本文關(guān)鍵詞：地鐵候車廳客流疏散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

網(wǎng)友dfjmvg964近日為您收集整理了關(guān)于地鐵候車廳客流疏散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型研究的文檔，希望對(duì)您的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。以下是文檔介紹：文庫(kù)下載免費(fèi)文檔下載下載自文庫(kù)下載網(wǎng),內(nèi)容可能不完整,您可以點(diǎn)擊以下網(wǎng)址繼續(xù)閱讀或下載:/f8deef83b9d528ea81c77999.html地鐵候車廳客流疏散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型研究第 45 卷第 5 期 2006 年 10 月復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)JournalofFudanUniversity(NaturalScience)Vol.45No.5Oct.2006文章編號(hào):0427-7104(2006)05-0594-05地鐵候車廳客流疏散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型研究吳正,王昀,沈俊彥(復(fù)旦大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系,上海 200433)摘要:研究地鐵候車廳客流運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,使之能夠應(yīng)用于地鐵到達(dá)客流疏散時(shí)間的預(yù)測(cè).通過實(shí)際測(cè)量和參數(shù)優(yōu)化方法,對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了成功辨識(shí).根據(jù)這一模型計(jì)算的客流疏散時(shí)間,與*** 3 個(gè)有代表性站點(diǎn)的 400 多組實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,顯示吻合程度很高.應(yīng)用本模型得到了客流/合理化 0 以減少疏散時(shí)間的定量數(shù)據(jù),以及一個(gè)預(yù)報(bào)/大客流爆滿 0 的判斷指標(biāo).關(guān)鍵詞:地鐵候車廳;客流疏散時(shí)間;數(shù)學(xué)模型;參數(shù)辨識(shí)中圖分類號(hào):U213;U491.112 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A作為地下空間開發(fā)的一個(gè)重要方面,城市地鐵的快速修建和合理運(yùn)營(yíng)正在成為每一個(gè)大中城文庫(kù)下載免費(fèi)文檔下載和規(guī)劃中的一道重要課題,軌道交通是現(xiàn)代城市交通發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn).地鐵作為最普及的現(xiàn)代軌道交通工具,已在當(dāng)今都市生活中發(fā)揮出至關(guān)重要的作用,但它同時(shí)也帶來了一系列與安全正點(diǎn)、旅途舒適有關(guān)的新問題,包括可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸、投毒、恐怖襲擊、大客流爆滿等突發(fā)事件.候車廳是每個(gè)乘客進(jìn)出地鐵的必經(jīng)之路,其中客流密集,流動(dòng)情況復(fù)雜,由于建設(shè)條件等原因造成各個(gè)車站候車廳的布局很不一致,車站周邊環(huán)境,尤其是公交換乘環(huán)境,對(duì)候車廳內(nèi)客流也會(huì)產(chǎn)生很大影響,使得候車廳內(nèi)某些局部形成極高密度的人流[5].密度過高會(huì)使客流運(yùn)動(dòng)受阻,速度下降,沖突可能增大,最終導(dǎo)致候車時(shí)間和到達(dá)客流疏散時(shí)間變長(zhǎng),這些都是我們希望避免的.在此前的研究中,已有人從旅客換乘系統(tǒng)優(yōu)化的角度出發(fā),對(duì)候車廳內(nèi)換乘客流進(jìn)行仿真分析[6][1~4].[7]二維空間中的行人流數(shù)學(xué)模型研究近年來有相當(dāng)大的發(fā)展,先后提出了社會(huì)力模型、元胞自動(dòng)機(jī)模型[8] 、離心力模型[9] 等. 將這些模型應(yīng)用于地鐵候車廳客/f8deef83b9d528ea81c77999.html 流運(yùn)動(dòng),可以獲得疏散時(shí)間與出口寬度之間的函數(shù)關(guān)系[9].但我們發(fā)現(xiàn)候車廳客流運(yùn)動(dòng)更加接近從一個(gè)比較寬的范圍流向一個(gè)窄口的/準(zhǔn)一維 0 管流,而且在交通工程的實(shí)際應(yīng)用中,也已有將候車廳的二維區(qū)域劃分成若干個(gè)一維通道以減少?zèng)_突的做法,如臺(tái)北地鐵.因此,我們提出了描述地鐵候車客流運(yùn)動(dòng)的/準(zhǔn)一維 0 數(shù)學(xué)模型導(dǎo)致的候車延誤時(shí)間增加進(jìn)行了定量預(yù)測(cè).[5],并根據(jù)該模型對(duì)安裝隔離門文庫(kù)下載免費(fèi)文檔下載可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸、投毒、恐怖襲擊、大客流爆滿等突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案的角度看,到站下車人流的疏散問題尤為重要.雖然進(jìn)站候車人流與到站下車疏散人流這兩者運(yùn)動(dòng)過程有顯著的區(qū)別,但也存在著不少的相似之處,最關(guān)鍵的是兩者都具有從一個(gè)比較寬的范圍流向一個(gè)窄口的特征,在此過程中密度(單位面積上的人數(shù))越來越大,速度則越來越慢.因此,本文試圖將文獻(xiàn)[5]的數(shù)學(xué)模型加以推廣,將其中幾個(gè)參數(shù)賦予新的意義并通過模型參數(shù)辨識(shí)方法確定其取值,從而得到一個(gè)新的能夠描述地鐵候車廳內(nèi)客流疏散過程的數(shù)學(xué)模型.將模型計(jì)算得到的下車人流疏散時(shí)間與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)能很好吻合,這就為定量描述候車廳內(nèi)客流運(yùn)動(dòng)情況提供了更加全面的依據(jù).1 模型的提出首先,根據(jù)對(duì)***二號(hào)線人民廣場(chǎng)站和石門一路站的數(shù)百次實(shí)際觀測(cè)記錄,通過回歸分析發(fā)現(xiàn),一列車在某一站的下車人數(shù) n 與其所對(duì)應(yīng)的疏散時(shí)間 T 之間可以歸結(jié)為一個(gè)基本的函數(shù)形式,即收稿日期:2005-08-22作者簡(jiǎn)介:吳正(1956)),男,副教授.第 5 期吳正等:地鐵候車廳客流疏散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型研究595T=2.(1)當(dāng)人數(shù)為 0 或非常小時(shí),疏散時(shí)間等于 A,由此可知 A 的意義即為一個(gè)人在不受干擾條件下從車門處走文庫(kù)下載免費(fèi)文檔下載口所用的時(shí)間.其次,注意到已有的客流上車過程數(shù)學(xué)模型[5]e22T(x)=#ln,2Kwe2.2-2:///f8deef83b9d528ea81c77999.htmlpar2.2(2)其中 T(x):在第 x 個(gè)地鐵車門周圍候車的人全部進(jìn)入地鐵所需要的時(shí)間;s:每個(gè)人的平均占地面積,一般取 0.2m2;n(x):在第 x 個(gè)地鐵車門口候車的人數(shù),單位為 1;e:車門的寬度,是個(gè)定值,例如***一號(hào)線車門寬為 1.3m;K:模型參數(shù),取值隨不同站點(diǎn)改變;w:候車廳的半寬度.比較(1)和(2)式,我們發(fā)現(xiàn)如果扣除了時(shí)間常數(shù) A,則 T 都是 n 的二次函數(shù).因此就可以把公式(2)推廣到到達(dá)客流的疏散過程中去,將原來公式中的地鐵車門對(duì)應(yīng)為一部自動(dòng)電梯(附帶邊上的步行梯),而車門附近的候車人群對(duì)應(yīng)為從這部電梯附近幾個(gè)車門中出來并經(jīng)過該電梯疏散的人群,這幾個(gè)車門所在區(qū)間稱為這部電梯的吸引區(qū)間.在(2)式中,4.4 是指相鄰兩個(gè)車門之間的距離,也就是一個(gè)車門處候車人群所能占據(jù)的最大寬度,2.2 則是它的一半.在推廣的公式中,這兩個(gè)值分別用 2B 和 B 替代,B 稱為吸引區(qū)間的半寬.同樣,e 也要用等效出口寬度 b 來替代,考慮到自動(dòng)電梯和步行梯對(duì)人群的吸引力是不同的,所以 b 不能簡(jiǎn)單地等于兩個(gè)寬度之和.實(shí)際上,B,b 和 K 一般都不是常數(shù),要根據(jù)地鐵候車廳的不同情況而改變,也就是需要辨識(shí)的模型參數(shù).文庫(kù)下載免費(fèi)文檔下載的討論,可給出我們推廣得到的公式如下:bT(x)=A #ln,2KwbB-2 22B(3)其中 n(x):通過第 x 部自動(dòng)電梯及其邊上的步行梯疏散的人數(shù),單位為 1;T(x):上述疏散人群全部進(jìn)入電梯或步行梯所耗費(fèi)的時(shí)間(從停車開門起算);A,s,B,b,K 和 w 意義均如前所述.比較(1)和(3)式又可知 C 的表達(dá)式為bs22BC=#ln,2KwbbB-2文庫(kù)下載免費(fèi)文檔下載(4)所以 C 的取值與候車廳的半寬成反比, 與吸引區(qū)間半寬/f8deef83b9d528ea81c77999.html 及等效出口寬度等則有比較復(fù)雜的關(guān)系.至此,我們可以將本文提出模型對(duì)客流疏散時(shí)間的主要影響因素歸納為下面幾點(diǎn).1)與疏散的人數(shù)呈二次函數(shù)關(guān)系.人數(shù)越多,疏散時(shí)間也就越長(zhǎng).2)與一個(gè)人在不受干擾條件下從車門處走到電梯口的時(shí)間有關(guān)系.當(dāng)人數(shù)較少(nA)時(shí),疏散時(shí)間就相當(dāng)于 A 的大小.3)C 與候車廳的半寬成反比,候車廳的半寬越大,疏散時(shí)間就越少.如果疏散人數(shù)很少,由于半寬增大也會(huì)使 A 值變大,所以疏散時(shí)間反而是增加的.4)與等效出口寬度及吸引區(qū)間半寬有關(guān)系,但不是簡(jiǎn)單的正比或反比的關(guān)系.通過數(shù)學(xué)分析可知,在參數(shù)的合理取值范圍內(nèi),疏散時(shí)間是等效出口寬度的單調(diào)下降函數(shù),又是吸引區(qū)間半寬的單調(diào)上升函數(shù).2 2 模型參數(shù)辨識(shí)方法我們以前曾在低速混合型城市交通機(jī)動(dòng)車

12>

  本文關(guān)鍵詞：地鐵候車廳客流疏散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。