本書從數學函數表示與物理機理分析的角度,系統論述行人交通仿真模型構建的微觀機理,模擬人群特征的宏觀現象,并深入分析內在機制,量化分析安全疏散策略。全書圍繞勢函數場元胞自動機模型的建立、分析、優化以及應用于實現安全疏散策略的量化等展開,為人群聚集場所和大型活動設施布局、設計、管理疏導和應急疏散提供理論支持。
本書可作為行人交通研究領域基礎知識的入門參考書,也可以供交通規劃與管理、管理科學與工程、應用數學等相關專業的師生及科研人員參考。
第1 章 緒論1
1.1 行人交通 1
1.2 行人交通模型及其發展 4
1.2.1 行人流連續模型 5
1.2.2 行人流半離散模型 8
1.2.3 行人流離散模型 12
1.2.4 行人交通模型發展評述 18
1.3 人群疏散行為 20
1.3.1 人群踩踏事故 20
1.3.2 人群疏散宏觀現象 21
1.3.3 人群疏散微觀行為 22
1.3.4 行人博弈心理行為 24
1.4 本書的主要內容 27
第2 章 行人流地場元胞自動機模型30
2.1 地場元胞自動機模型 30
2.1.1 模型基本規則 31
2.1.2 地場定義 32
2.1.3 模型更新規則 35
2.2 改進地場的類型 38
2.2.1 基于最短距離路徑的地場 38
2.2.2 基于最短時間路徑的地場 43
2.3 更新規則的發展 47
2.4 本章小結 56
第3 章 勢函數場元胞自動機模型57
3.1 勢函數場模型描述 57
3.2 勢函數場 58
3.2.1 連續區域的勢函數場 58
3.2.2 離散區域的勢函數場 60
3.3 模型更新規則 62
3.3.1 確定移動概率 62
3.3.2 解決沖突 63
3.4 模擬與分析 64
3.4.1 行人疏散宏觀動態 64
3.4.2 兩組行人流疏散動態 69
3.5 本章小結 77
第4 章 含有聚集力場的預測勢函數場元胞自動機模型78
4.1 預測勢函數場模型描述 78
4.2 預測費用勢函數場 80
4.3 聚集力場 82
4.4 預測模型更新規則 84
4.4.1 聚集力作用下的移動概率 85
4.4.2 解決沖突 86
4.5 疏散仿真模擬與機理分析 87
4.5.1 具有瓶頸出口長廊的行人流問題 87
4.5.2 具有90°轉角通道的行人流問題 91
4.6 本章小結 93
第5 章 斜坡人行設施行人流勢函數場元胞自動機模型95
5.1 斜坡設施模型概述 95
5.2 具有坡度影響的勢函數場 96
5.3 斜坡下聚集推力場 98
5.4 位置更新規則 100
5.5 倒地現象模擬 101
5.6 本章小結 105
第6 章 人群下坡疏散結隊行走策略106
6.1 模型簡述及更新規則 106
6.2 倒地現象模擬 111
6.3 兩人結隊行走策略模擬 113
6.4 本章小結 117
第7 章 雙出口斜坡設施行人安全疏散策略118
7.1 雙出口斜坡人行設施模型概述 118
7.2 雙出口斜坡人行設施的費用勢函數場 119
7.3 考慮上下坡情形的聚集推力場 120
7.4 更新規則 121
7.5 模擬及分析出口分布策略 123
7.6 本章小結 131
參考文獻132
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