考虑自主行为选择的行人交通动态特征及控制拥堵策略研究

Congestion releasing is a key issue in the study on pedestrian traffic flow. The dynamics on pedestrian movement, which is attracting more attentions, has effect on the system efficiency. This project will focus on the issue about active behaviors of pedestrian. By analyzing sidle, side step, back step, turn-back in the movement process and pedestrian dynamics, the impact of active behaviors on traffic efficiency and safety can be investigated, and new methods to release congestion can also be provided. To achieve these scientific goals, we will firstly carry out empirical and experimental studies on active behaviors, including field observations at high-density places, and uni-/bi-directional experiments and evacuation experiment. Secondly, the microscopic continuous model will be built to reproduce the characteristics on pedestrian dynamics and explore the reason of congestion formation. Finally, we will develop a new strategy to improve traffic efficiency through inducing pedestrians to adopt different active behaviors. Based on the systematical studies, we hope to present suggestions and scientific basis for congestion alleviation and safety improvement.

如何缓解拥堵一直是行人交通流理论重点关注的问题，行人运动过程中的动态特征往往影响着系统的通行效率，也受到广泛关注。本项目针对自主行为选择问题，通过分析行人运动过程中的侧身、横移、后退转身等行为和交通动态特征，探究自主行为选择对通行效率和出行安全的影响机制，为改善行人交通拥堵提供新的解决方法。基于此，首先实测实验研究行人自主行为选择规律特征，包括人流密集场所的实地观测、单双向和疏散实验；随后建立考虑自主行为选择的微观连续模型，仿真模拟行人交通动态演化规律，并探究拥堵形成机理；最后基于上述研究，改变或调整模拟中行人自主行为选择整体优化通行效率，并提出诱导行人改变行为习惯的管控策略。上述行人自主行为选择的系统研究，能够为缓解拥堵、提高安全性提供科学依据和建议。

交通拥堵始终是行人流要解决的核心问题，行人运动过程中的微观自主行为决策往往影响着系统的宏观效率，应深入研究其动态规律特征。本项目针对自主行为选择影响下的行人动力学相关科学问题展开基础研究，运用受控实验等手段，通过分析行人运动过程中的侧身、横移等行为和交通动态特征，发掘可用空间与行人侧身、路径选择之间的定量关系，探究自主行为选择对通行效率和出行安全的影响机制；基于体能消耗模型，融入不同侧身角度下能量消耗率函数，建立了综合考虑微观自主行为选择和宏观路径选择的行人动力学模型，模拟再现了类同于实验的行人运动动态特征规律，分析了侧身等因素对疏散效率的影响；基于上述的实验和仿真研究，为优化行人出行效率和安全提供了一定的建议。本项目的研究成果，有助于深入理解行人动力学的内部规律，为密集人群的管控提供科学依据和技术支撑。项目执行期间，项目组与本领域内国内外知名研究团队开展了广泛的交流与合作，积极参加相关领域内的学术活动，在国际国内核心学术期刊总计发表学术论文15篇，培养硕士研究生3人，其中1人已获得硕士学位，建立并形成了稳定的研究团队，围绕行人动力学开展深入的科学研究。