本文關(guān)鍵詞：基于差異化個(gè)體特性的密集客流疏散行為分析與建模　出處：《北京交通大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,各類人群密集場所由于火災(zāi)、地震、恐怖襲擊等突發(fā)事件導(dǎo)致的恐慌和擁擠踩踏事故風(fēng)險(xiǎn)加劇,如何降低或避免由于突發(fā)事件導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題之一。通過對(duì)當(dāng)前行人行為模型總結(jié)分析發(fā)現(xiàn),雖然在分析疏散中的許多現(xiàn)象和過程方面取得了大量成果,但既有疏散仿真工具經(jīng)常忽視人的行為,將行人視為粒子進(jìn)行模擬,缺乏個(gè)體行為與群體演化的關(guān)聯(lián)性探索,模型與仿真中對(duì)行人個(gè)人特征及其影響因素較少涉及。社會(huì)心理學(xué)領(lǐng)域的理論和研究則指出,這些因子對(duì)于行人疏散決策行為具有重要影響。而行人的組織與疏散仿真是擁擠場所安全評(píng)估的必要手段,因此深入研究行人個(gè)體、組與群體行為,探索考慮個(gè)體行為差異的群體疏散模型,對(duì)提高應(yīng)急疏散能力和保障公共安全具有重要意義。本文結(jié)合人群密集場所行人認(rèn)知與決策行為調(diào)查,分析了有關(guān)認(rèn)知與心理反應(yīng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)因子,揭示了人群密集場所行人個(gè)體社會(huì)行為影響下的群體運(yùn)動(dòng)行為,以及群體運(yùn)動(dòng)規(guī)則下的個(gè)體行為。在時(shí)間和空間維度上解析了行人逃生決策機(jī)理,分析了反應(yīng)決策階段和逃生運(yùn)動(dòng)階段中,行人洞察危險(xiǎn)并進(jìn)行反應(yīng)判斷,做出逃生出口預(yù)決策,開始逃生運(yùn)動(dòng),直至成功逃生的全過程。整個(gè)過程,行人的決策行為貫穿始末,差異化的個(gè)體特征、環(huán)境特征和決策能力形成了個(gè)性化的反應(yīng)決策行為。基于行為決策機(jī)理分析,建立了人群密集場所行人個(gè)體逃生行為模型構(gòu)架。模型構(gòu)架由基于差異化個(gè)體特性的逃生時(shí)機(jī)決策模型、基于差異化個(gè)體認(rèn)知的逃生出口選擇偏好模型、基于差異化理性行為的動(dòng)態(tài)疏散路徑選擇模型三階段所構(gòu)成。其中,第一階段模型,分析了突發(fā)事件的態(tài)勢(shì)演化和行人個(gè)體逃生選擇閾值,建立了行人疏散時(shí)機(jī)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境等影響因子間的量化模型。第二階段模型基于對(duì)人群密集場所行人物理特征、認(rèn)知特征和決策行為的調(diào)查,構(gòu)建了行人出口選擇與行人個(gè)體特征的間的量化方程,并對(duì)行人出口選擇進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,模型主要反映了行人個(gè)體空間認(rèn)知差異導(dǎo)致緊急情況下所能夠選擇的出口或逃生方向選擇差異。第三階段模型分析了突發(fā)事件下行人個(gè)體路徑選擇最大效用,效用函數(shù)主要考慮期望逃生時(shí)間、障礙物阻力、區(qū)域服務(wù)水平、行人個(gè)性化認(rèn)知水平,基于行人異質(zhì)性原則,通過個(gè)體認(rèn)知的基礎(chǔ)差異和邏輯規(guī)則差異達(dá)到最終的行為差異,形成最終的行人逃生路徑選擇。根據(jù)已建立的行人疏散行為模型體系,選擇北京南站地下一層進(jìn)行實(shí)證分析,采集了該區(qū)域的各出入口行人流量、瞬時(shí)區(qū)域人群密度、行人正常行進(jìn)速度及行人步行路徑等數(shù)據(jù),假設(shè)突發(fā)事件發(fā)生位置,預(yù)測(cè)所有行人逃生時(shí)機(jī)和行人初始OD矩陣,并建立行人路徑效用函數(shù),基于建立的差異化動(dòng)態(tài)路徑選擇模型對(duì)行人路徑選擇進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬,仿真結(jié)果可信,模型能夠?yàn)槿巳好芗瘓鏊脑O(shè)施布局、出入口設(shè)計(jì)、應(yīng)急疏散提供技術(shù)支持。
[Abstract]:In recent years, all kinds of crowded places due to fires, earthquakes, terrorist attacks and other emergencies caused panic and increased risk of crowded stampede, how to reduce or avoid the incidents caused casualties and property losses is one of the hot issues in current research. Through the pedestrian behavior model analysis found that, although in many phenomena the analysis and process of evacuation in a large number of results, but the existing evacuation simulation tools often ignore the behavior of people, will be regarded as particles to simulate the pedestrian, the lack of relevance of individual behavior and group evolution, model and Simulation of characteristics and influence factors of individual pedestrian lessinvolved. Theory and research in the field of social psychology it is pointed out that these factors has important effect on pedestrian evacuation and evacuation simulation and decision-making behavior. The organization is crowded places of safety assessment The necessary means, so the study of pedestrian individual, group and group behavior, explore the consideration of individual differences in behavior evacuation model, to improve the capacity of the emergency evacuation and ensure public safety is of great significance. This paper places crowded pedestrian cognition and decision behavior investigation, analysis of the socioeconomic factors of the cognitive and psychological reactions, revealing the behavior of pedestrians in crowded places under the influence of individual social behavior, and group motion under the rules of individual behavior. In the dimensions of time and space analysis of the pedestrian escape decision mechanism, analyzed the response decision stage and escape movement stage, pedestrian and reaction of insight into risk judgment, make exit pre decision, start escape, until the whole process of successful escape. The whole process, the decision-making behavior of pedestrians throughout the whole story, the individual differences of the environment. Sign and decision-making ability formation reaction behavior. Analysis of personalized decision-making mechanism based on a crowded places pedestrian individual escape behavior model. The escape frame timing decision model based on different framework from the individual characteristics, the preference model of individual cognitive differences exit based on a dynamic difference of rational behavior evacuation route choice model based on the three stage. The first stage model, analyzes the situation and evolution of individual pedestrian emergency escape selection threshold, established the pedestrian evacuation time and social economic environment influence quantitative model among the factors. The second stage model based on the physical characteristics of pedestrians in crowded places, investigation of cognitive characteristics and decision-making behavior the quantitative equation, constructed the exit choice and individual characteristics between pedestrians, and to predict the exit choice Analysis model mainly reflects differences in spatial cognition caused by individual pedestrians can choose an emergency exit or escape direction difference. Third stage model to analyze the emergency pedestrian path selection of maximum utility, the utility function is mainly considering the escape time, obstacle resistance, regional service level, the cognitive level of individual pedestrians, pedestrians based on the principle of heterogeneity, reach the final behavior difference based individual differences in cognitive and logical rules of difference, form the final pedestrian escape route choice. According to the established model of pedestrian evacuation system, selection of Beijing South Railway Station basement for empirical analysis, collected in the region of each entrance pedestrian flow, instantaneous regional population density the normal pedestrian speed and pedestrian path data, assuming that the occurrence of unexpected events, prediction of all pedestrian escape Machine and pedestrian initial OD matrix, and the establishment of the pedestrian path utility function, establish the difference based on dynamic route choice model for prediction and Simulation of pedestrian route choice, the simulation results are reliable, model to crowded places in the facility layout, entrance design, emergency evacuation and provide technical support.

【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U298.2

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本文編號(hào)：1375331