城市快速公交站乘客行为特征及疏散仿真研究

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快速公交作为城市公共交通的重要组成部分,以其快捷安全、智能高效、建设费用低和周期短的优势受到了许多城市的青睐。迄今为止,全球超过170个城市建立了快速公交系统。但是由于城市快速公交站属于人员密集的公共区域,加上其自身的结构特殊性,一旦发生突发事件,不仅会带来人员伤害和经济损失,还会给社会带来极大的负面影响。因此,对城市快速公交站的乘客行为及疏散进行研究具有重要的现实意义。本文首先以城市快速公交站乘客为研究对象,以观测、录制和记录的形式收集了厦门、广州和成都的4个快速公交站的乘客行为相关数据。其次,结合三维社会力模型对快速公交站乘客疏散行为进行了场景模拟,包括闸机区域、楼梯区域和站台区域。最后,研究了快速公交站的乘客疏散策略及其效果评价,可以为城市快速公交站乘客安全快速疏散提供相关建议。本文的主要工作如下:(1)结合行人交通流特征,分析了城市快速公交站乘客的年龄和性别构成以及结伴行为,并研究了乘客在站内运动时的速度、密度和流量的相关关系以及上下车行为。研究结果表明:出站流量频率分布比进站均匀,且站内区域乘客速度、流量与密度存在联系,密度越大,速度越小,流量则是呈现先增大后减少的趋势,而影响乘客上下车时间的因素则包括上下车人数比例和车门区域的乘客密度。(2)通过三维社会力模型复现了乘客在城市快速公交站的闸机、楼梯和站台区域的运动场景,并模拟研究了影响闸机和站台区域乘客疏散效率的因素。研究结果表明:三维社会力模型可以有效复现乘客在快速公交站的行为,闸机的阵列布局和通道宽度会影响乘客在闸机区域的疏散效率;乘客的期望方向和期望速度会影响乘客在站台区域的疏散效率;下车乘客在车内的位置分布和上下车人数比例会影响上下车行为,但与车门区域的乘客密度也有关系。(3)利用三维社会力模型对城市快速公交站进行了整体疏散模拟,基于该仿真结果,本研究对于快速公交站布局设计和疏散管理进行了策略研究和效果评价,研究结果表明:改善闸机区域和站台区域、建立智能预警系统都可以提高乘客的疏散效率,并且改善后能够降低乘客疏散时的最大密度和平均密度,同时可以减少乘客在快速公交站疏散时的拥堵区域。
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