地铁站内交织行人流的简化模型和数值模拟

作者：陈然; 李翔; 董力耘

来源：Acta Physica Sinica, 2012, (14): 265-273.

• 格子气模型
• 元胞自动机模型
• 背景场
• 瓶颈 lattice gas model
• cellular automaton
• floor field
• bottleneck

地铁站内多方向行人流以不同方式通过瓶颈时具有不同的效率,发生拥堵的机制也有所不同.本文将地铁站内行人流的交织运动简化为连通双通道内两股行人通过瓶颈的情形.采用推广的格子气模型,通过引入背景场,使改进的模型可以刻画地铁站内行人流的运动特征,通过数值模拟研究了两股行人以两种不同方式经过研究区域的清空时间以及瓶颈宽度的影响.研究发现,在模型中考虑行人沿对角线的运动可以更加准确地描述真实行人运动.当瓶颈宽度小于临界宽度时,逆向交织的行人经过研究区域具有更高的效率,验证了行人流实验的结果.此外还详细讨论了在瓶颈处发生拥堵的机理.

• 单位
  上海市应用数学和力学研究所; 上海大学