(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210873694.4 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 北京交通大 学 地址 100044 北京市海淀区西直门外上园 村3号 (72)发明人 王艳辉　贾利民　王紫玉　郭建媛　 李曼　绳可欣　 (74)专利代理 机构 北京市商 泰律师事务所 11255 专利代理师 邹芳德 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/25(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 城市轨道交通车站对向客流内部挤压力量 化方法及系统 (57)摘要 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。 权利要求书2页 说明书16页 附图4页 CN 115238498 A 2022.10.25 CN 115238498 A 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： 其中， 为乘客个体驱动力； mi为乘客i的等效质量； τi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； Vi0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； Nj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， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115238498 A 2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FIS H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her tz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 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115238498 A 3