基于地铁站场景的改进型Dijkstra算法疏散路径规划研究

作     者：左松涛 毛占利 范传刚 杨红运 张帝 龚美玲 任建行 ZUO Songtao;MAO Zhanli;FAN Chuangang;YANG Hongyun;ZHANG Di;GONG Meiling;REN Jianxing

作者机构：中国人民警察大学防火工程学院河北廊坊065000 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 浙江省交通投资集团有限公司智慧交通研究分公司浙江杭州310000 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第5期

页      面：1624-1635页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51974361) 河北省自然科学基金资助项目(G2021507001) 中国人民警察大学科研项目(2019sycxpd006) 

主　　题：路径规划 人员疏散 当量长度 节点拥挤度 Dijkstra算法 

摘      要：地铁站是城市交通枢纽的重要组成部分,由于其结构和功能具有特殊性,当发生突发事件时,易造成较大的公共安全事故。及时和科学合理地制定人员疏散方案,将人员快速疏散到地上安全区域可以有效降低事件造成的损失与影响。针对城市地铁站内人员疏散路径规划问题,提出一种对疏散路径自身特性进行综合评价的方法。对疏散路径的实际长度、有效宽度及通行难易度3种特征属性进行综合评价,引入路径通行难易度的理论计算公式,用当量长度作为路径综合评价的结果。其次,为兼顾人员数量及拥挤程度在疏散时对人员路径选择的影响,提出节点拥挤度概念,将节点拥挤度作为算法搜索时路径选择的决策原则之一。最后,在标准Dijkstra算法基础上提出一种改进型Dijkstra算法计算疏散路径模型,以温州地铁奥体中心站为背景,进行具体的实例应用。研究结果表明:相比于标准Dijkstra算法模型,改进型Dijkstra算法人员疏散路径规划模型可优化安全出口使用率,均衡各安全出口人流量,提高整体人员疏散效率。研究结果可为地铁站场景人员疏散路径规划以及人流诱导提供一定的理论基础和技术支撑。