城市轨道交通车站乘客行为及客流组织研究

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1、同济大学交通运输工程学院博士学位论文城市轨道交通车站乘客行为及客流组织研究姓名：邹晓磊申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：徐瑞华20090501摘要我国城市轨道交通网络化发展过程中路网规模和客流量的持续增长、新线新站的不断修建和投产、线路间协调运营要求的不断提高给新旧车站的客运组织工作带来巨大的挑战。既有车站空间及设备布局和客流组织方案的经常性改变也给客运组织工作和乘客的出行带来很大的困难。如何把握客流的规律，尤其是客流在车站的行为规律，改进车站的客流组织工作，提高车站客运组组织的服务水平是当

2、前研究和实际生产中的重要内容。本文从乘客的角度出发，通过现场实验、仿真实验和现场观察，研究基于车站空间布局和客流组织过程的乘客群体结构及行为规律，并建立乘客群体各层次的行为过程模型，并在此基础上针对乘客群体的各方面属性特征和行为过程提出车站客流组织工作优化和客流仿真研究工具改进的方向，以提高在车站的规划、建设、改造和运营管理过程中车站建设方案和客流组织方案的有效性。本论文主要研究了以下几方面的问题：(1)对城市轨道交通车站乘客群体的层次化结构进行了研究，构建了乘客群体行为研究的框架。本文在分析车站客流组织基本

3、流程、空间及设备布局的基础上，提出车站客流服务网络的概念，把乘客群体在车站的行为过程归纳为在一定空间结构和客流服务网络中的路径选择、运动及动态分布过程，并对分布在车站空间布局和客流服务网络中的乘客群体结构进行了划分，提出包含人群、人流、流段、小组及个体等层次的车站乘客群体层次化结构。为深入研究乘客群体各层次行为规律以及乘客群体行为的建模构建了研究框架。(2)对车站乘客个体的生理、社会心理属性及行为特征进行了较为全面的理论分析并建立了个体行为模型。本文运用环境心理学和社会心理学的知识，结合车站客流组织工作对乘客

4、群体中个体层面的生理属性、社会心理属性和个体运动、认知、决策和行为选择行为进行了研究。建立了乘客个体行为模型，用以描述乘客在站接受服务过程中的各类行为过程，以及对车站环境和客流组织方案变化逐渐熟悉的过程。构建了个体行为的理论框架，可以较为全面地描述乘客个体认知、行为和学习过程的智能化行为。(3)对车站乘客群体的小组和人流层面的属性及行为特征进行了较为系统摘要的理论研究并建立了群体行为模型。在组的层面重点分析了组的构成、组内成员关系和组间关系、组的空间和形状、组的运动特性，以及组内和组间的行为。在流的层面，通过

5、流量、密度、速度和乘客行走轨迹等方面分析了流的滞留与断流、汇聚与分流、干扰与冲突、交替与自组织等主要行为过程、人群分布特征及对乘客群体和客流组织工作的影响。建立了小组和人群层次的行为模型，通过群体各层次间的信息传递机制将各层次的行为有机结合起来形成乘客群体行为模型。并提出了基于动态多蚁群算法的乘客群体学习过程算法，用以描述车站乘客群体的运动和分布变化过程，以及车站空间改造和客流组织方案变化过程中乘客群体行为的演化，形成乘客群体各层次行为描述的完整体系。(4)在群体各层次行为规律和模型研究的基础上，提出了客流仿

6、真研究平台的改进方向和车站客流组织的优化措施。在研究方面，对现有车站乘客群体结构及行为研究和建模方面存在的不足作了分析，提出基于层次化乘客群体行为模型的客流仿真平台的构建。在客流组织应用方面，分析了乘客个体和群体不同层面属性和行为与车站客流组织之间的相互影响和相互关系，分析了各类车站客流行为的差异以及对客流服务要求的差异，并提出面向车站乘客群体不同层次属性和行为特征的客流组织优化措施。可以为更深入、系统的车站乘客群体行为研究和车站客流组织工作优化提供有益参考。论文研究的主要创新点在于：(1)对车站乘客群体的结

7、构进行分析，提出了基于车站结构和客流服务网络的层次化乘客群体结构和行为研究的框架；(2)运用环境心理学和社会心理学知识对乘客个体的属性和行为规律进行了系统的研究，并提出个体认知、行为和动态学习过程模型；(3)对车站乘客群体的小组和人流层面的属性及行为特征进行了较为系统的理论研究并建立了群体行为及演化模型；(4)提出了基于乘客群体层次化结构和行为的客流仿真研究平台改进和客流组织优化的方向。本论文的研究可以为车站客流组织的动态优化以及客流组织仿真工具开发提供理论参考。关键词：城市轨道交通车站，乘客群体结构，个体行

8、为，群体行为，认知和学习，客流组织，客流仿真ⅡAbstractABSTRACTPassengerorganizationinUrbanMassTransit(UMT)stationmeetsstrongchallengesbroughtaboutbyceaselesslyincreaseofpassengers，newlinesandstations，anddemandofcoordinationa