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基于行人预测机制的轨道交通行人社会力模型改进研究
| 论文题名： | 基于行人预测机制的轨道交通行人社会力模型改进研究 |
| 关键词： | 轨道交通站;社会力模型;行人预测机制 |
| 摘要： | 行人步行交通是满足人们日常生活所需的一种基本交通方式，是城市交通的重要组成部分。随着轨道交通的大力发展，轨道交通站的站厅、通道、站台存在着大量的行人步行。研究轨道交通内行人交通特征，能够有效地提高行人在轨道交通设施的走行效率、保障行人走行安全。因此，行人流研究越来越成为当今值得关注的一个问题。本论文在研究行人微观、宏观特征以及轨道交通行人特性的基础上，建立了基于行人预测机制的轨道交通行人社会力改进模型，进行行人运动仿真，研究分析轨道交通通道中的行人流特性和设施布局方案。论文遵循“轨道交通行人特征分析---微观行人仿真模型研究---社会力模型算法改进---仿真模型建立与应用”的技术路线，主要研究内容和论文成果包括以下四个方面: (1)研究行人交通特征，分析轨道交通行人特殊性，为仿真模型的建立提供理论依据和参数支持。 (2)分析行人微观仿真模型，重点研究社会力模型，得出社会力模型中还存在行人躲避不及时、行人背靠背相互影响、行人隔墙相互影响、行人过度重叠等待改进的问题。通过引入行人预测机制，有效筛选出短期内将会与行人发生冲突的其他行人或障碍物，针对它们进行受力分析，改善行人走行过程中的避让效果。同时，还加入行人行为意图机制、期望速度修正、避免过度重叠机制，对原有社会力模型进行改进。 (3)基于MATLAB软件开发行人仿真系统。通过仿真标定了新算法中的七个未知参数，能够更有效的实现行人避让。仿真行人流典型交通现象，如双向行人流自动渠化、出口成拱等现象。与原社会力模型和其他改进模型进行对比，验证本文改进模型可以使行人在速度较快、走行路径较短、路线较平滑的情况下，实现行人间的避让。 (4)将仿真模型用于通道实例仿真。选择某地铁换乘站中的一段双向通道进行行人数据采集，同时用编制的仿真软件在相同仿真环境下进行仿真。在行人进入通道时间、位置相同的情况下，对通道内的行人平均走行时间、通道最大密度进行对比，验证了模型仿真结果的有效性。通过仿真所得数据建立了双向通道内速度-流量关系模型，得出相比于线性关系，二者更符合单调递减的二次曲线关系。 |
| 作者： | 于淇 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 尹相勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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