双足运动微观视角下单列行人流建模与仿真研究
来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第5期北京时间：
作者：户佐安, 曾添, 杜俊, 魏易东, 王士博, 马毅
单位：1. 西南交通大学，交通运输与物流学院，成都 611756；2. 四川大学，灾后重建与管理学院，成都 610065
摘要：为从双足运动的微观视角直接呈现行人的移动特性，本文分析行人连续交替步伐行为的运动机理，建立单列行人流迈步运动模型，模拟行人位置在迈步周期内的非线性变化过程。模型根据行人重心和双足中心相对位置，将每次迈步周期内的迈步过程分为单支撑与双支撑阶段，并根据双足瞬时速度具备的波形时序特性，确定迈步周期内任意时刻的位置坐标。基于单列行人流实验数据，标定单列行人流迈步模型中的相关参数，每个行人根据前向距离确定下一次迈步运动所需的步长与步时，并进一步考虑行人的迈步调整行为，避免与前方行人发生踩踏。模拟仿真结果表明：模型能够较好呈现行人迈步运动的微观特性，并复刻了基本图与时空特性；根据行人迈步速度的波形特征，本文基于模拟结果计算步进动力学特性参数，发现行人在面对拥挤空间时，倾向于采用低步长与低步频的迈步风格；模型呈现人群同步自组织现象，发现全局密度为1.9 ped·m-1时，同步现象发生概率最高。行人迈步模型的有效建立，可为行人运动状态评估与预测工作提供参考。
关键词：城市交通,行人动力学,迈步运动,单列流,模拟仿真
基金资助：国家自然科学基金(71901156)；四川省自然科学基金(2024NSFSC0183)。
