城市轨道交通枢纽乘客与环境交互理论

【摘要】： 城市轨道交通网络作用的整体发挥,依赖于线网与枢纽的协调配合。城市轨道交通枢纽的设计与运营水平直接影响城市轨道交通网络的运营效率与服务质量。在当今城市轨道交通线路网络化与客流条件复杂化的趋势下,枢纽的设计与评价,急需引入对枢纽环境与乘客行为交互作用的综合表现。本论文通过对城市轨道交通枢纽时空交互机理的分析,建立乘客-环境交互模型,研究枢纽设施及组织方式与乘客行为的作用特征;从保障乘客需求与提高运营效率出发,构建以乘客-环境交互关系为核心的枢纽服务动态评价方法体系,为枢纽规划、设计与运营方案的制定及实施提供理论基础与方法支持。 论文首先在分析城市轨道交通枢纽设计评价现状的基础上,阐述了乘客-枢纽交互理论体系的内涵与意义。提出从微观、中观、宏观层面研究乘客活动与枢纽交通环境的交互作用,并应用于枢纽服务的衡量与评价。 通过对既有行人行为理论及其在枢纽设计评价应用的详实评述,论文分析了枢纽乘客、设施与组织方式交互作用的机理。提出基于势能场协作的建模方法,构建了枢纽乘客-环境交互模型。该模型通过环境势能场与个体势能场的定义与作用,实现枢纽环境作用下乘客行走、节点及路径选择与乘降行为的建模。应用数据对比方法,从群体行为、自组织行为与特定行为特性三个方面进行了模型验证。 结合乘客-环境交互模型与仿真手段,论文提出典型情景试验方法,研究枢纽环境与乘客行为的作用特征。通过对乘客疏解、换乘、拥堵行为的表现特性与变化规律的分析,提炼出对枢纽交互作用主体之间协调关系予以影响、反映和衡量的要素;提出枢纽乘客流在流量、密度与速度方面的镇静效应及其作用方式。 以乘客-环境交互模型及作用特征为基础,论文提出并研究了枢纽服务动态评价方法体系。构建了涵盖设施利用、时效与便捷、通畅、安全和协调五个考察水平的动态评价指标体系;引入枢纽集散条件分析实现线网与枢纽关联作用的动态表征;提出了针对指标取值特征的评价数据分析方法。 以理论研究为基础,论文开发了基于Agent的动态评价工具,包括设置、核心、监控、分析与输出五个功能模块,集成了乘客-环境交互模型与评价体系。 最后,论文分别就改扩建枢纽和新建枢纽两类评价对象,以北京地铁宣武门换乘站和北京新南站地铁换乘区为实例,进行了实例应用分析。