[发明专利]车站设施结合部的客流合流走行行为仿真方法

权利要求书

1.一种车站设施结合部的客流合流走行行为仿真方法，其特征在于，包括：

获取车站设施结合部的布局结构、几何尺寸和客流流线特征，将车站设施结合部划分为通道直行区域、楼梯区域、合流区域和出口直行区域；

使用经典社会力模型仿真客流在通道直行区域和出口直行区域的走行行为，走行过程中行人由自驱力、行人之间的作用力、行人与障碍物之间的作用力三部分的合力驱使；

引入三维社会力仿真客流在楼梯区域的走行行为；

引入吸引力使用转弯社会力模型仿真行人在合流区域的走行行为。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的使用经典社会力模型仿真客流在通道直行区域和出口直行区域的走行行为，走行过程中行人由自驱力、行人之间的作用力、行人与障碍物之间的作用力三部分的合力驱使，包括：

行人在通道直行区域和出口直行区域的走行过程中行人ped_i由自驱力、行人之间的作用力、行人与障碍物之间的作用力三部分的合力驱使，使用转弯社会力模型描述客流在地铁车站内行人之间、行人与设施之间相互作用的状态：

其中：

m_i—行人ped_i的质量；

—行人ped_i在t时刻的瞬时速度；

—行人ped_i受到的社会力合力大小；

ξ_i—随机变量，为表征行人走行行为随机变化设定的波动项；

—ped_i自驱动力；

—ped_i与其他行人ped_j的作用力的合力；

—ped_i与障碍物w之间的作用力合力。

当ped_i经过转弯中心之前，即β_t≤β/2时，ped_i受自驱力、阻力、行人与障碍物之间作用力和吸引力作用，ped_i经过转弯中心之后，即β_t≥β/2，不再受阻力和吸引力的影响，在转弯社会力模型增加阻力和吸引力：

其中：

——ped_i在转弯时受到的阻力；

——ped_i在转弯时受到的吸引力；

为一个分段函数：

将ped_i在合流区域内转弯时的期望速度分解为和两速度相互垂直，当行人开始转弯时，β_t＝0°，随着β_t增加，从0增加到由开始逐渐减小到0，ped_i在转弯时的期望速度公式为：

ped_i的驱动力为：

转弯过程中ped_i受到的阻力与客流密度、开始转弯时的实际速度和在一定时间内的转弯角度有关，阻力公式为：

其中：

A——ped_i速度的影响因子；

δ——ped_i转角的影响因子；

——单位矢量，与期望速度相反。

行人ped_i在开始转弯且未经过转弯中心时，看作ped_i做匀速圆周运动，受到指向转弯中心的吸引力力作用：

其中：

k_attr——模型参数；

v_t——ped_i在t时刻的速度；

——单位矢量，指向转弯中心且垂直于ped_i的步行方向。