题目：不同场景中行人流的模型、行为和特征

不同场景中行人表现出不同的行为特征。本文中，建模和实证的方法被用来研究建筑物内行人疏散、街道上行人穿越和人行道上交叉流三个场景中行人的一些行为以及相关问题。本文的具体内容如下：（1）考虑到高密度人群中行人间相互作用是非对称、可累积和可传递的这个事实，一个模拟行人疏散的层次域元胞自动机改进模型被建立。模型中，行人空间被离散细划为更小的元胞，每个行人被允许占用多个元胞，行人间相互作用由他们自己的惯性和受到或施加给别人的作用力来确定。由数值模拟，行人移动方式和模型参数对疏散效率的影响被研究，且改进模型获得结果与原始层次域模型获得结果被比较。（2）通过结合格子气体模型和社会力模型的优点，一个模拟公共建筑内行人疏散过程的移动格子气体模型被建立。模型中，两行人之间或行人与建筑物墙壁之间作用力由他们之间距离和行人移动步长来确定。模拟结果表明提出模型能够刻画行人疏散的基本特性，当一个紧急疏散事件出现在建筑物内时，模型能产生合理的平均疏散时间。（3）一个改进层次域模型被建立，用来模拟具有内部障碍和多出口房间内行人的疏散过程。改进在于发展了一个用来计算每个元胞位置静态层次域的方法和利用一个基于logit的离散选择原则来控制行人的出口选择。静态层次域由所谓元胞到出口的最可行距离来确定。模拟结果表明疏散时间对出口位置和一些模型参数是敏感的；对于不熟悉出口位置的行人，附加的出口可能是不需要的，对疏散时间有消极的影响；不熟悉房间内部结构和盲目跟随其他人将导致疏散时间的增加。（4）利用基于Logit的离散选择原则，一个随机模型被建立，用来刻画具有内部障碍和多出口房间内疏散行人的出口选择行为。模型中，几个影响行人出口选择行为的因素被考虑，这些因素包括疏散行人所获得信息、跟随其他行人行为、对出口的熟悉程度、出口的可见性和出口处条件。在疏散过程中，疏散行人可以随着位置改变而重新选择其目标出口，在每次出口选择，他们选择支付最少感知疏散阻抗的出口。这个模型能被添加到大多数行人微观模拟模型中，用来刻画行人的出口选择行为。利用数值模拟，模型参数对行人疏散时间的影响以及疏散过程中选择每个出口行人数的演化过程被分析。（5）信号人行横道处穿越行人和车辆的延误被分析。这里，根据行人是否遵守交通规则，将其分为两类。Truncated Adams模型被用来推导出不遵守交通规则行人的延误概率和期望值。利用基于路段交通排队理论和M/G/1完全服务休假系统的随机分解特征，车辆的期望延误被获得。基于给出的行人和车辆延误公式，一个同时最小信号周期内这些延误的多目标优化模型被建立。利用数值算例，一些模型参数对这些延误和模型最优解的影响被分析。（6）当行人在道路上不同位置穿越，且道路上车辆流由车辆跟驰模型来刻画时，一些问题可能出现，它们包括：模型过程，行人穿越的安全准则，穿越行人对上游最近车辆加速度、速度和位移的影响，信号交叉口停车规则。这些问题被研究，并利用数值模拟，行人到达区间、行人安全系数和车辆到达概率对车辆和行人延误的影响被分析。（7）一个模拟行人设施中行人移动的微观模拟模型被建立。模型中，每个行人基于他指向目的地的期望方向和前方半圆可视域内其他行人位置，其移动方向和步长被确定。一组行人交叉流的现场实验被组织，实验中，一组学生被招募，被要求沿着设计的人行道行走。通过比较模型与这组现场实验得到的速密关系，模型被校正。数值模拟表明这个模型能较好地刻画现实中行人移动。 （8）由观察和分析以不同角度交叉行人流现场实验所获得视频和样本数据，几个交叉行人流的特征被给出，它们包括：时空图、行人相邻域中其他行人数对其步长和偏移角的影响、速密关系、相变、行人间最小距离、队列形成现象。（9）利用迎面交叉行人流现场实验所获得样本数据、刻画行人速密关系的函数和线性回归方法，一个方法被提出，为迎面交叉流中行人前视行为提供解释和实验证据。由这个方法可以发现：这组行人实验中行人移动更多地受他们前方大约1米左右处其他行人的影响。行人周围密度对他们速度的影响以及速密函数的凹凸性被分析。