建立基于元胞自動機(jī)與相互作用力的擁擠行人流仿真模型,研究步行設(shè)施內(nèi)疏散行人流擁擠踩踏現(xiàn)象.通過單個行人占據(jù)多個元胞空間,定義行人剛體部分與彈性部分,實(shí)現(xiàn)行人彈性化處理;以行人間擁擠力、摩擦力等相互作用力,描述疏散行人間的相互影響.模擬再現(xiàn)行人疏散過程中的移動阻滯、相互擠壓,以及連續(xù)踩踏等現(xiàn)象.仿真結(jié)果表明:通過提高行人吸收系數(shù)和抗踩踏系數(shù),能有效控制行人擠傷次數(shù)和踩踏行人數(shù)量;疏散出口附近區(qū)域是擁擠力累積頂區(qū),極易發(fā)生踩踏現(xiàn)象,且踩踏現(xiàn)象具有滯后性. 

【文章來源】：交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2020,20(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

行人邊界與移動領(lǐng)域

式中：Pij是移動收益；Dij是方向參數(shù)；Sxy是點(diǎn)(x,y)到門口距離；Eij是空格參數(shù)；(x0,y0)是門口坐標(biāo)；(x,y)是行人當(dāng)前坐標(biāo)；(a,b)是行人目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)；i,j分別表示行人橫縱坐標(biāo)變化量，i=a-x,j=b-y.由于行人的異質(zhì)性，假設(shè)擁擠力在0～Fmax間隨機(jī)分布，F(xiàn)max為最大擁擠力.擁擠力的作用效果具有連續(xù)性，需要在元胞離散化的基礎(chǔ)上再現(xiàn)擁擠力的連續(xù)作用效果.在仿真步T=t時刻，行人n的擁擠力為Fn(t)；在t→t+1過程中，行人n的擁擠力變化量為ΔF；在T=t+1時刻，理論上行人擁擠力Fn(t+1)既保留t時刻對受力對象的作用效果，也包含擁擠力變化量的實(shí)際作用效果，F(xiàn)n(t+1)的更新規(guī)則為

首先，尋找每個行人的受力對象，計算行人當(dāng)前所受的擁擠力；然后，進(jìn)行受力分解，直到遍歷空間內(nèi)所有行人.如圖3所示.圖3中，吸收系數(shù)α為行人對擁擠力的吸收能力；抗擠傷系數(shù)β為行人對擁擠力的承受能力.α和β由行人自身體質(zhì)、年齡、穿著等決定.F(n)out為行人輸出的擁擠力；∑F(t)i為行人n所受擁擠力，i為對n施加擁擠力的行人；F(n→m)out為行人n分解傳遞到行人m上的分力；θm為行人m與擁擠力F(n)out的夾角.


本文編號：3354544