步行设施内疏散行人拥挤踩踏仿真研究

发布时间：2021-08-21 00:47

　　建立基于元胞自动机与相互作用力的拥挤行人流仿真模型,研究步行设施内疏散行人流拥挤踩踏现象.通过单个行人占据多个元胞空间,定义行人刚体部分与弹性部分,实现行人弹性化处理;以行人间拥挤力、摩擦力等相互作用力,描述疏散行人间的相互影响.模拟再现行人疏散过程中的移动阻滞、相互挤压,以及连续踩踏等现象.仿真结果表明:通过提高行人吸收系数和抗踩踏系数,能有效控制行人挤伤次数和踩踏行人数量;疏散出口附近区域是拥挤力累积顶区,极易发生踩踏现象,且踩踏现象具有滞后性. 

【文章来源】：交通运输系统工程与信息. 2020,20(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

行人边界与移动领域

式中：Pij是移动收益；Dij是方向参数；Sxy是点(x,y)到门口距离；Eij是空格参数；(x0,y0)是门口坐标；(x,y)是行人当前坐标；(a,b)是行人目标点坐标；i,j分别表示行人横纵坐标变化量，i=a-x,j=b-y.由于行人的异质性，假设拥挤力在0～Fmax间随机分布，Fmax为最大拥挤力.拥挤力的作用效果具有连续性，需要在元胞离散化的基础上再现拥挤力的连续作用效果.在仿真步T=t时刻，行人n的拥挤力为Fn(t)；在t→t+1过程中，行人n的拥挤力变化量为ΔF；在T=t+1时刻，理论上行人拥挤力Fn(t+1)既保留t时刻对受力对象的作用效果，也包含拥挤力变化量的实际作用效果，Fn(t+1)的更新规则为

首先，寻找每个行人的受力对象，计算行人当前所受的拥挤力；然后，进行受力分解，直到遍历空间内所有行人.如图3所示.图3中，吸收系数α为行人对拥挤力的吸收能力；抗挤伤系数β为行人对拥挤力的承受能力.α和β由行人自身体质、年龄、穿着等决定.F(n)out为行人输出的拥挤力；∑F(t)i为行人n所受拥挤力，i为对n施加拥挤力的行人；F(n→m)out为行人n分解传递到行人m上的分力；θm为行人m与拥挤力F(n)out的夹角.


本文编号：3354544