一種基于引導(dǎo)員位置優(yōu)化的城市軌道交通車站疏散方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及城市軌道交通的車站疏散方法。更具體地,設(shè)及一種基于引導(dǎo)員位置 優(yōu)化的軌道交通車站疏散方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)城市化的進(jìn)程不斷加快,城市人口越來(lái)越多,城市交通擁堵現(xiàn)象逐漸暴 露出來(lái)。城市軌道交通是緩解城市交通擁堵現(xiàn)象的重要手段,因此中國(guó)城市軌道交通發(fā)展 進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)期。城市軌道交通需要滿足快速、舒適、安全的要求。地鐵車站尤其是 軌道交通樞紐站作為城市軌道交通系統(tǒng)的基層生產(chǎn)單位,是乘客進(jìn)出城市軌道交通線路的 界面,由于地鐵交通樞紐人員密集,人流量大,又因其空間較為封閉,車站的安全已經(jīng)成為 國(guó)際社會(huì)關(guān)注的問(wèn)題。城市軌道交通車站人員的安全疏散應(yīng)保證站內(nèi)人員在安全疏散時(shí)間 內(nèi)疏散至安全區(qū)域。通過(guò)對(duì)歷史地鐵車站事故進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的逃生路徑導(dǎo)致的行走 空間擁堵是導(dǎo)致人員傷亡的一個(gè)重要影響因素,因此做好軌道交通車站突發(fā)事件下的人員 引導(dǎo)工作至關(guān)重要。依靠熟悉特定建筑物的內(nèi)部格局和疏散通道的疏散引導(dǎo)員,有序的組 織疏散是減少人員傷亡的有效途徑。設(shè)置車站內(nèi)疏散引導(dǎo)員,可W科學(xué)高效地對(duì)突發(fā)事件 中的疏散行為進(jìn)行指引,提高疏散效率。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的軌道交通疏散方法主要集中在應(yīng)急疏散規(guī)劃及管理方面,通過(guò)對(duì)疏散 路徑及疏散時(shí)間的建模,利用仿真方法實(shí)現(xiàn)對(duì)疏散過(guò)程的模擬并進(jìn)行性能評(píng)估,為實(shí)現(xiàn)人 群安全疏散提供理論基礎(chǔ)。日本是較早開(kāi)展引導(dǎo)策略的國(guó)家,杉萬(wàn)在1988年提出吸附式集 團(tuán)移動(dòng)法、方向指示法等一系列引導(dǎo)方法,并通過(guò)著名的"杉萬(wàn)引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)"掲示出各種引導(dǎo) 方法在不同條件下的效果;賓夕法尼亞大學(xué)Nuria Pelechano等研究了復(fù)雜建筑環(huán)境中的 疏散問(wèn)題,研究對(duì)象是一些不熟悉建筑連通性或者找到的路徑是封閉的群體,將復(fù)雜環(huán)境 下的Agent分為不同角色,即引導(dǎo)員,學(xué)習(xí)者W及跟隨者,不同Agent之間進(jìn)行信息交互,通 過(guò)改變引導(dǎo)員、學(xué)習(xí)者的數(shù)量來(lái)影響疏散效果。國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模型,提出=種疏 散策略并進(jìn)行分析和比較,研究表明領(lǐng)導(dǎo)行為疏散策略疏散效率最優(yōu),協(xié)助行為疏散策略 其次,隨機(jī)行為疏散策略效率最低,并證明疏散效率與引導(dǎo)員數(shù)量是非線性關(guān)系。綜上所 述,國(guó)內(nèi)外雖然有很多研究提到甚至強(qiáng)調(diào)了引導(dǎo)人在疏散中的重要作用,但對(duì)于特定的軌 道交通車站中如何進(jìn)行引導(dǎo)員位置設(shè)計(jì)等重要問(wèn)題,目前的研究還是非常薄弱,
[0004] 因此,需要提供一種基于引導(dǎo)員位置優(yōu)化的城市軌道交通車站疏散方法,W實(shí)現(xiàn) 城市軌道交通車站的高效疏散。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于引導(dǎo)員位置優(yōu)化的城市軌道交通車站疏散方法。
[0006] 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0007] -種基于引導(dǎo)員位置優(yōu)化的城市軌道交通車站疏散方法,包括如下步驟:
[000引SI:將站臺(tái)劃分為面積相等的多個(gè)網(wǎng)格;
[0009] S2:按照一個(gè)網(wǎng)格供一個(gè)引導(dǎo)員占位的規(guī)則,根據(jù)站臺(tái)的引導(dǎo)員的人數(shù)確定站臺(tái) 所有的引導(dǎo)員占位組合;
[0010] S3:計(jì)算得到與站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行人總數(shù),且與 站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的能疏散行人總數(shù)等于按照該引導(dǎo)員占位組合 占位時(shí)該站臺(tái)的所有引導(dǎo)員的能疏散行人數(shù)之和;
[0011] S4:比較與所有引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行人總數(shù),得到站臺(tái)能疏散行 人總數(shù)的最大值;
[0012] S5:根據(jù)所述站臺(tái)能疏散行人總數(shù)的最大值確定站臺(tái)的最優(yōu)引導(dǎo)員占位組合。
[0013] 優(yōu)選地,所述步驟S5中,確定站臺(tái)的最優(yōu)引導(dǎo)員占位組合的方法為:與站臺(tái)的最優(yōu) 引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行人總數(shù)為所述站臺(tái)能疏散行人總數(shù)的最大值。
[0014] 優(yōu)選地,所述步驟計(jì)算得到與站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行 人總數(shù),且與站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的能疏散行人總數(shù)等于按照該引導(dǎo) 員占位組合占位時(shí)該站臺(tái)的所有引導(dǎo)員的能疏散行人數(shù)之和進(jìn)一步包括如下子步驟:
[0015] S3.1:將站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員的疏散范圍劃分為多個(gè)疏散區(qū);
[0016] S3.2:對(duì)于任意一個(gè)引導(dǎo)員占位組合,按照該引導(dǎo)員占位組合占位時(shí),確定站臺(tái)的 每一個(gè)引導(dǎo)員的每一個(gè)疏散區(qū)內(nèi)實(shí)際有的行人數(shù);
[0017] S3.3:按照該引導(dǎo)員占位組合占位時(shí),對(duì)于站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員的每一個(gè)疏散區(qū), 根據(jù)該引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)實(shí)際有的行人數(shù)計(jì)算得到該引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)的行人數(shù)模 擬值;
[0018] S3.4:對(duì)于站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員,計(jì)算該引導(dǎo)員的所有疏散區(qū)內(nèi)的行人數(shù)模擬值 之和得到按照該引導(dǎo)員占位組合占位時(shí)該引導(dǎo)員的能疏散行人數(shù);
[0019] S3.5:計(jì)算得到按照該引導(dǎo)員占位組合占位時(shí)該站臺(tái)的所有引導(dǎo)員的能疏散的行 人數(shù)之和。
[0020] 進(jìn)一步優(yōu)選地,所述步驟S3.1中,各個(gè)引導(dǎo)員的疏散范圍都為圓形,且各個(gè)引導(dǎo)員 的疏散范圍的面積大小相等。
[0021] 更進(jìn)一步優(yōu)選地,對(duì)于站臺(tái)的任意一個(gè)引導(dǎo)員,該引導(dǎo)員的所有疏散區(qū)的外邊界 線為一組同屯、圓。
[0022] 進(jìn)一步優(yōu)選地,所述步驟S3.2中,確定站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員的每一個(gè)疏散區(qū)內(nèi)實(shí) 際有的行人數(shù)時(shí),每一個(gè)行人僅計(jì)入與該行人距離最近的引導(dǎo)員的疏散區(qū)內(nèi),W避免當(dāng)兩 個(gè)引導(dǎo)員的疏散范圍重疊時(shí),同一個(gè)行人被重復(fù)計(jì)入不同引導(dǎo)員的疏散區(qū)內(nèi)。
[0023] 進(jìn)一步優(yōu)選地,所述步驟S3.3中,對(duì)于站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員的每一個(gè)疏散區(qū),根據(jù) 該引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)實(shí)際有的行人數(shù)計(jì)算得到該引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)的行人數(shù)模擬值 的公式為:
[0024] E=F*P;
[0025] 其中,E為該引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)的行人數(shù)模擬值;F為該引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)實(shí) 際有的行人數(shù);P為當(dāng)行人位于該引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)時(shí)接受該引導(dǎo)員的引導(dǎo)的概率。
[0026] 更進(jìn)一步優(yōu)選地,對(duì)于站臺(tái)的任意一個(gè)引導(dǎo)員的任意一個(gè)疏散區(qū),當(dāng)行人位于該 引導(dǎo)員的該疏散區(qū)內(nèi)時(shí)接受該引導(dǎo)員的引導(dǎo)的概率大小隨該行人與該引導(dǎo)員之間的距離 的增大而減小。
[0027]優(yōu)選地,所述網(wǎng)格為長(zhǎng)方形或正方形。
[002引本發(fā)明的有益效果如下:
[0029] (1)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的所述疏散方法通過(guò)先將站臺(tái)網(wǎng)格化,然后按照一個(gè) 網(wǎng)格供一個(gè)引導(dǎo)員占位的規(guī)則,根據(jù)站臺(tái)的引導(dǎo)員的人數(shù)確定站臺(tái)所有的引導(dǎo)員占位組 合,再計(jì)算得到與站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行人總數(shù),最后比較與 所有引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行人總數(shù),得到最優(yōu)引導(dǎo)員占位組合,使得一定數(shù) 量下的引導(dǎo)員能夠覆蓋盡可能多的行人,從而提高行人在引導(dǎo)員引導(dǎo)下進(jìn)行疏散的疏散效 率。
[0030] (2)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的所述疏散方法考慮了行人之間的信息傳遞和從眾 跟隨效應(yīng),使得引導(dǎo)員直接覆蓋范圍之外的行人也可能接受引導(dǎo)員的引導(dǎo)信息,從而增強(qiáng) 了其實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0032] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于引導(dǎo)員位置優(yōu)化的城市軌道交通車站疏散方法的 流程圖。
[0033] 圖2為站臺(tái)的多個(gè)網(wǎng)格的劃分示意圖。
[0034] 圖3為站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員的疏散范圍的多個(gè)疏散區(qū)的劃分示意圖。
[0035] 圖4為站臺(tái)上的行人受引導(dǎo)員影響程度的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明,下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō) 明。附圖中相似的部件W相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,下面所具體 描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的,不應(yīng)W此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037] 當(dāng)城市軌道交通車站例如地鐵站交通擁堵時(shí),車站的站臺(tái)上會(huì)有很多行人(即乘 客),運(yùn)些行人需要該站臺(tái)上的引導(dǎo)員疏散。下面W車站的任意一個(gè)站臺(tái)為例來(lái)介紹本實(shí)施 例提供的基于引導(dǎo)員位置優(yōu)化的城市軌道交通車站疏散方法。
[0038] 如圖1所示,本實(shí)施例提供的基于引導(dǎo)員位置優(yōu)化的城市軌道交通車站疏散方法 包括如下步驟:
[0039] SI:將站臺(tái)劃分為面積相等的多個(gè)網(wǎng)格;
[0040] 例如將站臺(tái)劃分為6個(gè)網(wǎng)格,并依次編號(hào)為1#、2#、3#、4#、5#和6#,如圖2所示;
[0041] S2:按照一個(gè)網(wǎng)格供一個(gè)引導(dǎo)員占位的規(guī)則,根據(jù)站臺(tái)的引導(dǎo)員的人數(shù)確定站臺(tái) 所有的引導(dǎo)員占位組合;
[0042] 例如,當(dāng)站臺(tái)有兩個(gè)引導(dǎo)員時(shí),該站臺(tái)的引導(dǎo)員占位組合為:1#網(wǎng)格和2#網(wǎng)格、1# 網(wǎng)格和3#網(wǎng)格、1#網(wǎng)格和4#網(wǎng)格、1#網(wǎng)格和5#網(wǎng)格、1#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格、2#網(wǎng)格和3#網(wǎng)格、2#網(wǎng) 格和4#網(wǎng)格、2#網(wǎng)格和5#網(wǎng)格、2#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格、3#網(wǎng)格和4#網(wǎng)格;3#網(wǎng)格和5#網(wǎng)格、3#網(wǎng)格 和6#網(wǎng)格、4#網(wǎng)格和5#網(wǎng)格、4#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格、5#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格,如表1所示;
[0043] S3:計(jì)算得到與站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行人總數(shù),且與 站臺(tái)的每一個(gè)引導(dǎo)員占位組合對(duì)應(yīng)的站臺(tái)的能疏散行人總數(shù)等于按照該引導(dǎo)員占位組合 占位時(shí)該站臺(tái)的所有引導(dǎo)員的能疏散行人數(shù)之和;
[0044] 例如,對(duì)于引導(dǎo)員占位組合"1#網(wǎng)格和2#網(wǎng)格",即1#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格各自占位一個(gè) 引導(dǎo)員,計(jì)算得到與引導(dǎo)員占位組合"1#網(wǎng)格和2#網(wǎng)格"對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏散行人總數(shù)為M12; 同理,依次計(jì)算得到與引導(dǎo)員占位組合"1#網(wǎng)格和3#網(wǎng)格、"1#網(wǎng)格和4#網(wǎng)格"、"1#網(wǎng)格和5# 網(wǎng)格"、"1#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格"、"2#網(wǎng)格和3#網(wǎng)格"、"2#網(wǎng)格和4#網(wǎng)格"、"2#網(wǎng)格和5#網(wǎng)格"、"2# 網(wǎng)格和6#網(wǎng)格"、"3#網(wǎng)格和4#網(wǎng)格";"3#網(wǎng)格和5#網(wǎng)格"、"3#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格"、"4#網(wǎng)格和5# 網(wǎng)格V'4#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格"、"5#網(wǎng)格和6#網(wǎng)格'對(duì)應(yīng)的站臺(tái)能疏