博物馆地铁换乘站通行能力仿真分析（开题报告）

论文题目博物馆地铁换乘站通行能力仿真分析选题来源口国家级、口省部级、口厅局论文类型口工程设计、口理论研究、口实验研级、口横向、☑自拟究、☑计算机仿真、口综合论文开题日期2023年12月是否涉密口是☑否一、立题依据1、研究目的和意义研究目的：目前我国轨道交通总里程达到6730千米，其中地下轨道交通总里程5902千米，占全部轨道交通里程的75.6%，而在地下轨道交通发展的快节奏发展中也存在挑战，对此，政府进行了政策引导，在《关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》中提出了“量力而行、集约高效，严控风险、持续发展等”的原则和大方向。轨道交通大多建设在城市人员密集的区域，而人员密集往往意味着城市地上空间己经高度开发，进行交通基础设施建设限制颇多，故轨道交通线路与枢纽大多建于地下。高密度的客流对轨道交通系统的交通服务水平提出了更高的要求，故需要更多地研究与解决现阶段城市轨道系统存在的问题。轨道交通枢纽是为城市轨道交通系统提供列车停靠的建筑，是乘客的集散中心，要提升城市轨道交通系统的运行能力，就必须提升轨道交通枢纽的服务水平，具体来说，一是轨道交通枢纽在日常使用中提供良好公共空间环境，提升使用者心理和生理舒适度，二是轨道交通枢纽在发生安全事故时的应急疏散能力，创造安全乘车环境。地下建筑室内环境情况较为特殊。然而，当前国内外都缺乏对地下建筑的室内环境设计的系统研究，在实际设计与建设中选取的标准则往往直接沿用了地上建筑的指标，缺乏科学理论依据和实践验证]。这实质上是对使用者感受缺少应有的重视，必然导致地下建筑中人员的基本安全诉求无法满足，所以对地下建筑室内环境设计的研究具备必要性。轨道交通枢纽在发生安全事故时的应急疏散能力也十分重要，轨道交通枢纽的通风较差、散热慢、能见度低，又是人员密度大的公共聚集场所，故发生安全事故时疏散和救援都有一定难度，极易造成较大的人员伤亡©。安全事故的发生与应急疏散过程中的拥堵还将给乘客造成较大的心理恐慌，容易造成推搡、踩踏等恶性的二次事故的发生。合理的人员疏散组织可以避免乘客在逃离过程中的路径冲突，减少枢纽拥堵点，缩减疏散时间，从而最大程度地减少伤亡的产生，避免发生严重事故。因此，对于地下轨道交通枢纽紧急情况下的疏散问题的研究必不可少。综合以上述，本研究首先以轨道交通枢纽作为分析对象，进行轨道交通枢纽的通行能力研究：在此研究基础上，以博物馆地铁换乘站为研究对象，利用Pathfinder模型进行模拟仿真，评价地铁站的人员通行能力：最后，同样以该博物馆地铁换乘站为研究对象，通过模拟仿真结果对比分析，建立应急处理方法，为安全管理政策或应急响应策略支持。研究意义：对于哈尔滨市博物馆地铁换乘站的通行能力仿真分析，帮助优化现有的环境设计和急响应策略，减少疏散过程中的混乱和潜在的危险。研究并完善地下建筑的室内环境设计需求，以全仿真Pathfinder模型为基础对轨道交通枢纽的环境质量及疏散能力进行分析，拓展Pathfinder应用对轨道交通枢纽进行设计方案，提升轨道交通枢纽的空间环境质量与的安全水平。因其地下空间的复杂性，影响营救不确定性因素多，营救难度大。近几年在这些方面己逐步做了规范和补充，但仍然满足不了相关专业的需求，对于消防安全专业的技术和管理方面也需要进行深化和研宄。通过这一特定站点的研究，还可以得出的经验和优化建议，推广应用到其他类似的地铁站，甚至其他封闭、高人流的场所，如大型商场、体育场馆等。研究成果的公开和传播可以帮助提高公众在地铁站等公共场所的自我保护意识和安全意识。以期引起社会对公共安全的关注，推动相关政策和规定的制定与完善。政策制定的数据支持：基于仿真得出的数据可以为相关部门在制定地铁站的安全管理政策或应急响应策略时提供实证数据支持，结果可以作为决面对类似场所设计或改造时的策略依据，做出更加科学、合理的决策1-2、国内外研究现状和发展趋势为使城市轨道交通系统更好地提供交通服务，助力城市经济建设，己有一些国内外学者对枢纽空间环境质量及枢纽人员通行能力展开研究以解决现阶段城市轨道交通系统存在的问题。国内研究现状随着选择轨道交通出行的乘客数量越来越多，地下轨道交通枢纽应对大客流量情况进行应急疏散的能力要求越来越高。针对地下轨道交通枢纽突发性的大客流情况，朱小马阐明了相关的概念，并对地下轨道交通枢纽突然迎来大量乘客的原因及这种突发性大客流的特点进行了分析，对紧急情况下影响乘客的因素进行分类，一是乘客的决策倾向、心理状态和情绪状态等主观因素，二是枢纽出入口数量、枢纽内乘客密度等客观因素。很多学者进一步对乘客的移动特征进行了研究，在枢纽应急疏散的过程中，乘客在移动时视野受限，无法获取足够的环境信息并且易处于恐慌从众的心理状态，故会受视野范围内其他乘客的影响，并执行跟随前方乘客移动的决策，这一运动特征被成为跟随行为。RioKW和杨灿u全方位研究了在枢纽内视野受到限制情况下乘客的跟随行为，其研究既明确了视野半径和对当前环境熟悉的乘客占比会极大程度地影响跟随行为策略的有效性，还进一步阐明了跟随行为策略有效性对疏散时间长短的重要影响。曹宁博等在同行过程中人群会明显发生跟随行为的基础上，分析了跟随行为对乘客在狭窄通道形式空间中通行效率的影响。结伴行为也是在枢纽中的常见乘客行为模式，张蕊以实地调研的观测数据为出发点，建立了以社会力模型和颗粒流理论为基础的乘客结伴行为模型，对乘客基于社会力模型原理与颗粒流理论提出了结伴的乘客运动模型，分析了处于结伴运动模式的乘客移动特征。由于枢纽内空间有限，存在大量的设备设施，乘客密度高时乘客间干扰大，故乘客经常由于车站设施和乘客流线的冲突交叉采取避让行为，即暂时停止移动或调整运动方向。宋英华等针对避让行为建立了一种元胞自动机模型，以研究疏散过程中避让行为可能存在的影响：李珊珊等进行了考虑乘客减速避让行为的社会力模型修正。枢纽中较多乘客时还会发生超越行为。吴娇蓉等针对超越行为提出了可应用的阶段划分法，并在此基础上建立了描述超越行为轨迹特征的空间指标。最后，枢纽中的乘客移动行为还有排队行为，枢纽内的排队行为被认为是乘客自发的有序行为。周侃在先前研究的排队理论基础己建立的有限状态自动模型和元胞自动机模型的情况下，进一步建立了乘客离开枢纽的排队模型，并且通过数值仿真算法这一手段对模型的有效性进行了验证。明确乘客在枢纽内的各项行为后，需要在此基础上进一步研究乘客的路径规划，曹宁博等选择了决策层和策略层两方面作为出发点，结合社会力模型建立了乘客路径选择模型，并进一步地探究了乘客路径选择对于枢纽疏散过程的影响。王璐瑶采取了数据驱动的思路，建立了结合模糊聚类和集成学习的路径模型并总结了建模方法，针对不同的起止点条件和路径属性进行组合条件进行路径选择预测。孙迪在大量仿真模拟的基础上进行实际调查，对乘客在疏散时自发选择路径的比例进行了研究，马剑计算了多种情况下发生安全事故后地下轨道交通枢纽内乘客的疏散时间，发现配流方式可以合理组织人员疏散，大幅提升地下轨道交通枢纽的客流疏散效率。在上述研究中，大多假设了乘客的个体之间不存在性别、年龄、步速乃至身体参数等各方面的差异，而实际上乘客在地下轨道交通枢纽中的移动受自身特点而存在巨大差异，这种差异被成为乘客异质性。国外研究现状-2