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原文传递轨道交通站内行人行为建模

论文题名：	轨道交通站内行人行为建模
关键词：	轨道交通站;行人行为;元胞自动机模型;多目标选择模型;排队模型;行人交通
摘要：	随着绿色交通的提出，大型活动的频繁举办，以及人流集散高度集中的轨道交通枢纽的大量建设，行人交通的研究变得日益重要。而行人交通系统科学合理的规划、设计与管理离不开行人交通行为的研究。行人行为的研究可为行人设施规划设计提供新的理念以及参考依据，特别是微观行人行为模型的研究可为系统优化分析评价提供基础。本文以轨道站点内行人交通为对象，在充分调查和分析行人交通特性的基础上，以行人行为为主线，从微观角度对行人行为进行初步建模。　　论文主要工作包括已下几个方面：　　 (1)首先从宏观和微观的两个方面，回顾和总结行人的交通行为的研究进展，介绍了行人微观模型的发展现状，并指出目前行为模型的优缺点和研究的不足。基于此，本文提出了基于有向网路图的路径决策模型、综合考虑最短路，群体行为和目标方向矩阵的转移概率模型，多目标情况下的选择模型以及排队模型。该模型扩展和丰富了基于元胞自动机原理的行为模型的模拟能力。　　 (2)借鉴了心理和行为科学的一些概念，从定性和定量两个方面详细地分析人的物理和生理、环境、心理和社会文化等因素对行人行为的影响。利用人工观测和摄像法，对站内典型的通行设施的交通行为特性进行了调查和分析，此部分的研究成果可为微观建模和模型的验证提供基本参数。其主要内容有：站内行人速度特性，流-密-速关系，售票设施的服务时间分布规律、闸机的通行能力以及通过闸机的行人平均时距。　　 (3)行人行为模型是本论文的核心，论文从微观的角度，借助元胞自动机模型原理，构造一系列复杂的行人微观行为模型。该模型突破了现有的基于元胞自动机的行为模型，其主要的突破点表现在：①利用计算几何学中的有向网路图的原理，把队列视为可移动障碍物，建立了基于有向网络图的队列中的行人的到达和离队运动行为模型，并提出了算法；②建立了基于距离、队长以及目的地的多目标活动点(本文为排队)选择模型；③建立了基于最短路、群体行为以及目标方向矩阵的路径转移概率模型。在上述行为模型的基础上，建立了一个单向通道的仿真实例，并从交通流特性的方面对模型的仿真结果进行了分析，结果表明本文提出的行为模型具有较强的适应性。　　 (4)在微观行人模型以及仿真系统框架的基础上，利用面向对象编程语言C＃构造了一个包括进口处行人生成模型，导航模型、多目标选择模型，排队模型、运动模型以及输入输出模块等模型的仿真系统。为检验模型的真实性，在仿真模型中设定了几组不同的行为，并得到了不同行为的仿真场景。从试验结果来看，仿真模型可以成功地模拟行人疏散和有序排队的行人活动场景。另外，为了分析排队与服务台的数量的关系，在仿真模型中，以队长和仿真时间演化关系曲线作为评价依据，构造了两个设有不同服务台的仿真场景。从输出结果来看，该模型比较真实地模拟了排队行为，说明了该模型具有良好的仿真能力和实际运用前景。
作者：	廖明军
专业：	交通信息工程与控制
导师：	李克平
授予学位：	博士
授予学位单位：	同济大学交通运输工程学院
学位年度：	2008
正文语种：	中文