同，将楼梯分为通道及站厅楼梯和站台楼梯两类。针对通道及站厅楼梯，依据平均速度和平均占用空间两项异质指标将实测行人流分为结伴行人、快速行人和普通行人三类。在异质情况下对提出的模型进行了验证，并分析了单一异质因素对楼梯的流量-密度基本图、通行能力和临界密度的影响，研究表明结伴行人和快速行人分别对楼梯行人动力学有负影响和正影响。在同质或固定异质行人构成比例条件下，楼梯的通行能力在一定宽度范围内可以视为定值。针对站台楼梯，提出了基于列车到发的岛式站台上下行列车影响时间计算方法，通过比较《地铁设计规范》和仿真得到通行能力值，定量验证了站台楼梯异质行人场域模型的有效性。仿真结果表明，行人加速概率和列车在站影响时长的提高，对站台楼梯行人动力学均有正向影响。　　(4)提出了站台设施异质行人场域模型，研究了行人异质性对行人候乘与乘降过程的影响。以站台上行人候乘分布和乘降行为特征为基础，将候乘行人流分为距离偏好与局部排队空间偏好两类行人，将乘降行人划分为让行倾向与抢行倾向两类行人，通过引入排队场和最优队列选择算法，构建了具有多出入口、多障碍物、多目标的站台异质行人场域模型，通过重现实测现象和误差评价从定性和和定量的角度验证了模型的有效性，并分别分析了行人异质性对行人候乘和乘降动力学的影响。
作者：	吴昊灵
专业：	交通运输规划与管理
导师：	袁振洲
授予学位：	博士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文