地铁车站行人避让与超越行为仿真模型研究

• 作 者: 慕建康
• 出 处: 北京交通大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 地铁车站 社会力模型 避让行为 超越行为

随着地铁近些年的迅速发展,伴随而生的地铁车站行人流越来越多,越来越复杂,不论是行人与行人之间,还是行人与环境之间,行人在地铁车站的走行安全变的十分重要,行人流的仿真对行人流的研究和交通设施优化有着重要的意义,因此,行人流研究也就成为了交通领域的重点内容。本文在综述国内外学者专家地铁车站行人避让与超越行为仿真模型研究成果的基础上,研究了行人在站台直行段双向区域的避让和在地铁车站单向通道直行段区域的超越特点,从行人避让行为和超越行为两方面对地铁车站内行人走行的社会力仿真模型进行改进。采用MATLAB软件,对原有模型和改进模型编程仿真,对比了模型改进前后效果。并以北京市西直门地铁站作为研究背景,采用编制的改进模型软件,对车站站台直行段区域的行人避让行为和单向通道直线段行人超越行为进行仿真,验证了模型的有效性。本文主要研究内容如下:(1)以西直门地铁站2号线站台、单向通道为背景,对站内行人走行行为进行了调查分析,总结了行人站台直行段侧身避让行为和单向通道内侧身超越行为的特点,行人侧身避让与超越行为后,行人的行进方向并未改变。(2)根据行人在地铁站台直行段的侧身避让行为特点,改进了 Yuan Gao模型。采用椭圆代替原模型中的圆形表征行人,使行人具备了侧身属性;结合椭圆属性,重新进行了行人间距的计算,通过力矩与力之间的关系,引入了旋转动力学方程和参数μ,使模型更好的描述行人侧身避让行为。(3)根据行人在地铁车站单向通道直行段区域的侧身超越行为特点,改进了Dawei Zhang模型。扩大了行人视角范围为180度,正常情况行人可以感知到双眼平行180度角度的范围,原模型视角范围相对较小,扩大行人视角范围为180度;采用椭圆代替原模型三圆方式表征行人,保留了行人旋转属性,修正了行人间距;增加了行人侧身超越行为,行人可直行匀速或加速超越行人。(4)采用MATLAB软件编制改进前后的行人避让与超越行为仿真模型软件,对比模型的改进前后效果,并应用软件进行了示例研究。以西直门地铁站2号线站台及单向通道调查区域为背景,对改进后的模型进行站台直行段行人侧身避让行为和单向通道直行段行人侧身超越行为的仿真分析,通过仿真结果验证了模型的有效性。