城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法及系统

技术特征：
1.一种城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法，其特征在于，包括：步骤s1：构建乘客物理实体模型；步骤s2：将改进社会力模型与颗粒接触模型相结合，构建城轨车站对向客流乘客受力模型；步骤s3：通过颗粒流仿真软件pfc实现仿真模型的构建，记录对向客流冲突区域挤压力参数值；步骤s4：通过控制变量法改变双向客流初始密度与乘客数量占比，重复步骤s3，记录不同初始客流条件下挤压力参数值，通过函数拟合得到对向客流内部挤压力与客流初始密度及乘客数量占比的定量化关系。2.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法，其特征在于，构建乘客物理实体模型包括：考虑乘客前后侧动态空间，将乘客抽象为二维平面上以乘客最大肩宽为直径的圆形颗粒，构建乘客个体空间模型；选取接触模型中非线性刚度软球模型hertz-mindlin接触模型来模拟乘客间及乘客与墙间的接触特征。3.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法，其特征在于，城轨车站对向客流乘客受力包括自驱力，考虑乘客无法明显看到目标位置时，期望速度受期望运动方向乘客实际速度的影响，计算公式为：受期望运动方向乘客实际速度的影响，计算公式为：受期望运动方向乘客实际速度的影响，计算公式为：受期望运动方向乘客实际速度的影响，计算公式为：其中，为乘客个体驱动力；m
i
为乘客i的等效质量；τ
i
为乘客i的反应时间；为t时刻乘客i受其他乘客影响后的期望速度；为t时刻乘客实际速度矢量；v
i0
为乘客i初始期望速度大小；为t时刻乘客期望运动方向；为乘客i的期望目标位置；为乘客i当前实际位置；为乘客i期望方向上其他乘客平均速度，通过乘客i期望方向与乘客i指向其他乘客连线方向夹角判断其他乘客是否位于乘客i期望方向上；p为乘客从众系数，p∈[0,1]，p＝0表示乘客期望速度不受周边乘客影响，p值越大，从众心理越明显；n
j
表示乘客i改进后影响范围内其他乘客的数量，为零则表示乘客可明显看到目标点，期望速度为初始期望速度，不为零则表示乘客期望速度受影响范围内其他乘客的影响，取值为p0。4.根据权利要求3所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法，其特征在
于，城轨车站对向客流乘客受力还包括乘客间作用力，所述乘客间作用力包括排斥力、避让力及接触力，排斥力、避让力通过pfc中fish语言自定义函数实现，接触力利用pfc软件内置的接触模型自动计算。5.根据权利要求4所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法，其特征在于，城轨车站对向客流乘客受力还包括乘客与墙间作用力，乘客与墙间作用力包括心理排斥力与物理接触力，心理排斥力通过pfc中fish语言自定义函数实现，物理接触力利用pfc软件内置的接触模型自动计算。6.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法，其特征在于，通过颗粒流仿真软件pfc实现仿真模型的构建，记录对向客流冲突区域挤压力参数值，包括：设定边界条件，通过生成wall实体，模拟实际车站中墙壁、扶手、栅栏等实体，构建城市轨道交通车站对向客流仿真场景；通过ball命令生成乘客颗粒并给定乘客相关属性；指定乘客颗粒间及乘客与墙体间的接触模型类型为hertz接触模型并给定相关参数；利用fish语言定义自驱力、乘客间排斥力、避让力及乘客与墙间排斥力函数；加载自驱力、排斥力、避让力函数，计算乘客所受除接触力之外的合力并赋予乘客颗粒；记录对向客流冲突区域挤压力参数随时间变化的值。7.一种城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化系统，其特征在于，包括：第一构建模块，用于构建乘客物理实体模型；第二构建模块，用于将改进社会力模型与颗粒接触模型相结合，构建城轨车站对向客流乘客受力模型；第三构建模块，用于通过颗粒流仿真软件pfc实现仿真模型的构建，记录对向客流冲突区域挤压力参数值；拟合模块，用于通过控制变量法改变双向客流初始密度与乘客数量占比，重复记录对向客流冲突区域挤压力参数值，记录不同初始客流条件下挤压力参数值，通过函数拟合得到对向客流内部挤压力与客流初始密度及乘客数量占比的定量化关系。8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法。9.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行时，用于实现如权利要求1-6任一项所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法。10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现如权利要求1-6任一项所述的城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法的指令。

技术总结
本发明提供一种城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量化方法及系统，属于城市轨道交通运营维护技术领域，构建乘客物理实体模型；将改进社会力模型与颗粒接触模型相结合，构建城轨车站对向客流乘客受力模型；通过颗粒流仿真软件PFC实现仿真模型的构建，记录对向客流冲突区域挤压力参数值；通过控制变量法改变双向客流初始密度与乘客数量占比，记录不同初始客流条件下挤压力参数值，通过函数拟合得到对向客流内部挤压力与客流初始密度及乘客数量占比的定量化关系。本发明更加细致描述了对向客流中乘客受力；建立了对向客流内部挤压力参数与客流初始密度及乘客数量占比的定量关系，实现了客流微观挤压力参数与宏观交通特征参数的转化。数的转化。数的转化。


技术研发人员：王艳辉 贾利民 王紫玉 郭建媛 李曼 绳可欣
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/10/25