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基于社会力模型的信号控制下行人过街建模与仿真
| 论文题名： | 基于社会力模型的信号控制下行人过街建模与仿真 |
| 关键词： | 行人过街;信号控制;社会力模型;微观仿真;参数标定 |
| 摘要： | 行人交通作为一种占据较大比重的出行方式，其多样性和复杂性是值得引起重视的问题。本文针对信号控制下的行人过街问题，选取力学模型中的社会力模型，在改进模型的基础上，对行人过街现象进行描述，旨在建立一种适用于行人过街的微观仿真模型，探讨行人过街行为的内在机理，模拟行人过街现象，为过街设施的设计、建设改进等所服务。 首先，通过对行人过街行走特性进行调查分析，提取行人过街位置轨迹处理后发现，行人期望过街速度为1.50m/s，过街弛豫时间为0.64s，右侧避让行人占据72.5％的比例以及行人过街行走空间临界值为0.29m。这一调查分析为改进社会力模型参数标定奠定基础。 其次，在对社会力模型基本原理进行剖析的基础上，对现有模型的局限性进行分析。针对模型中存在的行人间作用力相互平等关系，行人过街仿真时的重叠现象以及运算时间复杂度较高的问题分别进行各向异性修正，相对速度修正，时间复杂度修正以及消除重叠修正;并且针对行人过街环境的变化，对原有模型进行相应的修正，建立基于改进社会力的行人过街模型。根据行人行走过街特性调查结果以及参考经验参数标定，提出行人过街改进社会力模型参数标定。 最后，在本文所建立的改进社会力模型的基础上，进行仿真实现，得出行人过街仿真效果图以及过街行为数据。通过时间复杂度修正对比分析，说明改进模型相较于经典模型在运算效率上的优势;并结合速度-密度以及流量-密度关系散点图及趋势线发现，在接近临界密度后，改进社会力模型更为贴近实际调查数据，体现了改进模型的准确性以及优越性。对模型仿真效果图中肉眼可见的微观动力学现象自动分层自组织现象进行分析，并结合这一点提出模型潜在的工程应用价值，体现理论研究为实际操作服务的观念。 |
| 作者： | 李慧颖 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 任刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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