论文总字数：27355字

摘 要

近年来，密集行人交通问题受到广泛的关注，建筑内部及露天场所遍布各处，尤其以各大高校教学楼为例，其呈现出人员密集度高、开放时间长的特点，再加之参与交通的成员及参与时间段的特殊性，使得楼内行人设施设计，行人行为研究对提高设施利用率、保证学生安全、高效、流畅地流动和集散都具有现实意义和实用价值。

本文以教学楼走廊内行人行为为研究对象，分析总结行人行为特性，以及行人行为的相关影响因素，通过实地的数据获取结合行人行为特性的相关理论，提出走廊内行人行为参数的量化的方法，最后，根据此方法开展实地调研并获取行为参数数据，利用SPSS统计分析软件和ArcGIS软件对采集到的数据进行特征挖掘和筛选分析，得到行人行为参数量化结果，同时采用动静结合、定性定量、对比分析等方法，获取走廊内行人行为特性及其影响因素。

通过研究得到走廊内行人的速度值及分布情况，速度和流量、速度和密度的基本关系图，模拟各关系的规律曲线及总结各关系的特点，通过速度与流量、性别、前方行人密度的相关性分析得出各参数的影响排名，最后，运用ArcGIS对走廊内行人微观行为进行模拟分析，总结走廊内行人走行路径的偏转特性及走行位置的空间分布的特点，并分析其原因及影响因素。

关键字：走廊；行人行为；行为参数；SPSS；ArcGIS

Abstract

In recent years, intensive pedestrian traffic problems widely attention and building interior and outdoor places everywhere, especially in colleges and universities teaching building, for example, it presents the high personnel density, open for a long time, plus members of the traffic and to participate in the period of the particularity of, make professional building equipment design, pedestrian behavior research to improve the utilization rate of facilities, ensure the safety of students, efficient and smooth flow and distribution has practical significance and practical value.

Behavior as the research object, this paper takes the building corridor professional analysis summary pedestrian behavior characteristics, as well as the related influence factors of pedestrian behavior, through the field data acquisition based on the relevant theory of pedestrian behavior characteristics, puts forward the corridor professional behavior parameters of quantitative methods, finally, according to this method to carry out the field surveys and get the action parameter data, using SPSS statistical analysis software and ArcGIS software and filtering characteristics of collected data mining analysis of pedestrian behavior parameter quantitative results are obtained, and adopts the combination of dynamic and static state, quantitative and qualitative methods of comparative analysis, for starters, behavior characteristics and influencing factors of corridor.

Rate of corridor is obtained by the professional value and the distribution of velocity and flow, speed and density of the basic diagram, simulate the law of the relationship between the curve and summarizes the characteristics of the various relations, through the velocity and flow rate, the correlation of sex, in front of the pedestrian density analysis it is concluded that the influence of various parameters, and finally, using the ArcGIS to micro corridor professional behavior simulation analysis, summarizing corridor professional line deflection characteristics of the path and walk line location characteristics of the spatial distribution of and analyze the causes and influencing factors.

KEY WORDS: The corridor; The pedestrian behavior; Behavior parameters; SPSS; ArcGIS

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 3

1.1 立题的背景和意义 3

1.2 国内外研究现状 3

1.3研究内容和技术路线 5

本章小结 6

第二章行人交通行为概述 7

2.1行人与车流交通特性差异 7

2.2 行人行为特性 7

2.3 行人行为的影响因素 9

2.3.1物理环境影响 9

2.3.2生理条件影响 9

2.3.3交通因素影响 9

2.3.4心理需求影响 10

本章小结 11

第三章宏观及微观行人行为参数体系 12

3.1行人宏观交通行为参数 12

3.2行人微观交通行为参数 13

本章小结 15

第四章数据采集方法 16

4.1走廊特性 16

4.1.1速度特性 16

4.1.2个体间距 16

4.2视频采集 16

4.2.1数据采集 17

4.2.2研究区域分析 17

4.2.3视频拍摄要求 17

本章小结 18

第五章数据分析及量化研究 19

5.1走廊内行人速度特点 19

5.2走廊内速度-流量特点 21

5.3走廊内速度-前方行人密度特点 23

5.4走廊内速度与三参数的相关性检验 25

5.5运用ArcGIS对走廊行人微观行为的剖析 28

5.4.1走行路径及偏转特性 28

5.4.2走行位置及空间分布 30

本章小结 33

第六章结语 34

6.1 主要研究成果 34

6.2 研究展望 34

本章小结 35

参考文献（References） 37

第一章 绪论

1.1 立题的背景和意义

随着社会经济的发展和人类文明的进步，人们对教育的追求和要求都越来越高，再加之高校招生要求的降低，使得新入学的大学生人数越加越多，而教学楼及校园设施则并没有因为生源的增长而改变，诸多高校的老校区则更是无法承载过量的人群，教学楼的利用率及其功能都逐渐降低，与此同时，步行设施内的人群拥挤现象也日益频繁和严重，在交通高峰（本文为上下课时段），过度拥挤导致的人员伤亡事故也时有发生，这为人们敲响警钟，使得学生出行或参加集体活动中的安全性、高效性和舒适性受到各界的重视和关注，这就要求教学楼内的步行设施的设计和管理必须坚持“以人为本”的原则，在扩大建设规模的同时，改进设施的设计与运营管理水平，尽可能地改善行人在设施内的舒适性体验，使设施更为人性化。

为了寻找以上问题的解决方法，这就要求我们更为深入的掌握教学楼内在交通设施的建设和运行的设计依据——行人与交通间的关系，掌握交通成员在不同环境下、不同设施处的行为特点，因此，需对交通成员（单个人或行人流）在设施处的行为表现及行为特点做细致的研究和分析。发觉交通成员与周围环境之间的关系，在设施布设合理化，教学楼使用高效化和事故发生率减少化等等方面都显得十分重要。

在教学楼内部，学生是活动的主体，内部环境的设计，各类设施（主要为走廊、楼梯、教室）的布设和连接，都需为交通成员的出行行走及其他交通活动的需要提供最大程度的满足，这要求我们充分把握交通行人在教学楼内部的活动特点及状态，有利于我们更加深入地了解行人、设施、环境等之间的交互关系。

在此需求的情况下，我们进行了对走廊内行人微观行为特征的量化研究。通过实地考察得到设施处行人行为的特点，提取可量化的微观行为参数，同时运用获得的实际数据直观且为客观地行人在设施出活动的行为特点，对提高行人在设施处的移动效率、充分满足行人及安全及心理需求方面具有现实意义；此外，对走廊处行人微观行为的量化研究对局部行人交通仿真具有重要意义，本文最后获得的参数能够为仿真软件仿真模型中参数的选取及参数的标定提供事实依据，而仿真结果的可靠性与真实性主要依据各个参数的可靠性，为完善模型并得到仿真结果与实际情况更为符合的真实场景,在教学设施管理及未来设施设计的开展方面都具有重要的现实意义。

1.2 国内外研究现状

行人微观交通行为的研究最早起源于国外,起初主要针对行人的速度、密度、流量的分布及特征,对于行人微观交通行为方面的研究，是开始的比较晚且起源国外，最初研究重点主要放在行人速度、密度、流量，现今基于行人及行人流的研究划分为宏观和微观两个方面，宏观方面重点在交通设施内行人空间的分配，研究通过空间时，行人流所展现的运动特征，将大量人流看成连续压缩流体介质且忽视行人间作用；微观方面重点在于行人个体的研究，主要是行人个体通过有效空间时个体及流线的运动状况及个体间相互作用。

（1）行人交通中的微观行为

Serge P. Hoogendoom在瓶颈处进行微观行为的分析试验，发现行人行为具有分层等现象，瓶颈处宽度的增加致使瓶颈的能力呈现出阶梯式的变动。Helbing运用录像采集和仿真模拟的方法发现了行人的自组织的行为，将障碍物放置在瓶颈或交叉口能起到加快行人通行速度的效果。常丹[2]对地铁内行人微观行为行为进行研究并提出微观量化体系，郑宣传[5]提出了以行人社会力模型为基础的地铁站乘客上下车的仿真模型。

（2）行人行为信息釆集

日本的KardiTeknomo提出对录像采集到的行人行为数据应用图像处理技术提取微观行为方面的特征，并且对微观行为的一些仿真模型进行了改进，但迫于精确度不高的问题，使现实应用较难成熟。荷兰的Hoogendoom运用录像机对行人的运动轨迹实现自动捕捉，其方法为，在实验场地让每个测试的人员佩戴特定的红帽，并且让测试的人员按照既定路线行走，通过识别帽子来绘制运动轨迹，这个方法效果明显，但是由于实验中人为控制了很多变量，使得其离实际作用的距离还很远。

昆明理工大学林森基于之前视频采集的研究，开发了一套采集行人微观参数的软件，同时提出关于特征点的基于光流的跟踪运动对象的方法，实现了对运动状态个体实时的跟踪。

北京交通大学的郑宣传在论文《基于图像处理的地铁车站乘客微观行为特征提取技术与乘客上下车行为仿真研究》开发了基于OpenCV的行人检测与跟踪方法，可实现运动目标检测、目标跟踪、轨迹生成、轨迹分析等功能。

（3）微观仿真模型

交通仿真系统中行人交通仿真系统是作为子系统存在的，行人仿真的研究最早起源于国外，从20世纪80年代开始便初现雏形。

一些学者建立了各种各样的行人流模型，主要包括Agent模型、流体力学模型、元胞自动机(CA)模型、社会动力学模型和粒子（空气）动力学模型。

在仿真模型的研究方面，Gipps和Marksjo开发了一种类似于CA的模型，该模型主要利用反重力规则模拟行人的运动规律。Helbing和Molnar对模拟行人动力特性的社会影响力模型做了进一步的潜力分析并改进了此模型。Helbing创建了行人惊恐状态下的模型。Hoogendoorn和Bovy建立了行人气体动力学模型。

（4） 仿真软件

在商业软件开发及应用方面，基于不同的行为模型，专门用于模拟行人运动的行人仿真软件于20世纪末在国外得到了广泛的开发与应用。国外已开发和应用的行人仿真软件有BuildingEXODUS、ECRESS、Legion、MYRIAD、PAXPORT、SIMULEX、STEPS、TermSIM、Visual Simulation、SimWalk等。这些软件分别用于正常条件下的建筑物、机场行人仿真或火灾等条件下的紧急疏散等方面，并在二维或三维显示上各有特色，在行人交通组织与规划，行人设施设计等领域，得到了广泛的使用。

沃克里大学的Still提出大量拥挤人群在移动 的情况下存在不安全因素，在现有的行人研究成果间作了对比分析，总结了优势与不足，并在仿真软件Legion进行了分析中进行了模拟分析。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：27355字

相关图片展示：