面向疫情防控的地鐵站客流疏散仿真研究

康元磊，蔣海龍

（1.中車青島四方機車車輛股份有限公司；2.青島理工大學機械與汽車工程學院）

1 引言

城市軌道交通作為一種重要的交通運輸工具，在為行人日常出行提供生活便利的同時，也為新冠疫情的安全防控埋下了隱患，尤其是在地鐵站內(nèi)閘機、樓/扶梯等人群極易高度集中的區(qū)域。一旦有感染者進入地鐵站內(nèi)，將會產(chǎn)生災(zāi)難性的病毒傳播鏈。從疫情防控的角度對地鐵站內(nèi)客流的疏散管理進行分析與研究，不僅可以為疫情防控工作提供一定的理論基礎(chǔ)，而且也為行人規(guī)避風險提供了一種科學策略，具有重要的現(xiàn)實意義。

地鐵站具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，地下多層的空間布局使得行人上下通行變得頻繁。地鐵站內(nèi)進行真人可控實驗的條件變得愈發(fā)苛刻，而人群動力學模型的出現(xiàn)為地鐵站內(nèi)客流運動模擬提供了便利。采用微觀社會力模型[1-4]作為行人運動的底層模擬方法，可將行人運動時的心理作用、周圍行人和環(huán)境的作用考慮進來，可較為準確地描述出行人個體的運動規(guī)律。本文通過仿真實驗從疫情防控的角度對行人疏散問題展開討論，并給出相關(guān)客流管控建議。

2 社會力模型介紹

式（1）中：mi為行人i的質(zhì)量，vi(t)是行人在時刻t 的實際行走速度。f0i由式(2)所示，fij由式(3)表示，fiW由式(4)表示。

式（3）中，Ai=2000 N，Bi=0.08 m。dij表示兩位行人重心間的距離。，ri、rj分別代表行人i和j的身體半徑。= (ri-rj)dij，ri為行人i所在的位置，rj為行人j所在的位置。=(vj-。kn=1.2×105kg?s-2，kt=2.4×105kg?m-1?s-1，g(x)=

式（4）中，diw是行人和障礙物之間的距離。

3 仿真場景設(shè)置

選取青島某地鐵站為仿真場景，此地鐵站是一座典型的島式車站，車站附近有眾多大型購物商場，客流量充足。……