论文总字数：12510字

摘 要

在地铁站厅层中，行人的走行特性很大程度上受到设施布置的影响。本文利用Anylogic仿真软件对南京市奥体东站地铁站站厅层设施布置进行仿真研究，提出了评价指标人流密度和平均走行时间，并建立仿真模型。仿真实验后得出了人流密度图和平均走行时间表，提出了优化措施，经再次进行仿真实验后人流密度和平均走行时间均有一定比例的下降。仿通过研究人群的密度和平均行走时间，对现有的设施布置提出评价，并提出更为合理的设施布置方案，对设施布置进行优化，为实际的站厅层设施布置提供了依据。

关键词：轨道交通；设施布置；Anylogic；地铁站厅层

Simulation Research on the layout of metro station hall facilities of subway based on the agents

Abstract

In the subway station, the walking behavior of pedestrian is greatly influenced by the layout of facilities. The paper applies Anylogic simulation software to the layout of facilities of Olympic subway station hall in Nanjing. The average walking time of the average of the index of the index of people is put forward and establishes a simulation model is established. After the simulation experiment obtains the flow density diagram and average schedule, optimization measures are proposed, simulation experiment again after the flow density and average time has a certain percentage of decline. Then it makes evaluation of existing facilities layout now by studying the density of the population and the average walking time. Then, the paper puts forward a more reasonable layout of facilities scheme and optimizes the layout of facilities. So, it could provides the basis for the layout of the actual station hall.

Key Words: Subway transportation; Facility layout; Anylogic; Station hall

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 研究背景 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究 1

第二章 仿真模型及软件介绍 3

2.1 行人库仿真 3

2.2 社会力模型 5

2.2.1 模型的算法 6

2.2.2 社会力模型下的模拟乘客动力学 8

2.3 Anylogic软件介绍 9

第三章 研究方法 11

3.1 地铁站厅层 11

3.2 行人参数 11

3.2.1 人流密度n 11

3.2.2 平均行走时间T 12

3.3 评价指标 12

3.3.1 乘客空间占用量 12

3.3.2 设施平均排队长度 12

3.3.3 集散能力 12

第四章 建模过程 15

4.1 研究对象 15

4.2 确定建模区域 15

4.3 建模过程 18

第五章 评价分析 33

5.1 指标评价 33

5.1.1 密度图 33

5.1.2 平均行走时间 34

5.2 现存问题 35

5.3 改进措施 36

5.4 改进成果 38

5.4.1 密度图 38

5.4.2 行走时间 38

第六章 结语 41

参考文献 42

第一章 研究背景

1.1 引言

基础设施建设是地铁系统的一部分，主要包括车站、线路、车辆及各种服务设施，地铁车站的站厅层又是乘客进入地铁站最先接触到的区域，该区域内的设施布置影响着乘客的走行，因此协调好乘客与站厅层设施之间的关系，提高设施服务水平就显得尤为重要。

城市轨道交通车站内部设施由交通工具服务设施、乘客服务设施和信息诱导设施3部分组成，它们相互制约、相互协调，充分发挥各自的功能和优势，使系统达到整体功能的最优化，为实现出行者乘行舒适、安全快捷的目标而服务。本文仿真研究的主要设施是乘客服务设施。

1.2 国内外研究

国内外关于地铁站厅层设施布置的研究主要是对换乘设施、人行道、楼梯和站台等设施进行数据调查、建立数学模型、仿真及评价[1-3]。国外的研究起步较早，主要研究路径选择，对乘客的行走特性的研究也很具体，国内则侧重于对单个设施的研究[4]。但地铁车站组成系统复杂，单个设施的服务状况难以反映轨道车站的总体况，而且我国具有特殊的国情，需要考虑大量客流短时间内聚集的情况，因此需要通过仿真高峰小时客流情况来研究整个站厅层设施布置，并提出优化措施。

陈立扬，宋瑞，李志杰，李婷婷[5]在《基于Anylogic的地铁站站厅层设施布置仿真研究》中利用Anylogic仿真软件对设施布置进行仿真研究，提出了评价指标人流密度和平均走行时间。以北京地铁动物园站站厅层为对象，依据客流流线、设施布置出现的问题，建立了站厅层内设施布置仿真模型。仿真实验后得出了人流密度图和平均走行时间表，提出了优化措施，经再次进行仿真实验后人流密度和平均走行时间均有一定比例的下降。仿真研究提高设施服务水平，得出了较为合理的设施布置方案，为实际的站厅层设施布置提供了依据。

李洪旭，李海鹰，樊校，许心越[6]在《基于Anylogic的地铁车站集散能力仿真分析评估》中根据地铁车站作业流程，利用Anylogic软件建立客流集散仿真模型，对北京宣武门地铁车站不同时段的乘客集散过程进行仿真。通过对仿真数据的分析，给出车站设备设施布局的优化建议，为运营管理提供支持。

陈建宏，杨立兵[7]在《基于Anylogic地下空间火灾人员疏散仿真模拟》中Anylogic是目前提供专业虚拟原型环境，包含离散、连续、和混合行为模拟，同时又是少数提供了人员行为库的先进仿真模拟平台之一，它为研究地下空间火灾人员疏散提供了一个良好的环境。本文结合该软件的特点系统地分析了发生地下火灾时影响人员安全疏散各种的因素，对人流密度、人流速度、辐射热、对流热、毒性计算进行了讨论；论文介绍了利用Anylogic进行地下火灾仿真建模的方法，给出了一个地铁车站火灾环境进行了疏散模型的设计和模拟仿真实例，对模拟的效果进行了评述，指出后继工作的研究方向。

1. 仿真模型及软件介绍

采用AnyLogic仿真软件有以下几点原因。首先，AnyLogic仿真软件可以对整个系统进行仿真建模，从而在不扰乱地铁站站厅层系统的正常运行的情况下对系统进行测量分析与评估，并且节省了大量的人力与物力。其次，AnyLogic仿真软件可以预先评估未来的系统，也就是说，AnyLogic仿真软件可以对系统里的设施布置进行优化并判断优化的结果是否合理，从而达到优化地铁站站厅层布置的目的。最后，系统过于复杂，其中有大量的随机量，并且系统的状态也在随时变化中，用其他模型难以进行有效的分析。

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