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面向高校校园路网的人车混合疏散路径优化研究
| 论文题名： | 面向高校校园路网的人车混合疏散路径优化研究 |
| 关键词： | 人车混合流;校园路网;疏散路径;人工鱼群算法 |
| 摘要： | 近年来，各类突发事件在高校校园内频频发生，严重威胁到师生的生命和财产安全，高校作为高素质人才培育基地，校园安全也广泛受到社会各类群体的关注。校园交通不同于城市交通和社区交通，具有规律性、阵发性、潮汐性及混行严重等特征，这些特征势必会加剧疏散交通的复杂程度。为使校内人员和车辆在紧急疏散时对疏散路径进行合理的决策，提高有限道路资源的利用率，加快整体疏散效率，本文从人车混合交通的角度出发，围绕校园路网人车混合疏散问题进行研究，提出疏散路径优化方法，主要研究工作如下： 首先，从行人交通疏散、机动车交通疏散、混合交通疏散和校园交通疏散四个方面对国内外研究现状进行归纳总结，找出现阶段研究的不足，阐述本文研究方向。 其次，分析高校校园交通特点、道路功能、路网结构及交通组织，利用复杂网络理论研究路网结构特性，阐述校园行人和车辆基本交通特征和疏散特征，对校园人车时空分布特点、混合交通流量特征、交通冲突行为及疏散特征进行研究和归纳。 再次，阐述高校校园疏散理论，分析疏散特点、存在的问题及原则；从应急疏散的特征、方式、路径及影响因素对应急疏散理论进行总结；针对校园人车混合疏散问题，提出不同角度的疏散目标，对疏散拥挤度、时间及速度等参数进行定义，并分析当前疫情常态化防控背景下的高校校园疏散问题；基于图论思想，提出进行疏散网络表达和疏散个体描述的方法；介绍人工鱼群算法（AFSA）的原理和流程，为校园人车混合疏散路径优化模型的构建做准备。 然后，考虑校园人车混合交通特性，对校园人车混合疏散问题进行描述，以疏散所需时间最短为优化目标，同时考虑路段拥堵对疏散时间的影响，建立校园路网人车混合疏散路径优化模型，设计人工鱼群算法对该模型进行求解，利用人工鱼的行为选择实现疏散路径的优选，并给出算法步骤。 最后，选取重庆交通大学南岸校区路网，构建疏散网络，结合人工鱼群算法，通过MATLAB平台对校园人车混合疏散路径优化模型进行仿真，比较优化前后疏散所需时间和路网时空拥挤度两个指标的差异，结果表明：在人车疏散起始位置随机生成的情况下，优化后疏散所需时间比优化前减少11.21％，路网时空拥挤度降低25.99％；在人车疏散起始位置固定分布的情况下，优化后疏散所需时间比优化前减少4.98％，路网时空拥挤度降低14.18％。同时，对疫情常态化防控期间的校园路网进行疏散仿真，对比分析不同校门关闭对疏散效率及路网拥挤度的影响。 |
| 作者： | 周萌 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 宋永朝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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