大型铁路客运站应急疏散仿真研究

发布时间：2017-06-26 10:18

  本文关键词：大型铁路客运站应急疏散仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代化大型铁路客运站将高铁、常速铁路、快速铁路、汽车客运、城轨、公交、计程车、过街通道、步行等多种交通方式有效的结合在一起,并担负着城市内、外各种交通方式间换乘的功能,它的特点主要是建筑规模庞大、空间布局规划复杂和多功能的聚集性强,类似的这些大型综合建筑,一旦建设完工是不能轻易改变的。如果在这些大型综合建筑内发生了紧急事故,那人员疏散的难度必定增加。在这种情况下,为保护人员的生命安全,如何将大型综合建筑内的人员快速疏散到安全地带是研究的重中之重。基于此,文章从交通运输规划的角度,在规划设计阶段引入后期铁路客运站内功能设施布局产生的影响,提高铁路客运站突发事件时人员紧急疏散的效率。论文基于人员疏散轨迹,利用谱聚类算法对铁路客运站进行功能区域划分。文章以沈阳站高架候车层为例,验证该方法对提高人员疏散效率的有效性。首先,文章从大型铁路客运站的功能特性、建筑特性方面说明铁路客运站的疏散特点,作为建立疏散模型的基础,并从参与疏散的人员、交通组织、室内布局三个方面分析其对人员紧急疏散产生的影响；然后,以沈阳站为例,构建沈阳站高架候车层的三维疏散模型,文中以网格细分沈阳站高架候车层得到区域单元,并基于该单元建立区域流量网络,提取区域单元的人员疏散轨迹流量数据,建立其功能特征,使用谱聚类算法对区域进行功能性划分,根据流量分布特点将沈阳站高架候车层划分成不同的功能区域。最后,按照划分的不同功能区域重新规划沈阳站高架候车层,提出不同的规划方案,并利用仿真软件在不同事故背景下分别进行仿真分析,计算出疏散时间,实现人员疏散三维显示,与现沈阳站高架候车层进行比较,验证该方法对提高人员安全疏散效率的有效性。其中按照城市划分功能区域的思想,来重新规划铁路客运站是文章的重点研究问题,该方法达到了提高人员疏散效率的目的。此外,功能区域划分能够得到许多功能热点,例如人员聚集地或人员的需求聚集地,而发现这些区域间的频繁移动模式将有利于缓解客运高峰期的拥挤问题,避免发生踩踏事故。
【关键词】：功能区域划分 疏散轨迹 谱聚类算法 人员疏散 大型铁路客运站
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U291.6;U298
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 人员紧急疏散的国内外研究现状12-14
• 1.2.2 铁路客运站内人员疏散的国内外研究现状14-15
• 1.3 论文研究的目标和内容15-17
• 1.3.1 研究目标15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 1.3.3 论文技术路线16-17
• 第二章 大型铁路客运站人员疏散分析17-25
• 2.1 大型铁路客运站概述17
• 2.2 铁路客运站特性分析17-22
• 2.2.1 大型铁路客运站系统特点分析17-18
• 2.2.2 大型铁路客运站功能特点18-19
• 2.2.3 大型铁路客运站的客流特点19-20
• 2.2.4 大型铁路客运站内各设施的特点20-22
• 2.3 大型铁路客运站人员安全疏散影响因素分析22-24
• 2.3.1 铁路客运站内疏散人员的影响22-23
• 2.3.2 铁路客运站交通组织形式23
• 2.3.3 铁路客运站内布局影响23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 大型铁路客运站功能区域划分方法与疏散仿真研究25-33
• 3.1 铁路客运站功能区域划分的聚类分析25-26
• 3.2 铁路客运站疏散功能区域划分的基础26-29
• 3.2.1 图的表示方法26-27
• 3.2.2 相似矩阵的计算27
• 3.2.3 图的划分准则27-29
• 3.3 划分大型铁路客运站的谱聚类算法29-31
• 3.3.1 迭代谱聚类算法29-30
• 3.3.2 多路谱聚类算法30-31
• 3.4 三维可视化人员疏散软件Pathfinder31-32
• 3.4.1 Pathfinder概述31
• 3.4.2 Pathfinder的特点31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第四章 谱聚类在铁路客运站疏散功能区域划分中的应用33-46
• 4.1 基于谱聚类的铁路客运站功能区域划分设计33-36
• 4.1.1 基于人员疏散轨迹的客运站聚类算法描述33-35
• 4.1.2 人员疏散流量的相似度矩阵计算35
• 4.1.3 相似度图的构造35
• 4.1.4 划分疏散功能区域35-36
• 4.2 谱聚类算法在沈阳站疏散功能区域划分的实际应用36-40
• 4.2.1 沈阳站简介36-38
• 4.2.2 建立沈阳站疏散模型38-40
• 4.3 划分沈阳站高架候车层的疏散功能区域40-45
• 4.3.1 提取划分沈阳站高架候车层功能区域数据40-43
• 4.3.2 沈阳站高架候车层模型网格的划分43
• 4.3.3 程序与模型结合得到疏散功能区域43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 基于疏散功能区域重新划分沈阳站高架候车层46-69
• 5.1 事故背景一的四种模型比较分析46-62
• 5.1.1 沈阳站高架候车层原始疏散模型46-50
• 5.1.2 重新规划沈阳站高架候车层模型的方案一50-52
• 5.1.3 重新规划沈阳站高架候车层模型的方案二52-55
• 5.1.4 重新规划沈阳站高架候车层模型的方案三55-57
• 5.1.5 沈阳站高架候车层的原始模型与重新规划的三种模型对比分析57-62
• 5.2 事故背景二的四种疏散模型比较分析62-67
• 5.2.1 沈阳站高架候车层四种疏散模型说明62
• 5.2.2 沈阳站高架候车层四种模型仿真结果的对比分析62-67
• 5.3 结果分析67-68
• 5.4 本章小结68-69
• 第六章 结论与展望69-71
• 6.1 论文主要结论69-70
• 6.2 论文展望70-71
• 参考文献71-74
• 附录A 功能区域划分的核心代码74-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文79-80
• 致谢80

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