本文围绕轨道交通车站应急疏散仿真体系的构建展开,研究步骤包括现有研究综述、车站环境建模、乘客行为建模、Unity+DrawStation疏散仿真系统研发、仿真实验及分析。具体研究内容如下。
(1)研究综述:基于常见的应急疏散仿真体系架构,分析现有商业疏散仿真软件的特点,并分别从环境建模、行人行为建模和评估指标建立这三方面总结国内外研究现状,提出各部分现有研究存在的不足,为后续研究提供方向。
(2)基于势能场模型的车站环境建模:通过分析车站环境构成及其对乘客疏散行为的作用,提出以主要设施设备为目标点的吸引势能的计算方法。在此基础上,设计出基于最短距离的势能场迭代生成算法,实现对车站环境结构以及环境对乘客行为影响机理的描述。此外,考虑到乘客疏散过程是常态运动过程的接续,以及应急措施的实施导致的环境变化,提出由常态势能场到应急疏散势能场切换的机制。
(3)基于改进社会力模型的乘客多疏散行为建模:在分析乘客疏散心理以及在此心理影响下的疏散行为的基础上,提出势能场模型和改进社会力模型融合的方法,并结合期望效用理论构建对目标点选择的效用函数,分别模拟了就近、归巢、从众三种疏散行为。(www.daowen.com)
(4)Unity+DrawStation疏散仿真系统研发:采用C#语言开发实现了上述模型,并开发Unity+DrawStation疏散仿真系统。系统通过DrawStation对实际地铁站进行建模,并生成Unity平台所能识别的车站结构、势能场、个体属性等各类参数文件,并在Unity平台进行二次开发,最终实现轨道交通乘客应急疏散仿真。
(5)以高新站为例的仿真实验及分析:以典型结构车站——成都市高新地铁站为例进行了评估应急措施实时效果的仿真实验并做分析,验证了疏散仿真系统的可用性。
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