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地铁车站人群应急疏散行为仿真研究

潘琳  
【摘要】:地铁作为新一代公共交通方式,以其方便快捷、不受天气影响、准时准点等优点越来越受到出行者的青睐。但是如果在相对狭小封闭的地铁车站中发生突发事件,将给站内的密集人群带来严重的影响。因此,对紧急情况下的地铁站内人群疏散行为进行深入研究,具有重要的现实意义和实用价值。论文的主要工作如下:(1)研究了人群疏散仿真系统的设计方案。对人群疏散仿真系统进行了需求分析,从场景建模、加载行人信息、人群行为建模三个方面进行系统设计,并建立了总体框架。(2)在分析了人群疏散仿真的相关关键技术的基础上,重点研究了势能场元胞自动机模型,介绍了静态势能场和动态势能场的原理,给出了行人的移动概率和动态势能场的计算方法。(3)在势能场元胞自动机模型的基础上,结合了行人的拥挤预测和拥挤规避行为,建立了地铁车站人群疏散仿真模型。根据地铁的环境特征,建立人群疏散环境模型和时空网络图。根据建立的时空网络,用全局路径规划预测行人未来的分布,然后通过拥堵识别算法得出拥堵的位置,最后用势能场实现局部的避碰,从而实现人群的疏散行为仿真。(4)开发了相应的人群疏散仿真系统。通过对地铁车站人群疏散仿真,分析仿真结果中人员流动速度和人员密度的关系,证明了时变势能场元胞自动机模型具有较好的实用性。


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