人员停留对含群组人群运动影响实验研究
发布时间：2020-12-21 15:07
通过开展行人运动实验,对人员停留对群组运动行为的影响进行初步研究。结果表明,人员停留工况中,受到群组及停留人员的影响,人群中个体成员和群组成员的运动速度会下降,同时群组规模越大,行走速度下降的幅度越大。当受到停留人员阻挡时,其他行人会采取绕行行为,个体成员倾向于选择通道边缘绕行,而群组成员的绕行行为与群组规模相关。群组在停留后可能会改变构型尽量聚拢,以尽量避免与后方绕行行人发生碰撞。
【文章来源】：消防科学与技术. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
人员停留工况中群组大小对行走速度的影响
若在人群行走过程中出现人员突然停留，则其后方行人或群组会出现停顿、碰撞、反应、绕行等行为，必然会对人员行走速度造成影响。以工况2～5与工况1中人员行走速度的比值来衡量人员停留对群组行走速度的影响，其中工况2～5中的人员行走速度以vst表示；工况1中的人员行走速度以vc表示，实验结果如图2所示。不论是个体人员或是群组成员，vst/vc均小于1。说明群组中行人的行走速度会下降。对比工况2～5中人员行走速度比值发现，停留人数对人群中行人速度的影响不明显。由图2可以看出，vst/vc位于0.62～0.97，即行走速度下降幅度范围约为3%～38%。个别行人在群组中的行走速度比自由行走更快，这是由于影响人员行走速度的因素较多，包括行人所属的群组规模、周围行人的行走速度和行走路线以及行人与临时停留人员的相对位置等。在人员停留工况中，人员行走速度下降程度与所属群组的规模有关，结果如图3所示。基于前面的分析，停留人数对人员速度减慢程度的影响不大，因此，图3中，1人或群组行走速度比值均为4组工况的平均值。图3中1人、2人组、3人组和4人组的数据量是由其在人群中的设置数量决定的。分析图3可以看出，1人、2人组、3人组和4人组的平均行走速度比值分别为0.85、0.84、0.79和0.72，总体来说，停留群组中人数越多，其速度下降程度越大。这主要是由于在人群中行走时，较大规模的群组需要的聚合力大，群组成员之间的行走速度必须相互协调才能维持群组的稳定性，此过程可能导致人员行走速度减慢。此外，较大群组在与停留人员相遇发生绕行时，可能会出现群组成员分散，超过停留人员后又会重新聚合，此过程也可能会导致较大群组内成员的行走速度减小。
在人员停留工况中，人群中2人组、3人组的典型绕行过程如图4所示。可以看出，停留群组对其后方人员运动造成了明显影响，如图4(a）所示，在遇到停留群组前，所有2人组和3人组均以并肩形式行走；遇到停留人员后，2人组为了避免与停留人员碰撞，改变了原来的行走方向，从右侧绕过停留人员，并在绕行过程中基本一直保持并肩的构型，群组构型变化较小；3人组在绕行过程中群组构型发生了变化，由于停留群组占据了通道中部，两侧宽度不足以使3人组在通行时继续维持原构型，绕行的3人组选择了竖直排列的纵向通过方式，如图4(c）所示。4人组在遇到突然停留人员时的绕行过程如图5所示。如前面所分析的，相比于2人组和3人组，4人群组的稳定性相对较差。可以看出，在受到停留人员影响之前，4人组成员并排前行，如图5(a）所示；当与停留人员相遇时，4人组成员出现分散，其中3人选择在停留人员右侧（前进方向）绕行，另有一人选择在停留人员左侧（前进方向）绕行，如图5(b）所示；完成绕行后，4人组成员又迅速聚合，在走出实验区域前，4人组已基本恢复了绕行前的群组状态，如图5(d）所示。分析实验视频还发现，4人组在绕行时分散形成的子群组在绕行后，为了尽快与其他群组成员聚合会出现加速运动过程。以图5所标记的4人组绕行中分散形成的单人成员为例，其在绕行前后3 s的平均行走速度如表2所示，可以看出，在绕行前其行走速度约为0.93 m/s，绕行后行走速度为1.13 m/s，说明绕行后群组成员加速行走。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑疲劳度与能见度的深埋地铁站人员疏散仿真[J]. 王泽应,李俊,付敏,汪鹏,牟玉斌. 消防科学与技术. 2019(12)
[2]基于数值模拟的综合性超市火灾人员疏散[J]. 李驰原,王博松. 消防科学与技术. 2019(09)
[3]快速疏散应急结构在高层建筑中的应用[J]. 张飞超,魏宏益,孟帅,徐斌. 消防科学与技术. 2019(07)
[4]大型购物中心人员疏散引导模拟优化研究[J]. 吕伟,穆治国,刘丹. 中国安全生产科学技术. 2019(05)
[5]考虑绕行效应的人员疏散元胞自动机模型研究[J]. 胥旋,史聪灵,李建,车洪磊. 中国安全生产科学技术. 2018(02)
[6]Analysis of dynamic features in intersecting pedestrian flows[J]. 董海荣,孟琦,姚秀明,杨晓霞,王千龄. Chinese Physics B. 2017(09)
[7]楼梯间障碍物对安全疏散的影响研究[J]. 郭海林,刘宵,王志宁,张利欣. 工业安全与环保. 2014(12)
博士论文
[1]考虑群组行为的人员运动实验与模型研究[D]. 魏晓鸽.中国科学技术大学 2015
本文编号：2930033
【文章来源】：消防科学与技术. 2020年08期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
人员停留工况中群组大小对行走速度的影响
若在人群行走过程中出现人员突然停留，则其后方行人或群组会出现停顿、碰撞、反应、绕行等行为，必然会对人员行走速度造成影响。以工况2～5与工况1中人员行走速度的比值来衡量人员停留对群组行走速度的影响，其中工况2～5中的人员行走速度以vst表示；工况1中的人员行走速度以vc表示，实验结果如图2所示。不论是个体人员或是群组成员，vst/vc均小于1。说明群组中行人的行走速度会下降。对比工况2～5中人员行走速度比值发现，停留人数对人群中行人速度的影响不明显。由图2可以看出，vst/vc位于0.62～0.97，即行走速度下降幅度范围约为3%～38%。个别行人在群组中的行走速度比自由行走更快，这是由于影响人员行走速度的因素较多，包括行人所属的群组规模、周围行人的行走速度和行走路线以及行人与临时停留人员的相对位置等。在人员停留工况中，人员行走速度下降程度与所属群组的规模有关，结果如图3所示。基于前面的分析，停留人数对人员速度减慢程度的影响不大，因此，图3中，1人或群组行走速度比值均为4组工况的平均值。图3中1人、2人组、3人组和4人组的数据量是由其在人群中的设置数量决定的。分析图3可以看出，1人、2人组、3人组和4人组的平均行走速度比值分别为0.85、0.84、0.79和0.72，总体来说，停留群组中人数越多，其速度下降程度越大。这主要是由于在人群中行走时，较大规模的群组需要的聚合力大，群组成员之间的行走速度必须相互协调才能维持群组的稳定性，此过程可能导致人员行走速度减慢。此外，较大群组在与停留人员相遇发生绕行时，可能会出现群组成员分散，超过停留人员后又会重新聚合，此过程也可能会导致较大群组内成员的行走速度减小。
在人员停留工况中，人群中2人组、3人组的典型绕行过程如图4所示。可以看出，停留群组对其后方人员运动造成了明显影响，如图4(a）所示，在遇到停留群组前，所有2人组和3人组均以并肩形式行走；遇到停留人员后，2人组为了避免与停留人员碰撞，改变了原来的行走方向，从右侧绕过停留人员，并在绕行过程中基本一直保持并肩的构型，群组构型变化较小；3人组在绕行过程中群组构型发生了变化，由于停留群组占据了通道中部，两侧宽度不足以使3人组在通行时继续维持原构型，绕行的3人组选择了竖直排列的纵向通过方式，如图4(c）所示。4人组在遇到突然停留人员时的绕行过程如图5所示。如前面所分析的，相比于2人组和3人组，4人群组的稳定性相对较差。可以看出，在受到停留人员影响之前，4人组成员并排前行，如图5(a）所示；当与停留人员相遇时，4人组成员出现分散，其中3人选择在停留人员右侧（前进方向）绕行，另有一人选择在停留人员左侧（前进方向）绕行，如图5(b）所示；完成绕行后，4人组成员又迅速聚合，在走出实验区域前，4人组已基本恢复了绕行前的群组状态，如图5(d）所示。分析实验视频还发现，4人组在绕行时分散形成的子群组在绕行后，为了尽快与其他群组成员聚合会出现加速运动过程。以图5所标记的4人组绕行中分散形成的单人成员为例，其在绕行前后3 s的平均行走速度如表2所示，可以看出，在绕行前其行走速度约为0.93 m/s，绕行后行走速度为1.13 m/s，说明绕行后群组成员加速行走。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑疲劳度与能见度的深埋地铁站人员疏散仿真[J]. 王泽应,李俊,付敏,汪鹏,牟玉斌. 消防科学与技术. 2019(12)
[2]基于数值模拟的综合性超市火灾人员疏散[J]. 李驰原,王博松. 消防科学与技术. 2019(09)
[3]快速疏散应急结构在高层建筑中的应用[J]. 张飞超,魏宏益,孟帅,徐斌. 消防科学与技术. 2019(07)
[4]大型购物中心人员疏散引导模拟优化研究[J]. 吕伟,穆治国,刘丹. 中国安全生产科学技术. 2019(05)
[5]考虑绕行效应的人员疏散元胞自动机模型研究[J]. 胥旋,史聪灵,李建,车洪磊. 中国安全生产科学技术. 2018(02)
[6]Analysis of dynamic features in intersecting pedestrian flows[J]. 董海荣,孟琦,姚秀明,杨晓霞,王千龄. Chinese Physics B. 2017(09)
[7]楼梯间障碍物对安全疏散的影响研究[J]. 郭海林,刘宵,王志宁,张利欣. 工业安全与环保. 2014(12)
博士论文
[1]考虑群组行为的人员运动实验与模型研究[D]. 魏晓鸽.中国科学技术大学 2015
本文编号：2930033
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