基于排队理论与社会力模型的地铁人员疏散及安全预警研究

论文摘要

随着城市规模的日益增大,地铁已经成为了城市交通的主要组成部分。由于其特殊的运营环境,在应急救援和疏散方面有着先天性的不足。如何才能保证乘坐地铁的旅客能够在合理的时间内迅速从地铁站点疏散到地面的安全区域,是一个非常棘手的问题。本文以北京西直门地铁站作为主要研究对象,通过实地调研和对以往各种资料的整理分析,绘制出了西直门地铁站的精确地图。在对以往视频材料的统计分析后得出了西直门地铁站人群流动的特点。在经过统计数据后使用流量法计算出西直门地铁站高峰期的人员流量。在比较三款疏散模拟软件后选取STEPS作为分析工具,建立了疏散分析模型,模拟了处于高峰期时西直门地铁站应急疏散的过程。通过对模拟仿真过程的观察研究,找出在人员疏散过程中的薄弱环节。在分析成因后提出了相应的一些解决方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2.人员疏散的相关标准基本理论
• 2.1 人员安全疏散的相关标准
• 2.2 人员安全疏散的时间
• 2.2.1 必要安全疏散时间
• 2.2.2 可用安全疏散时间
• 2.2.3 安全疏散准则
• 2.3 影响人员疏散的主要因素
• 2.3.1 人员的行走速度
• 2.3.2 人员疏散时的出口流量系数
• 2.3.3 通道的有效宽度
• 2.4 人员疏散模型
• 3.人员疏散模拟仿真的相关软件
• 3.1 STEPS的理论基础和运行特点
• 3.1.1 STEPS的计算原则
• 3.1.2 STEPS的数学计算过程
• 3.2 AnyLogic的理论基础及运行特点
• 3.3 Simulex的理论基础及运行特点
• 3.3.1 Simulex的计算原则
• 4.地铁站点的调查及统计过程
• 4.1 地铁站点的概况
• 4.2 数据的采集
• 4.3 数据的处理
• 4.4 地铁站点疏散人数的确定
• 5.疏散过程的模拟
• 5.1 疏散模拟仿真软件的选用
• 5.2 西直门站地铁建筑物结构图的绘制
• 5.3 图形的导入
• 5.4 各种主要条件的设定
• 5.4.1 人员属性的设定
• 5.4.2 人群属性的设置
• 5.4.3 障碍物编辑
• 5.4.4 区域编辑
• 5.4.5 自动扶梯的设置
• 5.4.6 地铁站点的人员数量分配
• 6.STEPS模型的模拟结果
• 6.1 疏散时间
• 6.2 疏散过程中易发生拥堵的区域
• 7.国标与NFPA130标准的计算结果
• 7.1 GB50157-2003地铁设计规范的疏散时间计算
• 7.1.1 四号线站台层的疏散时间
• 7.1.2 二号线站台层的疏散时间
• 7.2 NFPA 130-2010运输和客运固定轨道系统标准
• 7.3 G B50157-2003地铁设计规范与NFPA130-2010的比较
• 8.优化及建议
• 8.1 对现有设备设施的优化改进
• 8.1.1 优化方案的验证
• 8.2 加强对于乘客的管理
• 9.结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和研究成果