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城市轨道交通车站客流运动仿真建模实验

时间:2022-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:现阶段,城市轨道交通车站客流运动仿真是指导车站设计优化,为运营管理提供辅助决策的主要手段之一。本实验是“城市轨道交通车站客流运动及分布规律的仿真实验”的基础,旨在了解城市轨道交通车站客流运动仿真建模的基本流程。

21.1 实验相关知识点

1.轨道交通车站设计相关规范;

2.轨道交通车站客流运动仿真建模过程。

21.2 实验目的及所需实验技能

城市轨道交通车站作为轨道交通的基础生产单位和客流集散场所,承担了巨大的客流量,因此车站内设施设备的合理布局及协调配置、状态完好及有效利用对于保障轨道交通整体运营服务质量和安全水平都具有极其重要的意义。现阶段,城市轨道交通车站客流运动仿真是指导车站设计优化,为运营管理提供辅助决策的主要手段之一。

本实验是“城市轨道交通车站客流运动及分布规律的仿真实验”的基础,旨在了解城市轨道交通车站客流运动仿真建模的基本流程。通过学习Stapass软件的建模部分,初步掌握车站设计的基本规范,了解客流仿真所涉及的相关参数,使学生能进一步巩固所学理论知识,并培养学生的动手能力和分析能力。

21.3 实验内容和要求

1.了解和掌握《地铁设计规范》(GB50157—2013)中关于车站建筑部分的规范要求,熟悉CAD图纸中的车站设施设备,了解掌握车站客运设施种类、设计要求等。

2.结合实际操作练习,熟悉Stapass软件的界面和基本功能,了解Stapass软件基础设施建模模块的操作。

3.使用Stapass软件对指定车站设计图进行建模,熟悉CAD导入、仿真场景建模、流线流量设置等功能,完成指定车站的仿真建模。

21.4 实验主要仪器设备和其他材料

1.主要仪器设备

装有Auto CAD和Stapass软件的计算机。

2.其他材料

实际车站CAD设计图(上海陆家浜路站是采用站厅换乘方式的换乘站,连接8号线和9号线。具体分层示意图见附图20-1);

《地铁设计规范》(GB50157—2013);

《Stapass操作指南》。

21.5 实验方法、步骤说明

21.5.1 熟悉实际车站设计图

根据陆家浜路站的CAD设计图,了解该车站的结构和客流组织方式,并结合地铁设计规范,掌握车站主要设施设备(楼扶梯、自动售票机、进出站闸机、售票厅等)的CAD形状、尺寸。图21-1从左到右分别是:售票机、进出站闸机和楼扶梯的CAD图形。

图21-1 车站设施CAD图形

21.5.2 Stapass仿真场景构建

在Stapass软件的主界面上,点击基础设施建模子系统,进入该子系统主界面,如图21-2所示。

图21-2 基础设施建模子系统主界面

单击“文件—打开”,选择陆家浜路站CAD设计图文件(.dxf格式),即可展示车站CAD图形。建立车站设备模型步骤如下:

(1)点击按钮(CAD选择工具),选中CAD图形。

(2)在左侧选中相应的设备区,然后右键单击画面,系统弹出当前可以新建的设备,选择确认后系统自动完成设施构建过程,如图21-3所示。

本子系统中还可以使用单选或者多选工具选中设备,进行移动、旋转、缩放等操作。也可以单击“E”按钮,进行精确变换。

图21-3 基础设施构建示意图

基础设施构建完毕后,点击“文件—保存”,将车站各层处理结果保存为.im和.png格式文件。

21.5.3 客流参数设置

在Stapass软件的主界面上,点击仿真项目管理子系统,进入该子系统主界面。点击“文件—打开”选择上一步基础设施构建完成的所有楼层结果(.png格式),形成陆家浜路站的仿真项目文件,如图21-4所示。

图21-4 仿真项目管理子系统

在此子系统中,总共可以管理四类参数:

(1)项目参数,包括项目名称、仿真时间等。点击此类参数,可以在下方文本框中修改值。

(2)乘客参数,包括乘客的步行速度均值、方差等。

(3)客流参数,可以建立和编辑客流信息。客流包括三种类型:进站客流、出站客流和换乘客流。选中相应的客流,右键菜单中可以添加、删除和编辑客流,如图21-5所示。

在客流编辑窗口中,可以调整客流的颜色、流量大小等参数。此外,重要的功能是编辑客流的“行为流程链”:选中“活动流程”,可添加、删除、插入、编辑“活动”。选中每一个“活动”,可以编辑此“活动”相关的设备。

图21-5 客流参数编辑窗口

(4)设备参数。选中某一个设备,下方面板可以编辑相应的参数,如图21-6所示。

本实验中客流参数为固定值,取值如表211所示。

表211 陆家浜路站客流参数

图21-6 设备参数编辑

21.5.4 实例操作

以陆家浜路站为例,完成仿真建模。

21.6 实验报告要求

要求学生在实验课结束1天内提交实验报告,提交的内容包括:

1.Stapass仿真建模文件(3种后缀名文件:im,png,spm);

2.实验小结;

3.个人心得。

21.7 思考题

1.比较分析主流行人仿真软件在建模部分的区别。

2.探究在设计仿真系统时,建模部分需要考虑的因素。

附录

上海轨道交通陆家浜路站车站结构

附图21-1上海轨道交通8号线站台

附图21-2 上海轨道交通9号线站台

附图21-3 站厅层

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