考虑疏散通道结构的大型场馆行人疏散时间与路径选择研究

发布时间：2017-07-18 18:10

  本文关键词：考虑疏散通道结构的大型场馆行人疏散时间与路径选择研究

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【摘要】：随着经济发展,居民生活水平逐渐提高,娱乐生活日渐丰富,各大城市的大型活动举办越来越多。由于大型活动举办过程中,行人聚集,密度较大,若没有有效的行人流组织方案及行人安全疏散方案,将存在较大安全隐患。论文以大型场馆不同疏散通道结构内的行人交通特性研究为基础,考虑到通道建筑结构对行人交通特性和疏散过程的影响,分别从时间和空间两大方面对行人疏散过程进行分析。时间方面,建立一种更加符合大型活动散场时的行人疏散时间模型。空间方面,基于改进蚁群算法,建立了场馆应急条件下的行人路径选择模型。模型能更加精确的反映活动散场时行人的交通特性,同时能为场馆不同疏散通道的疏散能力评估提供理论的支撑,也能为通道结构的合理设计和布局提供依据。论文以陕西省体育场为例,将体育场分为场内和场外两大部分。对于场内,即指观众席区域;对于场外,则是指从检票大厅(出口)开始,沿楼梯疏散通道、水平疏散通道等各疏散结构到达市政道路的整个过程。在行人交通数据采集的基础之上,使用Origin9.0软件拟合各参数的曲线函数关系,检验其拟合程度,并分别对场内和场外不同的通道结构内的行人疏散流特性展开分析。其次,对大型活动散场时行人疏散时间模型展开研究。行人疏散是行人拥挤调控的重要策略,论文从时间角度分析行人疏散特性问题,根据行人交通特性,分别建立了场馆内部和场馆外部不同通道结构的行人疏散时间模型,并阐述了串联系统和并联系统的概念,为实例应用中建立整体疏散模型提供依据。然后,论文以陕西省体育场为例进行实例应用与分析,将其疏散过程划分成场馆内部和场馆外部两部分,并按通道结构类型进一步划分成观众席至猫洞通道、大厅至楼梯通道、普通楼梯通道、水平疏散通道等几种结构,并利用第三章的交通特性分析和第四章所建立的模型分别计算疏散时间。对于场内观众席的行人疏散,用交通微观仿真软件Vissim6.0中的行人模块进行行人疏散仿真,并将仿真结果与模型计算结果对比分析,验证了模型的精确性与合理性。对于场外各通道结构的疏散,将模型计算结果与实测结果进行对比,验证了模型的精确性。最后,论文在行人交通特性的研究基础上,对蚁群算法进行改进,以描述应急条件下行人疏散的路径选择过程,并以陕西省体育场为例进行MATLAB仿真,根据不断的仿真测试来确定各参数取值,并分析了不同的参数取值对仿真结果的影响。以9#口为起始点,通过仿真分别得到了起始点到7个终点出口的最优路径和迭代次数,并对结果进行了分析。
【关键词】：大型活动 建筑结构 行人交通特性 疏散时间 路径选择
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.226
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 研究目的与意义13-14
• 1.3 研究内容14-16
• 1.4 技术路线16-18
• 第二章 大型活动行人交通研究综述18-26
• 2.1 大型活动行人交通特性18-22
• 2.1.1 行人交通数据采集方法18-19
• 2.1.2 行人交通特性方面19-22
• 2.2 行人安全疏散22-24
• 2.2.1 行人安全疏散模型及仿真模拟方面22-24
• 2.2.2 行人安全疏散规律方面24
• 2.3 本章小结24-26
• 第三章 大型活动行人交通特性分析26-44
• 3.1 行人交通数据采集与结果分析26-34
• 3.1.1 调查目的26
• 3.1.2 调查时间26
• 3.1.3 调查地点26
• 3.1.4 调查内容26-27
• 3.1.5 调查方法27-30
• 3.1.6 调查结果30-33
• 3.1.7 结果分析33-34
• 3.2 大型活动场内行人交通特性34-38
• 3.2.1 上层通道截面行人交通特性34-35
• 3.2.2 下层通道截面行人交通特性35-37
• 3.2.3 猫洞通道截面行人交通特性37-38
• 3.3 大型活动场外行人交通特性38-42
• 3.3.1 检票口外楼梯段38-39
• 3.3.2 体育场环路39-41
• 3.3.3 场馆外行人疏散通道41-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 大型活动行人疏散时间模型研究44-76
• 4.1 传统行人疏散时间模型概述44-46
• 4.1.1 Paul模型44-45
• 4.1.2 Melinek and Booth模型45
• 4.1.3 排队论模型45
• 4.1.4 Togawa模型45-46
• 4.2 活动散场行人疏散模型的建立46-55
• 4.2.1 看台观众疏散时间模型47-50
• 4.2.2 检票大厅及设置有隔离栏的楼梯结构疏散时间模型50-52
• 4.2.3 水平通道、普通阶梯疏散时间模型52-53
• 4.2.4 整体疏散模型53-55
• 4.3 大型活动场内行人疏散实例应用55-67
• 4.3.1 场馆内部介绍55-57
• 4.3.2 看台观众疏散模型的建立57-59
• 4.3.3 参数取值及模型计算59-63
• 4.3.4 对比分析63-67
• 4.4 大型活动场外行人疏散实例应用67-74
• 4.4.1 场外基本概况67-69
• 4.4.2 疏散时间模型的建立69-71
• 4.4.3 模型的验证71-73
• 4.4.4 对比分析73-74
• 4.5 本章小结74-76
• 第五章 基于改进蚁群算法的安全疏散路径选择研究76-91
• 5.1 蚁群算法概述76-77
• 5.2 最优路径选择模型的建立77-81
• 5.2.1 行人疏散环境模型77-78
• 5.2.2 基于改进蚁群算法的行人安全疏散路径模型78-81
• 5.3 实例分析与验证81-89
• 5.3.1 疏散环境模型的建立82
• 5.3.2 参数取值的确定82-84
• 5.3.3 仿真结果与分析84-89
• 5.4 本章小结89-91
• 总结与展望91-94
• 参考文献94-100
• 附录100-108
• 攻读硕士期间取得的研究成果108-109
• 致谢109

【参考文献】

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本文编号：559071