地铁车厢立席乘客的空间舒适度建模与模拟

交通运输系统工程与信息 ›› 2014, Vol. 14 ›› Issue (5): 126-132.

地铁车厢立席乘客的空间舒适度建模与模拟

吴奇兵^1,2，陈峰^*1，刘欧阳^1,3，方纪平1，李小红¹

1.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；2.北京广安基础设施建设投资公司，北京100052； 3.中铁第四勘察设计院,武汉430063

收稿日期:2014-02-27 修回日期:2014-05-20 出版日期:2014-10-25 发布日期:2014-12-17
作者简介:吴奇兵(1977-)，男，安徽安庆人，博士生.
基金资助:
中央高校基本科研业务费(C14JB00430).

Modeling and Simulation of Standing Passengers’Space Comfort in Subway Carriage

WU Qi-bing^1,2，CHEN Feng¹，LIU Ou-yang^1,3，FANG Ji-ping¹，LI Xiao-hong¹

1 School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. Beijing Guang An Infrastructure Construction Investment Company, Beijing 100052, China; 3 China Railway Siyuan Survey and Design Group CO., LTD,Wuhan 430063, China

Received:2014-02-27 Revised:2014-05-20 Online:2014-10-25 Published:2014-12-17

摘要/Abstract

摘要：

地铁车厢拥挤直接影响乘客的乘车舒适度.本文根据“人体空间气泡”的概念，引入地铁车厢内乘客心理舒适度，结合乘客感知空间舒适性调查，建立乘客空间理论模型，并以此得到基于空间舒适性的立席密度评价标准.基于现有行人模型，借鉴社会力模型中人与人之间的排斥力，定义“广义拥挤力”，建立地铁车厢乘客“拥挤力”量化模型.以北京地铁4 号线为研究对象，结合实地调研得到的车厢内乘客密度分布规律，应用 PFC2D 离散元软件以力的形式来模拟乘客空间舒适度状态.结果表明，要使80%乘客的空间舒适度等级在舒适以上，则合理密度应该在4-5 人/m2之间，为制定合理立席密度标准提供参考.

关键词: 城市交通, 拥挤力模型, 社会力, 乘客空间, 心理舒适度, 颗粒流

Abstract:

Passengers’comfort declines when passengers are in a crowded subway carriage. According to the concept of body space bubble and the psychological comfort of passengers in the subway carriage, with the investigation of passengers’perceptive space comfort, the theory model of passenger space is established in this paper, and then the standing passenger density evaluation criteria based on space comfort is obtained. Based on the existing pedestrian model, a generalized crowding force is defined by learning the repulsion in the social force model, and a passenger crowding force model in subway carriage is established. Beijing Metro Line 4 is selected for case study. Combined with the passenger density distribution law by the spot investigation, the discrete element software of PFC2D is used to simulate passengers’space comfort by force modality. The results show that the reasonable standing passenger density should be between 4–5 person/m2 when the space comfort grade of 80% of passengers is above comfortable, and the results can provide reference for setting the standard of standing passenger density

Key words: urban traffic, crowding force model, social force, passenger space, psychological comfort, particle follow

中图分类号:

U293.6

吴奇兵，陈峰，刘欧阳，方纪平，李小红. 地铁车厢立席乘客的空间舒适度建模与模拟[J]. 交通运输系统工程与信息, 2014, 14(5): 126-132.

WU Qi-bing，CHEN Feng，LIU Ou-yang，FANG Ji-ping，LI Xiao-hong. Modeling and Simulation of Standing Passengers’Space Comfort in Subway Carriage[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2014, 14(5): 126-132.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://www.tseit.org.cn/CN/abstract/abstract18863.shtml

http://www.tseit.org.cn/CN/Y2014/V14/I5/126

参考文献

[1] 陈祥. 高速铁路客车乘坐舒适度综合评价模型研究 [D]. 成都：西南交通大学，2010. [CHEN X. Study on riding comfort evaluation model on High- speed train [D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2010.]

[2] 樊玲, 冯炼. 利用“相对热流指标”对地铁系统设计温度的探讨[J].城市轨道交通研究，2002，5（1）：50-52.[FAN L, FENG L. On design temperature of metro system by using relative warmth index[J]. Urban MassTransit, 2002, 5(1): 50-52.]
[3] 沈景炎. 关于车辆定员与拥挤度的探析[J]. 都市快轨交通, 2007，20（5）：14-17. [SHEN J Y. On the carriage passenger capacity and the crowdedness involved[J].Urban Rapid Rail Transit, 2007, 20(5): 14-17.]
[4] 章云泉. 城市轨道交通容量的影响因素研究[J].城市轨道交通研究, 1999（4）：26-29. [ZHANG Y Q. On the affective factors over urban mass transit capacity[J].Urban Mass Transit, 1999(4): 26-29.]
[5] 张菁. 电梯轿厢空间心理环境设计探讨[J]. 华中建筑，2008，26（3）：50- 53. [ZHANG J. Discussion on the design of spatial psychological environment in elevator cars[J]. Huazhong Architecture, 2008, 26(3): 50-53.]
[6] 邹晓磊. 城市轨道交通车站乘客行为及客流组织研究[D]. 上海：上海交通大学2009. [ZOU X L. Study on passenger behavior and passenger flow organization in urban mass transit station[D]. Shanghai: Shanghai Jiaotong University, 2009.]
[7] 叶建红, 陈小鸿, 刘莹. 行人交通人体设计尺寸研究[J]. 武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2010，34（1）：10- 14. [YE J H, CHEN X H, LIU Y. Human dimensions for pedestrian traffic design[J]. Journal of Wuhan University of Technology(Transportation Science& Engineering), 2010, 34(1): 10-14.]
[8] T I Lakoba, D J Kaup, N M Finkelstein. Modifications of the Helbing-Molnar-Farkas-Vicsek social force model for pedestrian evolution[J]. Simulation, 2005, 81(5):339-352.
[9] Helbing D, Molnar P. Social force model for pedestrian dynamics[J]. Physical Review E(S1 063-651 X), 1995,51(5): 4282-4285.
[10] Helbing D, I Farkas, T Vicsek. Simulating dynamical features of escape panic[J]. Nature(S0028-0836), 2000,407(1): 487-490.
[11] 吴奇兵, 陈峰, 刘畅, 等. 基于乘客空间舒适性的合理立席密度研究[J]. 综合运输.2014（4）：53-57.[WU Q B, CHEN F, LIU C, et al. Study on appropriate density of standing passengers based on spatial comfort[J].Comprehensive Transportation, 2014 (4): 53-57.]

[1]	刘晓冰, 李奉孝, 田欣妹, 闫学东. 基于通勤模式的都市圈中心结构判别研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 17-28.
[2]	许奇, 陈越, 黄靖茹, 高顺祥, 张志健. 考虑出行费用的就业可达性分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 37-44.
[3]	刘春禹, 刘永红, 罗霞, 朱颖. 混合交通流环境下单交叉口自动驾驶车辆轨迹优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 154-162.
[4]	张小雨, 邵春福, 王博彬, 黄士琛. 新冠疫情影响下居民共享出行方式选择行为研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 186-196.
[5]	李欣, 戴章, 李怀悦, 胡笳. 基于连续近似模型的轨道交通与常规公交耦合优化设计[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 206-213.
[6]	郝妍熙, 刘戎阳, 胡华, 方勇, 刘志钢. 单向通道行人-自行车混合流建模及自组织现象研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 223-229.
[7]	赵传林, 贺少松, 孙淑敏, 王钰涵. 基于理性疏忽理论的交通疏散网络双层优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 239-246.
[8]	陈小红, 蓝秋雨. 不确定交通需求下交叉口信号配时区间优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 247-256.
[9]	李冰, 王正辉, 马铭炜, 杨鸿宇, 冯悦. 信号交叉口行人二次过街下右转车通行能力与延误估计模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 257-267.
[10]	朱彤, 秦丹, 董傲然, 杜雨萌, 魏雯. 公交驾驶员违规类型同交通事故间的关联分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 322-329.
[11]	毛保华, 王敏, 何天健, 陈海波. 城市公共交通服务水平研究回顾和展望[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 2-13.
[12]	王子甲, 贾慧慧, 朱亚迪, 陈峰. 基于智能卡数据的轨道与公交复合网络通勤方式选择行为研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 67-73.
[13]	贾斌, 朱凌, 李树凯, 刘家林. 城市轨道交通小交路计划与客流控制协同优化策略[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 124-132.
[14]	牟振华, 汪寒冰, 林本江, 陈逸群, 金程程, 陈艳艳. 基于演化博弈的违章停车动态罚金策略效用仿真评价[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 152-162.
[15]	贾富强, 李引珍, 杨信丰, 马昌喜, 代存杰. 基于演化博弈的政府鼓励条件下共享停车行为分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 163-170.