綜合交通樞紐的生長型布局模型研究

《綜合交通樞紐的生長型布局模型研究》是依託北京工業大學，由孫立山擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：綜合交通樞紐的生長型布局模型研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：孫立山
• 依託單位：北京工業大學

項目摘要

布局設計不合理會嚴重降低樞紐的運行效率和乘客舒適感、甚至形成安全隱患。目前的樞紐布局設計多依靠經驗豐富的結構工程師完成，帶有強烈的建築工程色彩，對交通功能的刻畫較少，缺乏專門針對交通建築的布局設計方法。 為探討一種適用於交通建築布局設計的新方法，將生長型設計理念引入樞紐規劃布局中。首先分析乘客的時空分布特性，辨識已有樞紐的運行狀態及存在問題，解析瓶頸機理並建立相應信息庫；進而分別構建面向樞紐布局設計的設施和流線生長進化模型。對於設施結構，解析需求、功能和結構的映射關係，構建乘客需求導向的概念布局方案，量化生長要素和匹配規則，實現設施結構的實體生長；對於換乘流線，量化換乘組織的任務關係，設計換乘流線的生長進化算法；最後選取典型樞紐，進行生長模型穩定性和布局最佳化效果的仿真驗證。 項目預期提出交通樞紐布局的生長模型，實現樞紐布局方案的精細化設計與全局最佳化，為樞紐規劃建設和運營管理提供科學依據。

結題摘要

針對綜合交通樞紐布局設計不合理問題，以樞紐布局設計最佳化為目標，借鑑仿生學中的生長型設計理念，設計生長基布局最佳化模擬實驗，構建樞紐生長型設計最佳化模型，並給出樞紐生長最佳化的合理化建議。首先，基於對樞紐關鍵設施處客流量、步行速度及密度分布等行為指標的調研，明確現有樞紐運行中的主要問題，定位面向生長型最佳化設計的樞紐生長基關鍵區域。其次，通過調整生長基的規模、形式等動態生長要素和匹配規則，設計三類生長基（通道類、站廳類及站台類）的七種布局模式生長模擬實驗，並採用單因素方差分析方法，與真實場景的行人流特徵參數進行對比分析，驗證生長模擬實驗及其實驗數據的有效性。最後，基於實驗數據分析，從行人流換乘需求角度，分析動態生長變數下的行人流運動變化規律，構建樞紐關鍵設施生長要素與行人行為特性之間的生長關係模型，採用理論推導、極值點及趨勢線分析方法，量化給出樞紐關鍵換乘設施或區域的布局設計參數取值推薦區間，為樞紐規劃建設和運營管理提供科學依據。