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城市轨道交通车站客流运动及分布规律仿真实验

时间:2022-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:目前主要采用车站客流运动及分布规律仿真的方法,分析可能出现的干扰交叉或人群拥挤的位置,并提出优化建议。在Stapass软件的主界面上,点击基础设施建模子系统,按“城市轨道交通车站客流运动仿真建模实验”的实验步骤,完成对陆家浜站的基础设施建模。通过修改客流参数中各“活动”涉及的相关设备,即可完成在站事件链修改。

22.1 实验相关知识点

1.轨道交通车站乘客运动特性;

2.轨道交通车站乘客在站事件链;

3.轨道交通车站客流组织措施。

22.2 实验目的及所需实验技能

在网络客流日益增长的背景下,轨道交通车站面临客运能力制约和客运组织的挑战,尤其是换乘站,还需要承担巨量的换乘客流。因此,评估和优化换乘站内的客运设施布局和客运组织尤其重要。目前主要采用车站客流运动及分布规律仿真的方法,分析可能出现的干扰交叉或人群拥挤的位置,并提出优化建议。

因此,本实验在“城市轨道交通车站客流运动仿真建模实验”的基础上,深入探讨如何采用仿真的手段分析乘客分布规律,并发现设计方案或客运组织方案中存在的不足,从而培养学生动手能力、分析能力和协作能力,引导学生将理论与实际相关联。

22.3 实验内容和要求

22.3.1 实验内容

1.使用Stapass软件对指定车站进行仿真场景构建

将指定车站的CAD设计图导入Stapass软件,构建仿真场景模型,并设置相应的乘客参数。

2.在站事件链设计

根据所构建的仿真场景,设计各类客流的在站事件链及各环节涉及的客运设施及客流比重。

3.仿真及评估

对上述仿真场景进行常态仿真和应急疏散仿真,获得相关统计数据(密度分布图、速度分布图等)。对上述数据进行分析,评估所设计的事件链优劣,并提出修改意见。

4.修改事件链后仿真及评估

根据第三步的分析结果,修改客流参数中各“活动”涉及的相关设备,重新进行常态仿真和应急疏散仿真。比较修改后的仿真结果与原有的结果间的差异。

22.3.2 实验要求

1.学生在实验前,应对《轨道交通系统行车组织》中的轨道交通系统车站工作组织等内容进行复习。

2.分析过程必须有充足的数据作为支撑,逻辑清晰。

3.注意避免不相关的干扰因素影响分析结果。

22.4 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;

秒表或手表等。

2.其他材料

实际车站CAD设计图。

22.5 实验方法、步骤说明

22.5.1 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,按“城市轨道交通车站客流运动仿真建模实验”的实验步骤,完成对陆家浜站的基础设施建模。

22.5.2 在站事件链设计

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22-1所示。

图22-1 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。客流包括三类: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22-2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22-2 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22-3所示。

22.5.3 常态客流仿真及评估

在Stapass软件的主界面上,点击仿真主系统,对已完成仿真场景进行仿真。仿真结束后将得到不同楼层的平均密度图、最大密度图、速度分布图等客流分布指标。学生需分析密度最大或速度最小的区域产生的原因。

22.5.4 应急情况仿真分析

在原有参数不变下,重新开始仿真,待仿真实际时间达到仿真设定总时长的一半时,点击右下角的“应急事件发生”按钮,选择在8或9号线站台层靠近楼扶梯任何位置单击左键,则设定当前应急事件发生在选定线路的站台层位置,随即开始应急疏散仿真。待应急疏散仿真结束后,分析疏散时间、疏散冲突点等指标。

22.5.5 修改事件链后仿真及对比分析

图22-3 设备参数编辑

综合评估常态及疏散仿真结果,提出相应的改进方案。通过修改客流参数中各“活动”涉及的相关设备,即可完成在站事件链修改。修改完成后,重新进行常态客流仿真和应急疏散仿真,对比分析修改后的仿真结果与原仿真结果在客流分布指标上的差异。

22.6 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仿真文件;

2.实验小结;

3.个人心得。

其中,实验小结必须展开对车站客运组织(常态和应急情况)较为全面的分析,并根据流线冲突区域分别给出修改意见。

22.7 思考题

1.从行车调整的角度,如何疏散换乘站内的大客流?

2.探讨应急疏散下,运营管理者应采取的引导措施。

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