随着城市规模的急剧增长,早晚高峰的地铁站、大型商业中心、体育场馆等大型步行设施极易出现行人流快速聚集的现象。随之带来的行人流拥挤事故愈发频繁,严重威胁广大居民的人身安全,造成严重的社会影响。与此同时,随着计算机仿真技术的日渐成熟,利用仿真技术研究行人流微观和宏观特征的仿真模型发展迅速,可以有效模拟行人流拥挤疏散的相关特征。由于拥挤踩踏事故的危险性极高,采用计算机仿真技术可以真实有效地获取行人流拥挤疏散时拥挤力的传递累积过程,研究行人流拥挤事故的内在机理。通过对行人流拥挤事故的分析,提出合理的拥挤疏散预防措施,指导大型设施的障碍物布局,提高疏散效率同时尽可能降低拥挤事故的可能性。本文在介绍现有行人流相关理论及仿真模型后,借鉴社会力模型,建立行人流拥挤力仿真模型。进而将该模型与动态参数模型相结合,建立基于元胞自动机的行人流拥挤疏散仿真模型。主要的研究工作如下:首先,借鉴社会力模型,建立行人流拥挤力仿真模型。分析拥挤疏散时行人拥挤力的分解、传递、吸收和再传递过程,引入恐慌系数的概念,提出随机串行规则仿真拥挤力的吸收过程;以疏散行人流在安全出口前成拱为研究对象,分析行人流拥挤疏散时拥挤力的传递累积过程,研究相关因素对行人恐慌系数的影响。其次,引入动态参数模型,结合拥挤力模型,建立基于元胞自动机的行人流拥挤疏散仿真模型。动态参数模型忽略了拥挤疏散过程中行人之间的相互作用,拥挤力模型反映了行人之间的拥挤力作用,引入移动概率选择模型,由动态参数和拥挤力共同决定行人的移动选择;通过在无障碍物的疏散空间进行仿真,分析不同因素对疏散时间和恐慌系数的影响,探究行人流拥挤力的累积过程,提出相关建议保护拥挤疏散的行人。最后,利用行人流拥挤疏散模型仿真分析最优的障碍物布局。分析行人流拥挤疏散时拥挤力的传递累积,提出利用障碍物切断拥挤力传递的相关方案;利用拥挤疏散仿真模型,对不同方案对比分析,寻找疏散效率最高、发生拥挤事故可能最小的障碍物布局方案,为大型设施的障碍物布局提供指导建议;由于拥挤事故的成因较多,基于上述仿真结果,从不同角度针对地提出相关预防措施。