交通管理專業畢業論文開題報告
題目:步行設施的空間特征與步行出口選擇研究。
壹、選題背景
隨著經濟的不斷增長和社會的快速發展，中國城市的規模和人口急劇增加，大規模的行人聚集和出行變得非常頻繁。為了滿足居民出行和群體活動的需要，許多城市擴大了交通樞紐、體育場、電影院和劇院、綜合購物中心、主題公園等大型步行設施的數量和規模。隨著經濟社會的發展，能夠吸引居民出行的日常娛樂休閑活動日益增多，去各種大型購物中心休閑消費正成為居民生活中不可或缺的壹部分。重大體育賽事頻繁舉行，去各大體育場館觀摩體育賽事逐漸成為城市居民文化生活的壹部分。此外，城市交通基礎設施也隨著行人出行活動的增加而快速發展。許多城市建設了相當數量的大型交通樞紐，以滿足行人不同的出行目的。各種綜合運輸站的建立也促進了各種運輸方式的共存和銜接，以及不同運輸方式和不同線路之間的換乘。這些休閑中心、體育場館、交通樞紐等大型步行設施聚集了大量的行人，成為人們日常生活中不可或缺的場所。這些建築設施有效提高了人們的日常生活水平，豐富了中國居民的生活內容，也使周邊居民的日常出行更加便利。目前，大型步行設施主要有三種類型:大型交通樞紐、大型購物休閑中心、大型運動場館等。典型城市常見的大型交通樞紐主要提供相同交通方式之間的換乘以及不同交通方式之間的銜接和連接。出行者往往通過在交通樞紐內行走來完成人行空間內的垂直或水平位移。當行人流量增大時，樞紐內行人流線嚴重交織，對樞紐造成很大壓力，嚴重影響行人疏散的快速性和安全性。因此，研究以交通樞紐站為代表的大型步行設施的空間特征，找出行人疏散中的薄弱點，對改善步行設施中行人的疏散條件具有重要意義。
大型購物和休閑中心的生活綜合體也開始在城市中廣泛興起。這座綜合建築集購物、餐飲、娛樂、休閑甚至藝術於壹體，給人們的生活帶來了新的去處，同時建築本身也聚集了大量的行人。因此，對於這種多功能的購物休閑中心，步行空間設計和步行流線的分析研究也是非常重要的。隨著中國國力的提升，越來越多的城市開始舉辦各種省級、國家級乃至國際性的體育賽事，大型體育場館的數量迅速增加。但由於對大型活動中行人疏散所需的空間設施特性研究不足，建築場館存在安全隱患，尤其是人群擁堵時，容易造成踩踏事故。然而，當大量行人聚集在同壹行人設施中時，當發生火災和恐怖事件等緊急情況時，疏散行人設施中的行人仍會發生事故。在壹年壹度的沙特聖地麥加朝聖中，行人事故時有發生:2001年，朝聖探險事件造成35人死亡；2004年，244人在朝覲活動後的疏散中喪生。2006年，362人在朝聖中喪生，600多人受傷。印度的曼陀羅寺位於馬哈拉施特拉邦。2005年，宗教集會發生堵塞，造成300多人死亡。在中國，踩踏事故也時有發生。2009年，湖南省湘潭市育才學校發生踩踏事故，造成8名學生死亡，20多人受傷。2014年，寧夏回族自治區西吉縣北大寺在紀念已故宗教人士期間發生勘探事故，造成14人死亡，10人受傷。特別是自2015+15年6月0日上海外灘跨年探險事故致36人死亡的惡性事件發生後，如何設置安全出口，調整各疏散路線的人流量，使疏散的行人能夠安全有效地疏散並順利走到人行設施外，成為備受社會各界關註的熱點問題。為了解決這壹問題，有必要對大型步行設施和行人疏散行為進行研究。大型行人設施的空間特征對行人的安全疏散有重要影響。在人們對步行設施的規模和形式提出更高要求的同時，大型步行設施建築空間中的行人疏散問題仍然很多，行人疏散的安全性從設計到分析評價都需要進壹步的研究和探討。社會經濟發展和科技進步給行人帶來了更多的需求，導致居民對各種大型步行設施和步行空間的需求。這些對步行空間的需求導致城市中的大型步行設施向更加立體和復雜的方向發展。同時，城市中心和繁華地區的高地價也要求步行設施的建造者在建造步行設施時盡可能增加單位面積的行人數量，以充分利用城市土地和空間的價值。正是在這種趨勢下，大型綜合步行建築設施的廣泛建設和應用興起。建築綜合體的興起，恰恰是在有限的城市土地上集合了復雜的功能。這些大型行人設施運營模式多樣、結構形式復雜、建設周期長、功能全面、人員素質層次多樣，且通常規模龐大、行人流線復雜，給行人疏散和應急組織帶來了更加嚴峻的挑戰。因此，在大型步行設施中對步行空間進行合理的布局是非常重要的。它嚴重影響行人正常疏散過程所花費的時間、擁擠程度、移動距離以及行人設施的分布能力和安全性能。首先，設施行人空間的合理布局有助於提供最佳的行人運動路線，縮短運動距離，緩解行人擁堵，從而提高行人設施的行人分布能力、行人組織管理的有效性和緊急疏散的安全性。相反，設施步行空間布局不合理，容易導致設施利用效率和疏散安全性降低。同時也會導致建築資源的浪費，增加經濟成本。為了提高行人步行效率和步行設施的承載能力，縮短移動距離和行人疏散時間，緩解行人擁擠，避免踩踏事件的發生，在大型步行設施中積極組織、管理、控制和誘導行人流量，有必要從設施建設階段分析步行設施的空間特征以及如何形成合理的空間布局，從而為行人流量運動的組織管理和導向標誌的設置提供合理的理論依據。因此，大型步行設施的空間疏散特性研究是建築設施消防、交通綜合樞紐設計等領域的重要內容。其次，研究行人疏散行為，掌握行人疏散過程中選擇安全出口時的行為特征，也是解決行人疏散問題的重要壹環。行人疏散的特征與行人流的宏觀和微觀特征有關。在不同的場景下，行人在疏散過程中有不同的特點。當行人空間有多個出口時，行人會選擇出口。但是，由於個體差異、環境差異等因素的影響，行人在選擇安全出口時會采取不同的策略。安全出口充足、布局合理的行人設施對行人疏散安全有積極影響。
二，研究的目的和意義
研究目的
社會經濟的快速發展對大型步行設施的疏散效果提出了新的要求。然而，我國在步行設施的空間設計和障礙布局方面仍存在壹些問題，如步行空間的設計標準缺乏科學依據，無法準確衡量步行空間的分布效率和服務水平，對行人與步行環境的關系認識不清等。本文在國內外研究成果的基礎上，根據近年來行人流量模擬的結果，對行人設施的空間特征和行人出口選擇行為進行了研究。通過研究該空間的特性，可以了解影響行人疏散特性的外部因素，提出行人疏散特性的評價指標，評價疏散空間布局的合理性。通過對疏散行人出口選擇行為的模擬，可以研究疏散行人出口選擇的特點，把握疏散行人出口選擇行為的宏觀特征，為大型綜合購物中心、體育場館、交通樞紐等場所的行人步行設施設計提供技術依據和理論支持，從而為今後更好地設計步行空間出謀劃策，幫助解決行人設施的安全疏散問題。
研究意義
影響行人安全有效疏散的因素主要有兩個:疏散空間的特性和行人流的特性。宏觀和微觀條件下疏散人流的特征是不同的。同時，行人設施的空間特征和設計也會對行人疏散的效果產生較大影響。因此，為了保證行人安全、舒適、高效的步行行為，研究行人步行設施的空間特征、設施內行人流的特征、疏散行人流的安全高效出口選擇以及上述研究對象之間的關系，對於提高行人交通的安全性，減少各類事故的發生，使行人出行更加安全、便捷，具有重要的理論和現實意義。基於上述背景，本文分析了疏散設施空間的疏散特性和組網方式，提出了疏散空間特性的評價標準，通過模擬設施內行人的疏散行為，研究和探討了行人選擇安全出口時的行為特征。步行設施的空間特征分析與評價研究仍需進壹步深化。行人密集聚集的地方，通常是居民生活不可或缺的地方。分析步行設施的空間特征有助於深入理解步行設施的合理性、安全性和便捷性，也為設計合理、安全、高效的步行設施提供理論依據。步行設施空間特性評價體系的建立不僅有助於評價現有步行設施的疏散特性，也有助於未來步行設施的空間設計；儀表提供參考。通過基於元胞自動機的行人出口選擇行為仿真，可以分析多出口情況下行人不同出口選擇策略造成的擁擠及相關影響，為疏散路徑選擇的進壹步研究提供技術和理論依據。分析和評價行人設施的空間特征和行人出口選擇行為，對於分析和研究行人的安全疏散，提高行人交通的安全性，減少各種踩踏事故的發生，具有重要的理論和現實意義。
第三，本研究涉及的主要理論。
元胞自動機基本理論和思想的創始人是著名的匈牙利裔美國數學家和計算機科學家馮？紐曼。大型並行計算機的第壹個適用模型是基於細胞自動機的思想。自提出以來，元胞自動機在軍事技術、社會經濟發展和科技創新中得到了廣泛而深刻的應用。在交通科學領域，元胞自動機理論提供了可供借鑒的思路和方法，並在多個層面得到廣泛應用。元胞自動機是壹種離散的動態模型。在交通系統中，行人、駕駛員、機動車、路況等要素及其相互影響和聯系往往被視為系統內的質點，交通系統是由多個質點組成的復雜系統。對於城市交通網絡，由於交通要素在本質上是離散的，元胞自動機作為壹種完全離散的模型，用於研究交通問題具有獨特的優勢。
在利用仿真手段研究行人流的特性和特征時，基於元胞自動機思想提出的方法和技術被廣泛應用於疏散行人流、對向移動行人流和交叉口行人流的研究。元胞自動機的本質是壹個數學模型，需要建立在壹定的理論假設上，也就是壹種理想化的狀態。元胞自動機的本質是定義在壹個離散的元胞空間中的具有有限狀態的動態系統，在離散的時間軸上按照壹定的局部運動規則和演化規則進行更新和演化[1]，其中這些元胞空間由若幹個具有預定義狀態的元胞組成。元胞自動機可以模擬特定系統中基本單元個體的微觀行為特征，指定基本單元個體之間的交互規則，實現對這壹特定系統整體的宏觀研究和模擬[2]。基於元胞自動機的基本理論，系統中的空間被網格劃分為若幹子單元，網格的劃分和制定也由預設的規則決定。這些規則網格中的每個單元稱為壹個單元，這些單元只能在有限的壹組離散狀態中取值。所有單元遵循相同的動作規則，並根據預先制定的本地規則進行更新。大量的細胞按照特定的進化規則進行更新，並通過細胞之間的相互作用形成這種動態系統的更新和進化。與壹般的物理動力學模型不同，元胞自動機的理論和模型並沒有嚴格定義為物理函數或方程，而是由壹系列為特定目的人為制定的進化規則組成[3]。
從元胞自動機的組成和運行規則來看，元胞自動機模型通常具有以下特征[5][6]:同質性和同質性，即壹個元胞系統中的所有元胞都服從同壹進化規則，空間中的每個元胞和每個子元胞組都服從同壹規則，並按照同壹預設的進化更新規則進行更新；空間分散，即細胞分布的細胞空間是離散的；時間離散，即演化所用的時間步長為等時間間隔；狀態離散化是有限的，即元胞自動機模型的狀態參數只能取有限的離散值；同步計算，即元胞自動機模型的處理是同步的，便於並行操作；時間和空間定位，每個細胞在下壹個時間步的狀態由該時間步中其場中細胞的狀態決定；有了高維，元胞自動機所依據的歐氏空間就可以在無限維中發散擴展，元胞自動機本身就可以成為壹個無限動態系統。
第四，本文的主要內容。
首先，在回顧國內外相關研究的基礎上，基於元胞自動機的理論基礎，通過建立疏散瓶頸等相關概念，將大型步行設施的疏散空間劃分為空間網絡，並在網絡化的基礎上，研究步行設施的空間特征，提出相關評價指標。其次，基於元胞自動機的理論基礎，對疏散過程中行人出口選擇行為進行模擬，通過模擬結果，評價分析行人出口選擇的不同策略和不同效果，並在分析出口選擇行為的基礎上，為今後路徑選擇行為的研究提供研究方向和理論依據。本文共分為六章。其中，第壹章為緒論，第二章為國內外相關基礎理論和研究前沿綜述，第三章研究步行設施的空間特征和空間組網方法，並提出相應的空間特征評價指標，第四章主要通過模擬手段模擬行人在多出口疏散空間中的行為，第五章基於以上分析結論，以美國得克薩斯州達拉斯市北苑綜合商業綜合體為例，對大型步行設施進行案例研究。本文的主要研究內容安排如下:第壹章:緒論。本章提出了我國大型步行設施空間特征分析和行人流量特征的研究現狀，明確了本研究的研究方向，闡述了本文的研究背景、研究目的、理論和應用意義。同時，對涉及的相關研究方法也進行了總結。第二章:理論基礎和文獻綜述。本章總結了目前國內外關於元胞自動機的基本理論和仿真模型、行人設施的空間網絡化、設施內行人流的特征、網絡路徑和交通分配方法的相關文獻。第三章:步行設施的空間特征分析。本章首先分析了步行設施的空間特征；其次，本章通過建立疏散瓶頸的概念，提出了網絡化步行空間的相關方法和建設流程。最後，提出了壹系列描述和評價空間特征的指標。第四章:疏散出口選擇策略分析。本章在分析行人在疏散空間中的流向的基礎上，通過仿真模擬了行人的出口選擇行為，並對仿真結果進行了分析。同時提出了步行設施為多層次多安全出口時下壹步的研究方向。第五章:例子。基於以上研究成果，本章以美國得克薩斯州達拉斯市北園商業綜合體為例，分析其空間疏散特征。第六章:結論與展望。本章總結了全文的研究成果，並對創新點和不足之處進行了闡述和說明。對於需要進壹步研究的問題，本章進行了簡要總結，並提出了對未來研究方向的展望。
五、寫作提綱
表示感謝/感激
摘要
摘要
目錄
圖表目錄
列表數字
表目錄索引
列表
1.簡介1
1.1依賴項目
1.2研究背景
1.3研究目的和意義
1.3.1研究目的
1.3.2的研究意義
1.4研究內容和方法
研究內容1.4.1
1.4.2研究方法
2.基礎理論及國內外研究現狀。
2.1元胞自動機
2.1.1元胞自動機的定義
2.1.2元胞自動機的組成
2.1.3元胞自動機的特征
2.2行人交通流的特征
2.2.1行人宏觀交通特征
2.2.2行人流的微觀交通特征
2.3步行設施的空間網絡化
2.3.1網絡組成及特點
2.3.2樹的組成和特征
2.4網絡路徑和流量分配方法
2.4.1行人網絡交通
2.4.2人流交通分布
2.5國內外研究現狀
2.5.1設施內人流組織
2.5.2基於元胞自動機的行人流模擬
3.步行設施的空間特征研究
3.1步行設施空間
3.2設施步行空間聯網
3.2.1步行空間瓶頸
3.2.2移動網絡行走
3.2.3移動網絡建設
3.3步行設施的空間特征指數
3.3.1行人設施的空間疏散特征
3.3.2行人設施的空間通行特征
4.疏散人流的出口選擇策略研究。
4.1行人設施內的行人疏散
4.1.1設施空間布局對行人運動的影響
4.1.2行人空間布局對行人運動的影響
4.1.3有多個出口的行人選擇行為
4.2行人流多出口選擇模擬
4.2.1模擬模型基本規則
安全出口選擇規則
4.2.3最短估計距離的計算
4.2.4仿真模型的演化規則
4.3模擬結果分析
4.3.1出口布局
4.3.2安全出口選擇分析
4.4行人設施疏散路線的選擇
5.步行設施的空間疏散特征實例
5.1NORTHPARK概述
5.2疏散空間聯網
5.3疏散空間中的行人路徑分析
5.4疏散空間特征指數的計算
5.5實例分析
6.結論與展望
6.1研究結論
6.2研究展望
參考
六、目前讀過的主要文獻。
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