基于社會力模型的行人過街仿真研究.pdf

1、步行是人們出行所采取的最常用的一種交通方式，當(dāng)代都市交通方式的多樣性使得步行交通的安全狀況、步行設(shè)施的通行能力等逐漸受到研究慢行交通問題學(xué)者的關(guān)注。
　　行人交通的研究可以從宏觀和微觀兩個角度論述，宏觀角度研究是指從行人流的整體運動特征得出行人流運動基本參數(shù)：速度、密度、流量之間的關(guān)系，從而為計算步行設(shè)施的通行能力、服務(wù)水平等提供理論依據(jù)。但宏觀角度的研究無法體現(xiàn)行人個體運動的差異性。國內(nèi)外的學(xué)者對行人交通行為的研究多集中在從微觀

2、角度研究行人交通，從是否把時間和空間作為連續(xù)性的變量角度進行分類，微觀模型主要分為離散模型和連續(xù)模型，具有代表性的離散模型有離散選擇模型、格子氣模型和元胞自動機模型;連續(xù)模型是主要通過力學(xué)的方法建立微分方程，其中具有代表性的模型有:磁場力模型、社會力模型。
　　基于社會力模型對行人運動描述的連續(xù)性和智能性等優(yōu)勢，該模型在交通領(lǐng)域常被用來研究人群疏散及描述地鐵站臺人群運動特性，且取得了顯著的研究成果，但是在行人過街方向卻少有學(xué)者涉及

3、。在建筑物內(nèi)部人行通道、地鐵站臺等行人運動場所，Helbing的社會力模型中行人所受到的力包括自驅(qū)動力、行人之間作用力以及人與邊界（通常為有形邊界:墻、建筑物等實體）之間的作用力，但是在行人過街中除自驅(qū)動動力、人與人之間作用力外、行人還受到人行橫道邊界（無形邊界）的作用力（包括吸引和排斥）、信號燈對行人的驅(qū)動力。本論文主要通過對行人過街需求空間、社會力模型各項參數(shù)的選取、人行橫道邊界對行人的作用等研究構(gòu)建社會力模型，通過MATLAB程序

4、進行仿真模擬雙向行人流過街場景，觀察行人過街典型自組織現(xiàn)象。對行人過街仿真數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計研究得出:
　　行人過街需求空間與行人速度之間呈非線性關(guān)系;社會力模型各項參數(shù)的選取對模型仿真結(jié)果的影響較大，文章在仿真驗證部分通過輸入不同參數(shù)的取值得出社會力模型表達式各參數(shù)的取值要考慮仿真目的、仿真場景等因素視不同情況而定;沿行人過街長度方向上，雙向行人速度在兩股行人交匯時明顯下降且當(dāng)局部密度最大時速度降到最低;行人過街時間與人行橫道尺寸、行