随着我国城镇化水平的不断提高、城市人口规模的急剧增长,诸如交通枢纽、体育场馆等步行设施内行人的出行规模与频率将进一步扩大,行人拥挤踩踏事故也将愈加频繁。与此同时,计算机仿真技术的日渐成熟,使得基于计算机仿真技术的行人流模拟成为了探究不同集散环境下行人交通基本特征的主要方法。空间障碍物影响下的行人疏散仿真研究不仅有助于挖掘行人疏散过程中个体微观行为与群体宏观特征的生成机理,也可为行人专用设施建设、交通流线组织设计以及行人交通安全管理等提供理论支撑。本文在介绍元胞自动机模型相关理论以及存在障碍物的行人疏散研究现状的基础上,通过构建空间障碍物影响下的行人流仿真模型,探究不同空间场景布局对行人宏、微观交通特征的影响机制。研究内容主要包括:(1)当障碍物未影响行人视线时,通过引入障碍物阻滞系数,描述障碍物对行人移动的摩擦阻滞作用;构建基于障碍物布局与其摩擦阻滞下元胞距安全出口的最短估计距离计算方法,描述障碍物对行人移动的隔离排斥作用;引入移动概率,解决由于空间离散化与障碍物阻滞系数所造成的疏散移动距离与最短估计距离的差异化问题;基于改进的动态参数仿真模型,开展多场景行人疏散仿真分析,并成功再现多种行人疏散物理现象。(2)当障碍物影响行人视线时,通过重新定义模型的基本规则与演化规则,构建无疏散标志引导的行人疏散场景;调整行人视野半径、安全出口布局(数量、宽度及方位)等影响因素,探究无疏散标志引导时上述因素对系统疏散时间、行人疏散行为的影响过程;借鉴“相切圆填充”、“簇节点布局”等疏散标志布置方法,开展系统内疏散标志的布置工作,并分析疏散标志对提高行人移动过程安全性与稳定性的作用。(3)利用定量与定性相结合的方式,开展传统教室内行人疏散数据的采集;基于行人疏散过程的观测结果,并考虑空间障碍物摩擦阻滞作用的差异性,采取统计回归的方法构建系统仿真误差与阻滞系数间的拟合曲线,合理标定疏散空间内障碍物的阻滞系数;调整障碍物空间布局,形成不同宽度、数量及方位的移动通道,挖掘障碍物空间布局形式对系统疏散时间、路径选择行为等行人交通特征的影响机理。(4)引入实验对比分析,验证障碍物阻滞系数标定结果的真实性与合理性,并进一步阐明模型仿真结果的准确性;以北京市天幕新彩云国际影院超级巨幕厅为例,应用本文主要的研究成果,开展空间布局优化工作,并提出疏散空间内障碍物的布局优化调整策略。