[發明專利]城市軌道交通車站內T字型通道的客流通行效率評價方法

在審

• 申請號: 201810353937.5
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108717596A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 徐杰;陳賽;賈利民;劉振濤;孫春偉;何亞翠
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30;G06F17/50
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發明提供了一種城市軌道交通車站內T字型通道的客流通行效率評價方法。該方法包括：對城市軌道交通車站內T字型通道的幾何屬性、拓撲結構和行人流特性進行調研，對調研數據進行統計分析；基于現場調研數據的統計分析結果，構建城市軌道交通車站內T字型通道的行人社會力仿真模型；根據城市軌道交通車站內T字型通道的行人社會力仿真模型，對城市軌道交通車站內T字型通道的客流通行效率進行仿真研究，得到不同仿真場景下T字型通道的客流通行效率的仿真結果。本發明采用的模型參數與真實場景行人走行行為更為契合，模型參數的結構化表達式更加符合T字型結構通道中的行人走行行為，適用于對地鐵車站T型結構通道上行人走行效率的評價和量化。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通技術領域，尤其涉及一種城市軌道交通車站內T 字型通道的客流通行效率評價方法。

背景技術

城市軌道交通車站的行人走行效率是保障城市軌道交通高效運營的前 提。通道作為地鐵站最常見的走行設施，通常是客流換乘、進出站的必要設 施，根據數據統計，北京地鐵采用通道換乘方式的比例接近50％，是所有換乘 方式中應用最為廣泛的一種，其重要性可見一斑。考慮到運營、施工難度、 設施維護、安全和造價等問題，地鐵站內通道被建造為不同的結構，通常會 出現通道交叉，形成T字型、Y字型、十字型等結構形式的通道，發生客流分 流或匯聚的現象，這些交叉點往往就是車站客流流線的瓶頸點，在列車停站 期間內由于單位時間客流劇增導致堵塞，甚至因為過度擁擠發生踩踏事故。 因此，準確地分析地鐵站T字型通道的通行效率，對城市軌道交通車站高效安 全運營，以及站內設施布局結構優化具有重要的理論和現實意義。

目前行人流仿真模型主要分為宏觀模型、中觀模型和微觀模型三大類， 宏觀模型將行人交通流近似為氣體或流體，將流體力學的理論和方法應用于 行人交通流的建模仿真中。較早的宏觀模型是由Fruin于1971年首先提出的， 主要利用行人平均速度、行人密度和流量等參數描述在一定路徑上行人密度 和流量或走行時間之間的關系，研究行人在單一設施(如道路、通道、天 橋、樓梯和封閉空間等)上的聚集特性。與宏觀模型相比，中觀模型對行人 運動系統要素、個體運動、行為及其相互作用的描述更詳細。中觀模型即可 描述宏觀模型中時間與空間的狀態特性，又能夠保留微觀模型中的核心數 據，但中觀模型較微觀模型略粗糙。在微觀模型中，將單個行人作為研究對 象，是對行人個體在各種條件下所可能采取的運動方式的描述，行人運動由 行人特征、周圍環境等因素共同決定。微觀模型融合了宏觀模型和中觀模型 的優點，每個行人被考慮為單獨的個人描述和計算，既可以宏觀和整體上掌 握行人流，而且還可以從局部上描述個體的走行行為。

目前，現有技術中對行人走行行為的研究大多集中在道路十字交叉路口 行人交通走行分析、突發事件下建筑物內行人疏散走行行為、地鐵站內雙向 行人流走行行為特征以及地鐵站內單一設施(閘機、樓扶梯、站臺、通道) 上的走行行為特征。傅志堅利用多場域元胞自動機模型對“T-型”通道中行 人交錯分流進行了模擬。發現在入口人員密度較低時，結構中行人運動表現 為自由流動；在入口人員密度較高且人員左行概率與右行概率相差不大時， 系統表現為完全堵塞，從而得出阻礙行人運動的主要因素是相向行人之間的 干擾作用的結論。樊羽裳對基于避讓行為的社會力模型進行改進，得出心理 排斥力作用強度隨行人間的縱向距離變化，并給出了擬合公式；對靠近墻壁 的兩行人之間的避讓效果進行了改進，增加了行人對墻壁心理邊界距離，模 擬仿真西直門地鐵站雙向通道的行人走行行為。邱果改進偏隨機步格子氣模 型，仿真地鐵站高峰時期Y型通道行人流匯集情況，通過改變Y字型通道兩支 線人流密度，得到人流密度與匯集擁擠狀態的關系，改變Y字型通道兩支線的 夾角以及同寬度，得到行人流密度、寬度以及夾角三者之間的關系。Chang- Kun Chen基于元胞自動機模型，考慮自身驅動力的效應，用實驗的方法，設 立不同密度的疏散人群，分析建筑物內不同房間疏散情況以及T字型樓梯處的 行人走行行為。Park研究行人避讓機制，行人通過改變步態，避免沖突。