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由于具有运量大、方便快捷、绿色环保等优点,轨道交通越来越受到城市交通规划和管理者的青睐。轨道交通枢纽作为综合交通网络系统中的重要节点,承担着旅客乘降及线路间复杂客流的衔接换乘职能。由于瓶颈造成的客流集聚拥堵,直接降低了枢纽的运行效率和乘客的换乘舒适感受,且极易导致乘客踩踏事故的发生。有必要开展有针对性的枢纽瓶颈客流行为机理研究,量化解析瓶颈客流行为影响因素,并提出合理有效的管控优化措施,为轨道交通枢纽的客流组织管理和设施优化设计提供科学依据和理论支撑。 首先,本研究开展了轨道交通枢纽瓶颈处的客流视频采集和问卷调查,并基于调查数据分析,完善了枢纽瓶颈的基本定义与分类;进而以最为典型的宽度变化类瓶颈为主要研究对象,量化分析了客流在瓶颈处的个体及群体交通特性。 其次,探讨了当前主流行人仿真模型的特点及优势,选取AnyLogic构建了基于社会力模型的枢纽典型瓶颈场景;通过对实地视频的标定获取了社会力模型相关的瓶颈行人行为参数,并开展仿真实验;基于仿真数据,构建了瓶颈通道几何关系与通行时间的函数模型,并进一步量化分析了客流在瓶颈处的个体寻路、空间夹角和行人成拱等行为机理。 再次,针对瓶颈客流的行为机理特点,提出了直线漏斗型、曲面漏斗型和设置圆柱障碍物型三种有针对性的瓶颈设施优化与客流管控措施;为真实反映管控视觉变化和真实的拥挤感受,搭建了真实瓶颈场景,开展瓶颈管控优化背景下的行人可控实验,并将仿真及实际视频相结合,验证了行人可控实验的有效性。 最后,通过定量分析瓶颈客流速度、密度、通行时间、通行效率四个指标,评估三种瓶颈管控措施的优化效果。结果表明:在瓶颈入口处设置的三项管控优化措施,均可有效提高瓶颈客流通行效率;设置直线漏斗型时,随着角度的增加,行人行走效率呈现先增加后减少的趋势,最佳漏斗角度在30°和60°之间;设置曲面漏斗型时,曲面的凹凸对客流通行效率有显著影响,其中以凹形优化效果最佳;设置圆柱障碍物时,圆柱障碍物的位置对客流通行效率有显著影响,其中以设置在瓶颈入口左侧位置效果最佳。研究成果可为枢纽瓶颈设施优化和客流组织管控提供理论和实践依据。