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行人流瓶颈作用机理研究和建模仿真
| 论文题名： | 行人流瓶颈作用机理研究和建模仿真 |
| 关键词： | 行人流;流量瓶颈;行人仿真;行人实验 |
| 摘要： | 在行人运动过程中，瓶颈的作用是不可忽视的，不论是流量还是宽度受到限制的瓶颈，都会对所有行人产生重要影响。利用行人流仿真软件模拟行人流运动已成为常见的研究手段，然而，当前缺乏使用不同软件模型针对同一场景的仿真效果进行对比的研究。因此本文基于2018年和2019年两次大规模行人流瓶颈实验数据，对比分析三种常见软件针对同一场景的行人流仿真结果，并评价其功能优劣。 首先利用PeTrack软件采集两次瓶颈实验的行人流宏微观数据，以探究行人流瓶颈作用机理。通过分析限制流量瓶颈实验的数据，发现在远离瓶颈时，行人平均速度和速度标准差都会随着距离增加，且都能观察到时走时停波的传播。然后研究限制宽度瓶颈实验的数据，发现密度波和时走时停现象会在预设密度为4人/平方米时出现，但在预设密度为3人/平方米时不存在。 接下来利用VISSIM、AnyLogic和SUMO这三种常见行人流仿真软件，对两种不同类型的行人流瓶颈作用效果进行仿真，并输出与行人流特性相关的宏微观数据。结果表明，在对限制流量瓶颈进行仿真时，对于行人速度统计量的变化趋势，三个软件的仿真结果都与实验结果有所出入。关于时走时停波的传播，VISSIM和SUMO都能复现这一现象，但AnyLogic对道路拐角的异常处理破坏了该现象。在对限制宽度瓶颈进行仿真时，AnyLogic的部分结果特征与实验结果一致。SUMO在预设密度为3人/平方米时，部分仿真结果与实验结果一致，但无法实现预设密度为4人/平方米的仿真。而VISSIM的仿真结果特征与实验结果有较大出入。 总而言之，三种软件在行人流瓶颈仿真中的表现各有优劣。由于软件功能限制和自带的行人流微观模型缺陷，三种软件都不适合进行高密度行人流仿真，也都无法完美地复现实验结果。以上研究结论可为今后更深入的行人仿真工作提供参考依据。 |
| 作者： | 惠婷 |
| 专业： | 交通运输工程;交通运输规划与管理 |
| 导师： | 金诚杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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