基于行人仿真技术的轨道交通多线换乘车站设计研究-以广州天河公园站为例

以广州地铁多线换乘车站—天河公园站为例,利用行人仿真动力学的方法,建立车站行人仿真模型,选取适当的仿真参数和评价指标,对初始方案、中间方案及最终方案的车站客流组织进行仿真。通过对仿真结果进行分析,认为贯通式站厅方案客流组织效果较好。对站厅和站台设计进行优化调整,调整后的客流仿真结果表明,站厅客流流线清晰,客流组织有序,13号线侧站台客流疏散顺畅,空间利用率得到提高。     

地铁车站客流绕行设施对突发事件下乘客疏散的影响研究*

为确保紧急事件发生时的疏散安全,对绕行设施的合理设置开展系统研究。采用实地调查与仿真模拟手段结合的方式,查明广州东站综合交通枢纽多线换乘地铁车站客流绕行设施的布置情况,基于社会力模型方法,构建不同客流管控等级对应的绕行设施设置条件下地铁车站乘客疏散仿真模型,分析研究地铁车站绕行设施对于紧急情况下乘客疏散产生的影响。研究结果表明:一级客流管控绕行下设置于车站楼梯、扶梯中的绕行设施能够减少站台乘客疏散时间,相比无绕行设施时下降1.8%;二级客流管控绕行以“S”型布置于车站通道处时,客流密度最高增加2倍,疏散时间增加约30 s,以“一”字型代替“S”型进行优化,站厅与站台乘客疏散时间分别下降2%与1.6%,客流密度减少47%,“一”字型绕行设施布置于车站长通道内对于地铁站乘客疏散更为有利。     

基于元胞自动机的换乘枢纽车站人员安全疏散研究

换乘枢纽车站人员疏散要求不明确具体,仿真研究使其在设计阶段可进行安全评估。结合突发事件下人员的行为特征,基于元胞自动机模型,综合分析人员与环境、人员自身之间的交互。依据已有地铁设计规范,模拟某虚拟车站高峰期人员疏散过程。仿真结果显示:站厅层安全隐患较小,而站台层存在一定安全隐患,通过改变工作人员位置,可改善疏散效率。     

基于车站设施服务水平累积时间的地铁换乘车站风险分析*

为研究地铁换乘车站风险,制定客流组织方案,基于Fruin设施服务水平划分标准,提出通过比较各级服务水平累积时间,对地铁换乘车站风险进行分析。以北京地铁1,5号线换乘站-东单站为研究对象,对单向换乘及双向换乘2种方案下,早高峰1 h的客流疏运过程进行模拟。研究结果表明:采用双向换乘方案时,客流平均密度高峰值对应区域发生变化,站台北端上行扶梯入口的E,F服务水平累积时间共增加68.5倍,站厅北端楼扶梯附近E,F服务水平累积时间共增加4.9倍,成为新的客流风险点,早高峰期间在该区域应加强客流疏导。     

沈阳地铁特殊站点突发事件对疏散的影响因素研究

为了研究地铁站突发情况对人员疏散的影响,基于实际的地铁站、列车设计资料,运用Pathfinder软件对沈阳市某厅—厅换乘T形特殊地铁站进行仿真。依据车站设计客流确定超高峰下的人员数量,结合实际高峰期人流特征确定人员参数。对超高峰疏散的模拟结果进行分析,然后设置不同的突发情况并分析其影响。结果表明:列车载荷在80%以上时会使疏散时间超过规范要求;列车载荷在80%以下、没有9人以上的拥堵情况发生时可以满足规范要求;站厅层闸机出现3处拥堵时疏散时间最多会增加33.8%;列车载荷达到极限载荷的80%、站台层达到极限载荷时应开展应急措施,避免楼梯口和闸机口出现拥堵等突发情况影响客流出入及应急疏散。研究结果可为特殊站点超高峰疏散管理提供理论依据。     

突发性客流地铁站点的疏散设计优化研究*

为提升突发性客流地铁站点疏散效率,以武汉市某地铁站为研究对象,采用数值模拟方法,分析不同期间节点下的疏散状况,选择最不利的典型工况（节假日A3）进行特征分析。研究结果表明:站台层拥堵时间大于站厅层拥堵时间,站台层疏散口为疏散瓶颈区;对站台层疏散口的位置与朝向进行调整,优化后疏散效率提高9.3%;验证合理增加高选择度站厅层出入口宽度等优化措施效果,发现以上策略具有一定可操作性和推广性,研究结果可为定量评估地铁站疏散能力提供参考。     

地铁车站客流流动机理研究与应用

为制定有效的地铁车站客流疏导方案及应急疏散预案,通过现场观测,结合录制的视频资料,分析人员流动的基本特点,提出人员流动类似于气体和液体的流动的现象,建立人员流守恒方程和流体动力学的连续模型,提出基于流体动力学的人员疏散理论模型。采用建立的数学模型和数值算法,开发了紧急疏散计算分析软件V1.0,对地铁车站站台的人员进行数值模拟分析,通过模拟结果与实际观测情况进行对比发现,模拟结果与实际观测情况基本相符,即车站站台上行楼梯口处为乘客拥堵的节点,并呈现客流叠加的现象。     

地铁四线换乘枢纽高峰客流火灾疏散模拟研究

地铁换乘枢纽车站结构复杂、客流密度高,火灾情况下的应急疏散难度大,为研究地铁大型换乘枢纽火灾事故时的客流疏散模式,以四线换乘枢纽CGM站为例,使用building EXODUS软件,分别研究楼梯组、电梯、出入口和闸机组这4类设施无法使用时对乘客疏散时间的影响,以及各场景下乘客的疏散策略。考虑仅站厅乘客参与疏散、1辆列车上的乘客参与疏散、2辆不同线路列车上的乘客参与疏散这3种情况,共设置155个工况。研究结果表明:出入口对于疏散时间的影响较大;楼梯组次之;电梯和闸机组的影响明显小于前2者;同类设施中,由于设施位置及几何特征存在差异,各设施对于疏散时间的影响不同;随着疏散人数的增加,同一设施对于疏散时间的影响随之增加;所有出入口可以使用时,各线路独立疏散时效率较高;发生出入口火灾时,打开线路间换乘通道的防火卷帘门可降低所需疏散时间。     

应急交通疏散中的分期疏散策略研究

以元胞传输模型理论为基础,以最小化加权总行程时间为目标函数,构建了分期疏散模型。对数学模型进行数值求解,利用微观交通仿真软件VISSIM对疏散过程进行仿真,并比较分析数值结果与仿真结果显示,两者具有较好的一致性。     

地铁同站台高架换乘车站火灾全尺寸实验研究—(3)站台火灾

为了研究地铁同站台高架换乘车站台火灾情况,通过在某同站台高架换乘车站的大空间站台层区域开展0.25~1 MW规模的现场火灾实验,对烟气温度、烟气层高度和烟气蔓延时间进行分析,并建立了该类型车站站台区域顶棚烟气分布和烟气扩散时间的经验模型。研究结果表明:站台不同高度顶棚下方烟气温度呈指数分布趋势,且温度衰减速率随火源功率的增加而降低;受火源位置、顶棚结构和自然排烟的影响,站台层不同部位的烟气层高度有所差异,起火站台的烟气层高度在火源附近较高,在纵向方向呈逐渐降低的趋势,未起火站台火源断面位置处的烟气层高度较低,在纵向方向呈逐渐升高的趋势,现场应急救援和客流疏散中应充分重视未起火站台的危险性,同时防排烟设计应尽可能提高站台顶部排烟口总面积以降低烟气在扩散过程中的质量流量;烟气蔓延时间受火源功率的影响较大,在纵向方向与扩散距离呈线性增长趋势,随着火源功率的增加,烟气扩散速度逐渐升高,在0.25,0.5和1 MW的火灾规模下烟气扩散速度分别为0.33~0.4,0.41~0.43和0.45~0.81 m/s。     

地铁车站疏散瓶颈疏散优化共性方案仿真研究*

为解决地铁车站高峰期乘客疏散的瓶颈问题,对比高成本的单一模型实验,提出1套基于Anylogic软件针对车站乘客疏散瓶颈的可重复仿真优化方案。通过实地调查,对比一般地铁车站由站厅层和站台层组成的结构特性;分析2层之间乘客通过楼梯、扶梯等进行疏散的车站共性,创建针对行人流动态疏散过程的通用仿真模型;统计模拟疏散过程中影响疏散效率的参数,给出针对共性模型的优化方案。研究结果表明:疏散总时长较优化前减少35 s,模拟成功疏散人数增加164人。研究结果能够优化车站的紧急疏散瓶颈现象从而改善车站的安全性和舒适性,所提出的优化方案可为解决车站乘客疏散问题提供研究思路。     

基于Pathfinder的特殊地铁站点人群紧急疏散模拟

为了保障地铁安全运营，提高突发事件发生后人员疏散的效率，基于实际地铁站的尺寸和载客量，利用Pathfinder软件对北京市某特殊地铁站进行建模；结合站点内不同时间段的人流特征，分析站点内可能存在的不利工况，并对各类工况进行仿真模拟。结果表明:地铁站点内疏散的瓶颈区域为站台和站厅连接处的楼梯口；早高峰时期列车满员时，候车人数超过200需要采取限流措施；晚高峰时期列车人数在1 056左右时，候车人数超过576需增加引导人员限制人员流动。研究成果可为特殊地铁站点的疏散通道设计和日常的人流安全管理提供理论依据。     

基于实测数据的南京地铁换乘楼梯流量系统动力学分析

在实测数据的基础上,经过数据处理和分析,获得了地铁高峰运行期间换乘乘客在通道和楼梯口的速度-时间、密度-时间、流量-时间曲线。在所得统计曲线的基础上,根据系统动力学理论和方法,结合紧急疏散模型,用Vensim仿真软件建立了基于实测数据的地铁换乘系统动力学模型,并对仿真模拟后的数据进行分析,发现换乘楼梯流量随楼梯长度增加逐渐减小,并最终趋近2.5人/s;随楼梯宽度增加逐渐增大,并最终趋近5.1人/s。通过Origin软件拟合出两条曲线,并得出了流量与长度、宽度的定量关系。     

北京地铁1号线A站乘客疏散行为实测研究

地铁作为人员密集场所,一旦发生突发事件,如何在突发事件下合理快速的组织地铁乘客疏散至安全区域,是地铁运营部门急需解决的重大问题。通过对北京地铁1号线A站常态下人员疏散情况的实测,分析研究不同人群在不同地点的疏散速度及乘客在疏散路径选择上的差异等行为特征,并通过实测,统计出乘客从站台疏散至地铁各出入口所需的时间。研究结果为地铁乘客疏散行为特征研究及疏散计算模型边界条件的设置提供支撑。     

铁路客运站疏散安全风险分析与对策研究——以乌鲁木齐站为例

本文对乌鲁木齐站疏散安全进行分析研究。经乌鲁木齐站客流数据分析得,日均客流量1.78万人,日常高峰时段客流量2.4万人,每日早高峰客流在9:00～12:00之间,晚间客流高峰在18:00～24:00之间。乌鲁木齐站以原有疏散能力计算,日常高峰时段旅客平均排队时间为36.7min,其他特殊时段旅客积压排队现象更长,造成旅客需要提前1.3～2.0小时排队进站。影响乌鲁木齐站疏散安全的主要原因包括疏散设施未全部投入使用,安检设备通过能力有限,旅客疏散路线复杂等。笔者从疏散路径、疏散设施和疏散管理等方面提出疏散安全风险控制的对策和建议。     

某地铁站突发事件乘客疏散行为分析研究（2）——行为分析

为了掌握突发事件下,乘客疏散行为反应;基于某地铁站突发事件区间隧道乘客紧急疏散事故案例,采用观察分析研究乘客在列车车厢内疏散行为特征、疏散路线规律、车厢内惊慌情绪分布及规律。结果表明:乘客疏散行为呈现波浪规律特征扩散传递;乘客惊慌逃散时呈现同年龄段同性别相互聚集现象;乘客惊慌逃散时呈现羊群效应;乘客惊慌逃散路线呈现圆弧现象;乘客惊慌情绪随着距离事故点的距离增加而减弱,呈负相关。为地铁设计人员、地铁安全评估、仿真模型、疏散应急预案提供数值参考,并对地铁站区间隧道存在的安全疏散问题提出优化建议。     

地铁乘客特性与疏散行为特征相关性分析

在参照了商场、学校等人员密集场所安全疏散调查问卷的基础上,设计了地铁乘客疏散行为特征调查问卷,并在北京地铁1、2、5号线客流较大的东单站、西直门站及天通苑站获取了551份调查问卷。针对突发状态下的地铁出行乘客特性与疏散行为的相关性问题,采用皮尔逊卡方检验法进行了综合分析,获取了10组存在显著相关性的变量组及14组存在一定相关性的变量组。相关性分析结果表明,地铁出行乘客的年龄、受教育程度、职业与使用地铁出行的频率是影响人员疏散的显著相关因素,而性别与身体状况是人员疏散的相关因素。     

磁悬浮车辆中人员紧急疏散的仿真研究

为了对研制的八达岭低速磁浮试验列车人员疏散安全性进行评估,考虑从磁浮车辆的空间布局和人员紧急疏散的特点,在现有的元胞自动机模型和行人流模型基础上,通过人员动态调整自身速度、动态修正人员行为等技术,建立了一种基于车辆环境约束以及人员行为特性的元胞自动机模型。该模型具有人员速度可变、能以自组织现象修正人员行为的特点,经过比较验证,模型的仿真过程更加接近真实情况,仿真结果与一般经验公式得到结果相吻合。以我国正在研制的八达岭低速磁浮试验列车为仿真对象,对车辆布局对其人员的安全疏散的影响进行了计算机仿真和分析,找出了影响人员疏散效率和时间的关键因素,为设计改进提供了依据。     

地铁换乘车站客流疏运模拟及风险分析（1）-T型车站

地铁系统日常运行时承载着大规模客流,特别是地铁换乘车站,应对的是两条或者更多条线路客流的集聚和换乘,突发大客流容易造成运营安全事故。文章针对地铁客流疏运的宏观疏运组织和微观个体行为的耦合过程。分析提出了换乘车站大客流疏运风险分析的基本要素和步骤,并给出了疏运风险分析方法及需要关注的主要指标。基于智能个体和矢量空间模拟技术,建立了地铁大客流疏运模拟方法。结合某T型地铁换乘车站,对地铁换乘的客流运动过程进行了模拟仿真,分析了空间使用率、乘客滞留情况、空间人员瞬时密度、换乘时间和换乘距离等指标,辨识了客流高风险位置。文章提出的模拟方法和结论可为国内外类似车站制定客流组织方案及通道设计提供参考。