捷運車站客流立體疏散鏈路約束機制與疏導策略研究

《捷運車站客流立體疏散鏈路約束機制與疏導策略研究》是依託西南交通大學，由馬劍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：捷運車站客流立體疏散鏈路約束機制與疏導策略研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：馬劍
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

捷運車站空間構成複雜，客流密集，一旦發生突發事件易造成群死群傷的嚴重後果。分析發現，捷運站客流疏散是受一系列水平和垂直方向疏散鏈路約束的自底向上的獨特疏散過程。針對疏散鏈路約束機制問題，分析不同尺度的鏈路特徵與車站空間結構的拓撲關係，研究疏散鏈路拓撲網路的構建方法；控制鏈路屬性，開展疏散實驗與實測，輔以事故資料收集獲取基礎數據，採用圖像處理及RFID跟蹤技術提取人員流動參數，結合統計力學方法，分析鏈路屬性對人員運動行為、路徑選擇行為的定量影響，揭示客流疏散的鏈路約束機制；抽象鏈路約束規則，構建基於實證的客流疏散模型；分析實驗結果校驗模型參數，結合事故案例驗證模型，開展系統動力學分析，研究約束參數的影響規律，探索疏散中擁堵形成與傳播的規律，指導客流疏導設計，探討兼顧效率與安全性的多模式協同客流疏導策略。研究成果有助於深入理解空間結構對疏散過程的動力學影響，可為客流管控提供科學依據和技術支撐。

結題摘要

捷運車站空間構成複雜，客流密集，一旦發生突發事件易造成群死群傷的嚴重後果。分析發現，捷運車站疏散與普通的建築疏散都受到出口等一系列水平瓶頸的約束，但在垂向疏散上有顯著區別：捷運客流疏散的方向是自底向上的。因此，研究捷運車站客流疏散過程中一系列水平和垂向疏散設施對疏散過程的動力學影響具有重要意義。項目組針對捷運車站開展了長期的實地觀測，收集了捷運客流的實際數據，分析了捷運內部客流流動特徵與捷運內部設施、布局結構的內在關聯，開發了基於面域分析的捷運疏散鏈路構建方法。在此基礎上，總結捷運車站內部客流主要約束特徵，有針對性的設計了可控的人員疏散實驗，提取人員運動軌跡，分析了步梯、扶梯以及出口位置等典型瓶頸對人員流動特徵的動力學影響規律，研究了人員選擇使用步梯和扶梯疏散的決策過程，並建立了相關的模型。在總結捷運疏散鏈路約束的基礎上，構建了捷運疏散模型，考慮了疏散鏈路約束與人員路徑選擇行為的影響，並將模型與可控實驗進行了對比，驗證了模型。在此基礎上，進一步開展了細緻的模擬與分析，研究了捷運內部客流擁堵的形成與傳播過程。充分分析了捷運火災安全影響因素，討論了不同煙控策略下火災煙氣蔓延特點，探討了採用升降機、扶梯輔助捷運人員疏散的效率與安全性。項目執行期間，項目組與本領域內國內外知名研究團隊開展了廣泛的交流與合作，主辦領域內著名國際會議1次，組織並參加了一系列的學術活動，在國際國核心心學術期刊和著名國際會議總計發表學術論文38篇，其中SCI檢索16篇，EI檢索4篇（不重複計算），申請捷運安全方面的發明專利2項、實用新型專利3項，其中1項發明專利、3項實用新型專利已獲授權。培養2名在讀博士研究生，9名在讀碩士研究生，6名碩士研究生獲碩士學位，建立並形成了穩定的研究團隊，圍繞行人流和人員疏散動力學開展深入的科學研究。