芍药居车站地铁行人仿真毕业设计

摘要行人仿真技术是交通仿真技术之一，而交通仿真技术是交通科技发展和计算机仿真技术发展的重要方向之一。交通仿真作为一种实用的工具，已经在交通运营分析、交通设施设计、交通新技术评价、交通安全评价、交通流模型研究等领域进行了广泛的运用，其目的就是运用计算机技术再现复杂的交通现象，并对这些现象进行解释、分析，找出问题的症结，最终对所研究的交通系统进行优化。行人交通微观仿真是交通仿真的重要方面，把行人交通微观仿真技术应用于站前广场，具有重要的现实意义和理论意义。行人微观仿真不是把广场实际进行简单的再现，仿真具有实际观察无法比拟的优势：①大量减少了实际观察的人员需求和时间需求，节约了调查费用；②可控制性，研究者可以很容易地按照设想随时改变各种服务设施和管理方案，从而验证和比选各种可能的方案；③可扩展性，仿真可以实现多视角观察，实现现场观察不到的或不可重复的实验，如事故处理，紧急疏散等；④可重复性：⑤快速真实性。地铁作为现代城市交通的方便、快捷的交通工具，现有的设计包括进口、出口、楼梯、附体、通道、安检机、闸机、平台等设备设施，以北京地铁芍药居车站为背景，采用仿真软件AnyLogic模拟行人在地铁站内的行走过程，AnyLogic软件以社会力模型为核心算法，是基于Eclipse平台建立起来的方针系统和基于java语言的开发系统。整个过程由空间物理建模、数据库录入、流程建模、界面开发以及调试完成，建模过程中使用java代码控制行人在车站内行走的路径、登上列车、各个空间的密度展示等操作，从而根据车站内行人的各种行为完成对芍药居车站早高峰空间利用情况、设备设施利用率、人员滞留、行人路径等的仿真评估。关键字：java；芍药居；行人仿真；建模AbstractPedestriansimulationtechnologyisoneofthetrafficsimulationtechnology,andtrafficsimulationtechnologyisthedevelopmentofscienceandtechnologyandoneoftheimportantdirectionofcomputersimulationtechnology.Trafficsimulation,asapracticaltool,hasbeeninthetrafficoperationanalysis,trafficfacilitiesdesign,newtechnologyevaluation,evaluationoftrafficsafety,trafficflowmodelresearchinareassuchaswidelyused,itspurposeistousecomputertechnologyrepresentthecomplexphenomenaoftraffic,andtoexplainthesephenomena,analysis,findoutthecruxoftheproblem,bystudyofthetransportationsystemisoptimizedfinally.Pedestriantrafficmicrosimulationisanimportantaspectoftrafficsimulation,thepedestriantrafficmicroscopicsimulationtechnologyappliedinthestationsquare,haveimportantpracticalsignificanceandtheoreticalsignificance.Microscopicsimulationisnotpracticalforthesquarepedestriansimplereproduction,simulationandpracticalobservationincomparableadvantages:(1)asubstantialreductionintheactualobservationpersonnelneedsandtimerequirements,savingthecostoftheinvestigation;(2)thecontrollability,theresearcherscaneasilyaccordingtotheideachangeallkindsofservicefacilitiesandmanagementscheme,soastoverifyandthanchooseavarietyofpossiblesolutions;(3)scalability,thesimulationcanrealizetheAngleofviewmore,realizethefieldobservationislessthanornotrepeatableexperiments,suchasaccidenttreatment,emergencyevacuation,etc.;(4)repeatability:(5)rapidauthenticity.Thesubwayasamoderncitytrafficconvenienceandfasttransportation,theexistingdesignincludingimport,export,stair,appendage,channelandplatformofAnJianJi,brakemachine,equipmentandfacilities,itsbackgroundofshaoyaojustationofBeijingmetro,thesimulationsoftwareAnyLogicsimulationprocessofpedestrianswalkinginmetrostations,AnyLogicsoftwareinsocialforcemodelforthecorealgorithm,isbasedontheEclipseplatformestablishedpolicysystemanddevelopmentsystembasedonJavalanguage.Thewholeprocessbyspacephysicalmodeling,database,input,processmodeling,interfacedevelopment,anddebuggingiscompleted,themodelingprocessusingJavacodetocontrolthepathofthepedestrianswalkinginthestationandboardedthetrain,thedensityofeachspacedisplay,suchasoperation,thusaccordingtothebehaviorofthestationprofessionalcompletemorningrushofshaoyaojustationspaceutilization,utilizationrateofequipmentandfacilities,staffretention,simulationassessmentofthepedestrianpath,etc.Keywords:Java;Shaoyaoju;Pedestriansimulation;modeling目录TOC\o"1-3"\h\u276031引言 1272081.1选题背景 161121.2选题意义 1150101.3国内外研究现状 172752开发工具介绍 3293972.1AnyLogic仿真软件介绍 3118922.2Anlogic行人库介绍 3267392.3数据库 4142223仿真系统设计 5184033.1行人仿真建模流程 5325453.1.1进站流程 5156503.1.2出站、换乘流程 5170543.2数据库的存储结构 5295964仿真系统实现 18236774.1车站界面 18117124.2设施入口处最大排队值 18225204.3站内设施最大密度 19312894.4车站信息显示 19327434.5密度显示 20317364.5.1实时密度 20105344.5.2累计密度 2190674.6局部放大显示 21157154.7负荷度排名 22272875总结与展望 23290135.1总结 23294335.2展望 23106615.2.1人工智能 2369885.2.2性能效率 2327657参考文献 245290致谢 251引言1.1选题背景从1969年一号线开通至今，北京地铁已经驶过整整40年的征程。随着改革开放和轨道交通的快速发展，北京地铁开始逐渐在设计、施工、建设、运营等各个方面积极吸收、引进、消化国外的先进技术和理念。如今北京地铁的发展已经进入黄金建设期，先前北京地铁建设受到很多限制，建设周期长、速度慢、规模小。但奥运会之后，北京地铁进入了快速发展阶段。这几年北京地铁进入巨大扩充时期。北京地铁坚持走自主道路，摆脱国外垄断核心技术的情况，完全国产化，这就是北京地铁的最大特色。以北京地铁芍药居站为背景，芍药居车站是地铁10号线与地铁13号线的换乘车站，连接北三环、北四环与天通苑、回龙观等京北大型居住区的重要地铁枢纽，早高峰乘客客流量十分的庞大。地铁行人仿真作为交通规划设计领域的有效实验手段和辅助工具，在虚拟的环境中构建近似真实的交通场景，对未实施或即将实施的交通规划设计方案进行定性或定量分析，并为方案优化提供决策支持。1.2选题意义地铁作为现代城市中快速、便捷、清洁和高效的交通工具，已经成为一个国家综合国力、城市经济实力、人们生活水平以及现代化的重要标志。经过20多年的改革开放，中国的经济实力和综合国力显著增强，城市轨道作为现代化城市交通的骨干，为缓解成熟时交通发挥了积极的作用。此外车站是乘客实现地铁出行的必经之路，行人在车站中的行走路径以及车站的各种设备设施对车站服务具有重要的作用，在一定的车站设备设施和客流量条件下，以芍药居车站为背景，使用基于java的Anylogic仿真软件对芍药居地铁站进行行人仿真，对仿真结果进行评估后，可以此对芍药居车站在早高峰期间行人的行走情况对地铁站优化、疏散等作出评估。1.3国内外研究现状国外学者对行人交通研究出现于20世纪六七十年代。早期主要是用直接观察、摄像的手段研究和调查人群的群体行为特征，研究的目的是确立道路设施服务水平，设计合适的行人服务设施、制定交通规划方针、预测行人交通量等。随后在行人微观参数和微观行为方面做了大量的研究，包括速度、空间需求、步幅、启动时间等参数的统计分布及影响因素，路径选择、碰撞规避、追踪和逃逸、到达和离去、徘徊等行为。研究表明尽管个体交通行为可以用简单的方法来描述，但是由这些简单的行为组成的群体行为具有混沌、非线性动力学特性卜81。随着对行人微观交通行为研究的深入，行人交通仿真模型出现。1971年由Fruin[1-2]船叫首先提出宏观行人仿真模型的，主要参数是行人平均速度、行人密度和流量等，模型主要研究行人的一些集聚性特点。宏观模型对于描述整个全局行人流量是有效的，但宏观模型难以正确表达拥挤状态下行人的实际动态行为，特别是在恐慌的情况下，无法描述由于各科-随机现象造成的系统性能变化，即不能反映单个行人运动的随机特性、不同行人组在障碍避让、速度确定等方面的个人偏好和行人流构成不同时的运动特性。但宏观仿真模型对计算机资源要求较低。微观行人仿真模型是计算机行人运动仿真模型，模型中把每个行人当作个体对待。微观模型有广泛的应用，它考虑行人流细节的设计。行人微观仿真模型其中具有代表性的有磁力场模型、排队论模型、元胞自动机模型和社会力模型等。社会力的概念最早是由Lewin提出的，，后来Helbing和他的同事一起建立了社会力模型[3-5]。该模型是以牛顿力学为基础，假设行人受到社会力的作用，从而驱动行人运动。社会力学模型作为微观行人仿真模型中比较完善的一种，是目前所有的仿真模型中最能体现人群真实运动情况的模型，近年来得到较大发展。由于对影响个体的因素考虑得很全面，对个体行为的建模比较合理，该模型可以很逼真地模拟人群的疏散过程。国内对行人走行的研究在最近几年才多了起来，特别是由于北京奥运会举办的需要，对于体育场馆和城市轨道交通车站内行人行为、疏散等的研究比较多，其他的研究大多关注于国外现有行人微观仿真模型[6]的改进、交叉口和建筑物内的行人行为的分析、大型场馆人员疏散、基于视频的行人微观行为数据采集分析等。国内的研究很多是追随国外，研究者基本为高校交通院系的老师和研究生。国内在行人微观交通特性的分析方面，如速度、空间需求、路径选择等，研究成果较多。

2开发工具介绍2.1AnyLogic仿真软件介绍AnyLogic是由俄罗斯XJTechnologieS公司推出的仿真软件，支持几乎所有现有的离散事件和连续建模方法，例如系统动力学、基于智能体的建模、过程流图、状态图、方程系统等。应用领域广泛，从“微观”——考虑精确的尺寸、距离、速度和时间事件的操作层次的模型，到“宏观"——考虑全局回馈动态系统，累计值，更长期趋势，和战略决策的战略层。AnyLogic具有开放式的体系结构，因而可以与任何办公或企业软件及用JavaTM语言或其他语言(通过ⅢI)编写的自定义模块协同工作。模型可以动态地对电子表格，数据库，ERP或CRM系统进行数据读写，或嵌入到实时运行环境中。可以在模型中任何地方调用外部程序，反之亦然；可以借助AnyLogicTM仿真引擎的开放API从任何外部程序中调用仿真模型。AnyLogic具有图形化仿真操作界面，能够制作可交互的二维动画。AnyLogic在企业库的基础上专门开发了行人仿真库，使得固定设施建模和行人行为建模变得非常容易，行人交通仿真领域的用户得到了很大的方便。本论文的仿真案例就是运用行人库来实现的。2.2Anlogic行人库介绍AnyLogic提供的行人库（PedestrianLibirary），是一个用于仿真“真实”环境中的行人流的高级库。行人库允许你创建行人建筑（如地铁站，安检通道等）或街道（其中具有大量行人）。行人库允许创建弹性模型，收集基本和高级统计数据，并有效地可视化你所模拟的过程，以验证和展示你的模型。你可以收集不同区域的行人密度统计数据，以确保服务点在假定的负载下具有可接受的性能表现，估测行人在特定区域的停留时间长度，检测内部几何结构的潜在问题——即加入障碍物或其他应用之后可能会带来的影响。在使用行人库创建的模型中，行人在连续空间中行进，并对不同类型的障碍物（墙壁，不同的区域等）和其他行人作出反应。行人模型包括两个主要部分——环境（environment）和行为（behavior）。环境包括墙壁，不同的区域，服务，队列等。通常，为创建一个环境对象，需要定义其图形，加入对应的库对象，并为此对象设置动画属性。与企业库（EnterpriseLibrary）一样，行人的行为可以使用流程图（flowchart）的方式定义。可以从库模板（stencil）中拖动对象，为此对象设置自定义属性，然后将多个对象连接在一起。2.3数据库数据库（database）的设计是指对一个给定的应用环境，构造数据库模式，建立数据库及其应用系统，满足各种用户需求。作为信息资源开发、管理和服务的一种有效地手段，数据库技术的应用已经越来越广泛，从小型的单项事务处理系统到大型的信息系统大都用先进的数据库技术来保存系统数据的安全性、完整性和共享性、对一个实际的系统来说，数据库表的设计在遵循数据库理论的同时，必须能用开发工具来实现用户在各方面提出的功能要求。在实际应用中，需要保存的数据很多，而且这些数据之间往往还有关联，利用数据库来管理这些数据，可以很方便的查询和更新。数据库的设计是指对一个给定的应用环境，构造数据库模式，建立数据库及其应用系统，满足各种用户需求。作为信息资源开发、管理和服务的一种有效地手段，数据库技术的应用已经越来越广泛，从小型的单项事务处理系统到大型的信息系统大都用先进的数据库技术来保存系统数据的安全性、完整性和共享性、对一个实际的系统来说，数据库表的设计在遵循数据库理论的同时，必须能用开发工具来实现用户在各方面提出的功能要求。在实际应用中，需要保存的数据很多，而且这些数据之间往往还有关联，利用数据库来管理这些数据，可以很方便的查询和更新。MySQL是一个精巧的SQL数据库管理系统[7]。由于它的强大功能、灵活性、丰富的应用编程接口（API）以及精巧的系统结构，受到了广大自由软件爱好者甚至是商业软件用户的青睐，特别是与Apache和PHP/PERL结合，为建立基于数据库的动态网站提供了强大动力。MySQL是一个真正的多用户、多线程SQL数据库服务器。SQL（结构化查询语言）是世界上最流行的和标准化的数据库语言。MySQL是以一个客户机/服务器结构的实现，它由一个服务器守护程序MySQL和很多不同的客户程序和库组成。

3仿真系统设计3.1行人仿真建模流程3.1.1进站流程行人进站后如需购票则需选择购票方式，然后进行安检；如果不需要购票则直接进行安检即可，接着要通过闸机后方可进入站厅，后进入站台，选择要上车的车厢号后排队等候上车。乘客进站乘客进站是否购票否安检是售票窗口自动售票机站厅站台排队上车

图3-1进站流程图3.1.2出站、换乘流程列车到站后有行人下车，进入站台，下车的行人包括出站行人和换乘行人，其中出站行人通过路径选择进入到要到达的站厅，选择出入口出站；换乘行人选择换乘通道，到达要换乘的站台，选择车厢号排队等候上车。乘客下车乘客下车站台站厅安检出站是否出站是否换乘通道换乘站台排队上车图3-2出站、换乘流程图3.2数据库的存储结构本系统采用SQLSERVER数据库，数据库名为simulation，数据库simulation中包括n个数据表。行车数据表(SMS_TRAININFO_MODIFY_PRO)表3-1。行车数据表用来记录指定方案指定方向上的列车在某个日期的行车数据，包括到站时间、到站满载率、离站时间、离站满载率以及下车人数，其中方案代码设为联合主键，是车站代码、场景类型代码、日期代码、时间代码、事件代码、是否为换乘站（01代表换乘站，02代表非换乘站）组成的17位字符的编号。表3-1行车数据表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneId方案代码VARCHAR(17)否联合主键StationID车站代码VARCHAR24)否联合主键比如：0521TrainDate行车日期Date否TrainNO车次编号VARCHAR(6)否联合主键DIRECID行车方向VARCHAR(2)01下行02上行ArrTime到站时间Date否ArrCapRate到站满载率DOUBLE（5,2）否GetOffNum下车人数INT（4）否DepTime离站时间Date否DepCapRate离站满载率DOUBLE（5,2）是GetOnNum下车人数INT（4）是TimeIndex时间编号INT（4）是方案分时段记录表(SMS_SCENE_SECTION)表3-2。方案分时段记录表记录该方案仿真开始时间和结束时间，其中方案片段记录号为主键。表3-2方案分时段记录表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneId方案代码VARCHAR(17)否SceneIdSection方案片段记录号VARCHAR(20)否主键SceneId_01StartTime开始时间Date否方案片段开始时间EndTime结束时间Date否方案片段结束时间PsPareType乘客参数类型VARCHAR(2)否PsOrgType客运组织类型VARCHAR(2)否乘客组成基础表(SMS_PSCOMP)表3-3。乘客组成基础表记录乘客男女比例、老少比例，是否携包以及携包的大小比例。表3-3乘客组成基础表字段名字段说明数据类型允许空描述IsTransfer是否换乘站VARCHAR(2)否联合主键Tra_StationId换乘站/车站编号CHAR(4)否联合主键PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01MaleRate男性比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20FemaleRate女性比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20PersonalRate个体出行比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20TeamRate团体出行比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20OlderRate老人比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20AdultRate成年人比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20ChildRate儿童比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20NoBagRate无包比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20SmallBagRate小包比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20BigBagRate大包比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20乘客速度基础表(SMS_SPEED)表3-4。乘客速度基础表记录各种类型行人的肩宽和速度，其中包括男性老年人、男性成年人、男性未成年人、女性老人、女性成年人、女性未成年人的肩宽和期望速度。所谓的期望速度是一个理想值，是在没有任何障碍下的最大速度。表3-4乘客速度基础表字段名字段说明数据类型允许空描述IsTransfer是否换乘站VARCHAR(2)否联合主键Tra_StationId换乘站/车站编号CHAR(4)否联合主键PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01MOSpeed男性老年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10MOSpace男性老年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125MASpeed男性成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10MASpace男性成年人肩宽double(4,3)是比如：0.125MCSpeed男性未成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10MCSpace男性未成年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125FOSpeed女性老年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10FOSpace女性老年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125FASpeed女性成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10FASpace女性成年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125FCSpeed女性未成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10FCSpace女性未成年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125乘客设备使用基础表(SMS_PSEQUIPMENT)表3-5。乘客设备使用基础表记录各种设备的使用比例以及使用时间，其中设备包括自动售票机、人工售票机、安检机、闸机等。表3-5乘客设备使用基础表字段名字段说明数据类型允许空描述IsTransfer是否换乘站VARCHAR(2)否联合主键Tra_StationId换乘站/车站编号CHAR(4)否联合主键PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01SCBigBagRate大包安检比例INT(3)否38SCBigBagTime大包安检时间DOUBLE(3,1)否7.5SCSmallBagRate小包安检比例INT(3)否38SCSmallBagTime小包安检时间DOUBLE(3,1)否7.5SCFastRate快捷安检比例INT(3)否38SCFastTime快捷安检时间DOUBLE(3,1)否7.5TVMTicketsRate自动售票机购票使用比例INT(3)否38TVMTicketsTime自动售票机购票使用时间DOUBLE(3,1)否7.5TVMRechargeRate自动售票机充值使用比例INT(3)否38TVMRechargeTime自动售票机充值使用时间DOUBLE(3,1)否7.5BOMTicketsRate人工售票机购票使用比例INT(3)否38BOMTicketsTime人工售票机购票使用时间DOUBLE(3,1)否7.5BOMRechargeRate人工售票机充值使用比例INT(3)否38BOMRechargeTime人工售票机充值使用时间DOUBLE(3,1)否7.5GATENormalTime闸机正常使用时间DOUBLE(2,1)否7.5GATEBigBagTime闸机大包使用时间DOUBLE(3,1)否17.5TVMUseRate自动售票使用比例INT(3)是21BOMUseRate人工售票机使用比例INT(3)是23乘客设施使用基础表(SMS_PSFACILITIES)表3-6。乘客设施使用基础表记录楼梯、扶梯的通行能力即1分钟内可通过人数的最大值，其中楼梯分为混行、单上和单下楼梯，扶梯分为上行和下行扶梯。表3-6乘客设施使用基础表字段名字段说明数据类型允许空描述IsTransfer是否换乘站VARCHAR(2)否联合主键Tra_StationId换乘站/车站编号CHAR(4)否联合主键PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01STUpDesignCap上行楼梯设计通过能力INT(4)否3700STUpActualCap上行楼梯实际通过能力INT(4)否3700STDownDesignCap下行楼梯设计通过能力INT(4)否3700STDownActualCap下行楼梯实际通过能力INT(4)否3700STMixDesignCap混行楼梯设计通过能力INT(4)否3700STMixActualCap混行楼梯实际通过能力INT(4)否3700ESUpDesignCap上行扶梯设计通过能力INT(5)否3700ESUpActualCap上行扶梯实际通过能力INT(5)否3700ESDownDesignCap下行扶梯设计通过能力INT(5)否3700ESDownActualCap下行扶梯实际通过能力INT(5)否3700LADesignCap步梯设计通过能力INT(5)否3700LAActualCap步梯实际通过能力INT(5)否3700ELDesignCap电梯设计通过能力INT(2)否15ELActualCap电梯实际通过能力INT(2)否15THSinDesignCap单向通道设计通过能力INT(4)否3700THSinActualCap单向通道实际通过能力INT(4)否3700THDouDesignCap双向通道设计通过能力INT(4)否3700THDouActualCap双向通道实际通过能力INT(4)否3700GASinDesignCap单向闸机设计通过能力INT(4)是3700GASinActualCap单向闸机实际通过能力INT(4)是3700GADouDesignCap双向闸机设计通过能力INT(4)是3700GADouActualCap双向闸机实际通过能力INT(4)是3700SCDesignCap安检机设计通过能力INT(4)是3700SCActualCap安检机实际通过能力INT(4)是3700乘客组成仿真方案表(SMS_PSCOMP_PRO)表3-7。乘客组成仿真方案表记录乘客男女比例、老少比例，是否携包以及携包的大小比例。表3-7乘客组成仿真方案表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneIdSection方案片段记录号VARCHAR(20)否主键SceneId_01MaleRate男性比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20FemaleRate女性比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20PersonalRate个体出行比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20TeamRate团体出行比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20OlderRate老人比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20AdultRate成年人比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20ChildRate儿童比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20NoBagRate无包比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20SmallBagRate小包比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20BigBagRate大包比例DOUBLE(5,2)是比如：6.20乘客速度仿真方案表(SMS_SPEED_PRO)表3-8。乘客速度仿真方案表记录各种类型行人的肩宽和速度，其中包括男性老年人、男性成年人、男性未成年人、女性老人、女性成年人、女性未成年人的肩宽和期望速度。所谓的期望速度是一个理想值，是在没有任何障碍下的最大速度。表3-8乘客速度仿真方案表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneIdSection方案片段记录号VARCHAR(20)否主键SceneId_01MOSpeed男性老年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10MOSpace男性老年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125MASpeed男性成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10MASpace男性成年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125MCSpeed男性未成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10MCSpace男性未成年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125FOSpeed女性老年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10FOSpace女性老年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125FASpeed女性成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10FASpace女性成年人肩宽NUMBER(4,3)是比如：0.125FCSpeed女性未成年人期望速度DOUBLE(3,2)是比如：2.10FCSpace女性未成年人肩宽DOUBLE(4,3)是比如：0.125乘客设备使用仿真方案表(SMS_PSEQUIPMENT_PRO)表3-9。乘客设备使用仿真方案表记录各种设备的使用比例以及使用时间，其中设备包括自动售票机、人工售票机、安检机、闸机等。表3-9乘客设备使用仿真方案表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneIdSection方案片段记录号VARCHAR(20)否主键SceneId_01SCBigBagRate大包安检比例INT(3)否38SCBigBagTime大包安检时间DOUBLE(2,1)否7.5SCSmallBagRate小包安检比例INT(3)否38SCSmallBagTime小包安检时间DOUBLE(2,1)否7.5SCFastRate快捷安检比例INT(3)否38SCFastTime快捷安检时间DOUBLE(2,1)否7.5TVMTicketsRate自动售票机购票使用比例INT(3)否38TVMTicketsTime自动售票机购票使用时间DOUBLE(2,1)否7.5TVMRechargeRate自动售票机充值使用比例INT(3)否38TVMRechargeTime自动售票机充值使用时间DOUBLE(2,1)否7.5BOMTicketsRate人工售票机购票使用比例INT(3)否38BOMTicketsTime人工售票机购票使用时间DOUBLE(2,1)否7.5BOMRechargeRate人工售票机充值使用比例INT(3)否38BOMRechargeTime人工售票机充值使用时间DOUBLE(2,1)否7.5GATENormalTime闸机正常使用时间DOUBLE(2,1)否7.5GATEBigBagTime闸机大包使用时间DOUBLE(3,1)否17.5TVMUseRate自动售票机使用比例INT(3)是21BOMUseRate自动售票机使用比例INT(3)是23乘客设施使用仿真方案表(SMS_PSFACILITIES_PRO)表3-10。乘客设施使用仿真方案表记录楼梯、扶梯的通行能力即1分钟内可通过人数的最大值，其中楼梯分为混行、单上和单下楼梯，扶梯分为上行和下行扶梯。表3-10乘客设施使用仿真方案表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneIdSection方案片段记录号VARCHAR(20)否主键SceneId_01STUpDesignCap上行楼梯设计通过能力INT(4)否3700STUpActualCap上行楼梯实际通过能力INT(4)否3700STDownDesignCap下行楼梯设计通过能力INT(4)否3700STDownActualCap下行楼梯实际通过能力INT(4)否3700STMixDesignCap混行楼梯设计通过能力INT(4)否3700STMixActualCap混行楼梯实际通过能力INT(4)否3700ESUpDesignCap上行扶梯设计通过能力INT(5)否3700ESUpActualCap上行扶梯实际通过能力INT(5)否3700ESDownDesignCap下行扶梯设计通过能力INT(5)否3700ESDownActualCap下行扶梯实际通过能力INT(5)否3700LADesignCap步梯设计通过能力INT(5)否3700LAActualCap步梯实际通过能力INT(5)否3700ELDesignCap电梯设计通过能力INT(2)否15ELActualCap电梯实际通过能力INT(2)否15THSinDesignCap单向通道设计通过能力INT(4)否3700THSinActualCap单向通道实际通过能力INT(4)否3700THDouDesignCap双向通道设计通过能力INT(4)否3700THDouActualCap双向通道实际通过能力INT(4)否3700出入口进出站比例仿真表_B(SMS_INOUTRATE_PRO_B)表3-11。出入口进出站比例仿真表_B记录车站每个出入口行人的进站比例。表3-11出入口进出站比例仿真表_B字段名字段说明数据类型允许空描述SceneIdSection方案片段记录号VARCHAR(20)否联合主键SceneId_01StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键比如：0521FacId出入口编号VARCHAR(12)否联合主键F0521010100BInOutRate进出站比例DOUBLE(5,2)否比如：6.20进站数据仿真方案表(SMS_PSIN_PRO)表3-12。进站数据仿真方案表记录在某一时间段的上行进站人数和下行进站人数。表3-12进站数据仿真方案表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneId方案代码VARCHAR(17)否联合主键StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键比如：0521DirecId进站上下行方向VARCHAR(2)否联合主键01下行02上行PSFlowStartDate客流选择日期Date是选择客流数据的日期TimeIndex时间INT(5)否联合主键InValue进站客流人数INT(5)否出站数据仿真方案表(SMS_PSOUT_PRO)表3-13。出站数据仿真方案表记录某一时间段内上行列车的出站人数和下行列车的出站人数。表3-13出站数据仿真方案表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneId方案代码VARCHAR(17)否联合主键StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键比如：0521DirecId出站上下行方向VARCHAR(2)否联合主键01下行02上行PSFlowStartDate客流选择日期Date是选择客流数据的日期TimeIndex时间INT(5)否联合主键OutValue出站客流人数INT(5)否换乘数据仿真方案表(SMS_PSTRANSFER_PRO)表3-14。换乘数据仿真方案表录某一时间段内各个方向的换乘人数。表3-14换乘数据仿真方案表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneId方案代码VARCHAR(17)否联合主键PSFlowStartDate客流选择日期Date是选择客流数据的日期ArrStationID换乘开始线路VARCHAR(2)否联合主键比如：05ArrDirecId换乘开始车站站台方向VARCHAR(2)否联合主键01下行02上行DepStationID换乘到达线路VARCHAR(2)否联合主键比如：02DepDirecId换乘到达车站站台方向VARCHAR(2)否联合主键01下行02上行TimeIndex时间INT(5)否联合主键TransferValue换乘客流人数INT(5)出入口进出站比例基础表_B(SMS_INOUTRATE_B)表3-15。出入口进出站比例基础表_B记录每个出入口行人的进站比例。表3-15出入口进出站比例基础表_B字段名字段说明数据类型允许空描述StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键比如：0521PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01FacId出入口编号VARCHAR(12)否联合主键比如：F0521010100BInOutRate进出站比例DOUBLE(5,2)否比如：6.20站台上车位置比例基础表_B(SMS_TRAINPARTRATE_B)表3-16。站台上车位置比例基础表_B记录行人选择车厢的比例，一般列车为6节车厢，6节车厢的比例之和为100%。表3-16站台上车位置比例基础表_B字段名字段说明数据类型允许空描述StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01DirecId站台方向VARCHAR(2)否联合主键01下行02上行FacId站台位置编号VARCHAR(12)否联合主键PartRate列车节数比例DOUBLE(5,2)否比如：6.20出入口状态基础表(SMS_GATEWAYSTATUS)表3-17。出入口状态基础表记录车站每个出入口的状态是否处于开发状态，如01说明该出入口为开放状态。表3-17出入口状态基础表字段名字段说明数据类型允许空描述StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01FacId设施编号VARCHAR(12)否联合主键F05210101001StaTypeId状态类型编号VARCHAR(2)否比如：01扶梯/步梯状态基础表(SMS_ESCSTATUS)表3-18。扶梯/步梯状态基础表记录车站内每个扶梯、楼梯的状态，其中06代表上行，07代表下行、05代表混行。表3-18扶梯/步梯状态基础表字段名字段说明数据类型允许空描述StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键PsPareType乘客参数类型编号VARCHAR(2)否联合主键01EquId设备编号VARCHAR(12)否联合主键E05210101001StaTypeId状态类型编号VARCHAR(2)否比如：01闸机状态仿真表(SMS_GATESTATUS_PRO)表3-19。闸机状态仿真表记录车站内每个闸机的状态，其中03代表进站方向闸机，04代表出站方向闸机。表3-19闸机状态仿真表字段名字段说明数据类型允许空描述SceneIdSection方案片段记录号VARCHAR(20)否联合主键StationID车站代码VARCHAR(4)否联合主键比如：0521EquId设备编号VARCHAR(12)否主联合键E05210101001StaTypeId状态类型编号VARCHAR(2)否比如：01

4仿真系统实现4.1车站界面车站界面包含方向图表、出入口标示、站厅标示、站台标示、换乘通道标示、列车行车方向、数据显示图（客流汇总数据、区域人数、负荷度排名），见下图4-1所示。图4-1车站界面图4.2设施入口处最大排队值点击界面上的设置入口处最大密度后面的“小手掌”，此时，“设施入口处最大排队值”字样会变为橘黄色，见下图4-2所示，此时，将在设施入口处（包括站厅、站台、换乘通道的楼梯和扶梯的入口处）动态的显示其当下时间的行人最大密度，见下图4-3所示。图4-2设施入口处最大排队值图图4-3设施入口处最大排队值图4.3站内设施最大密度点击界面上的设置入口处最大密度后面的“小手掌”，此时，“站内设施最大密度”字样会变为橘黄色，将在设施入口处（包括出入口、站厅、站台、换乘通道的楼梯和扶梯的入口处）动态的显示其当下时间的行人最大密度，见下图4-4所示。图4-4站内设施最大密度图4.4车站信息显示点击界面上右侧左下角的“+”后，选择信息显示中的“显示”按钮，将会显示出入口进站人数、出站人数以及每趟列车的下车人数、到站满载率和离站满载率，见下图4-5所示。图4-5车站信息显示图4.5密度显示4.5.1实时密度展开界面上右侧左下角的“+”后，选择密度显示中的“实时密度”按钮，将会显示整个车站行人的实时密度图，见下图4-6所示。此外，在行人通过的地方点击，会出现一面“小红旗”，代表当前位置的实时密度值，见下图4-7所示。。还可以改变实时密度的透明度，通过改变“透明度”的值。图4-6实时密度图图4-7实时密度图4.5.2累计密度展开界面上右侧左下角的“+”后，选择密度显示中的“累计密度”按钮，将会显示整个车站行人的累计密度图，见下图4-8所示。图4-8累计密度图4.6局部放大显示在车站界面点击“M10站厅”、“M13站厅”、“M10站台”、“M13站台”、“换乘通道”图片标示，可进行局部放大显示，见下图4-9所示，点击“M10站厅”后的局部放大显图，再次点击“M10站厅”后会回到车站界面上。图4-9累计密度图4.7负荷度排名在车站界面上点击“负荷度排名”栏后面的“小手掌”，会动态的对车站内的楼梯、扶梯处的负荷度进行排名，并显示排名，如下图4-10所示。图4-10负荷度排名图

5总结与展望5.1总结通过这次设计，不仅让我更加懂得掌握知识的重要性，锻炼了我的意志，让我在以后的学习、生活中更有坚持不懈的精神去面对各种困难与挑战。同时，也使自己在软件应用方面有了很大的提高，争取在以后的学习工作中，能在各方面都有更大的进步。通过这次的毕业设计过程，我有几点体会：（1）学会经常总结模块的开发过程中，经常会碰到一些问题或一些书本上涉及不到的思想，这些东西要注意经常总结下来，作为自己开发过程中的经验，量变会导致质变，经常总结，大量经验的堆积、吸收都将会对自己开发水平的提高有极大的好处。（2）学会积累错误在开发的过程中难免会遇到各种各样的问题，不怕遇到问题，不怕犯错，有错就改，在改错的基础上学会反思错误，能做到举一反三，在解决问题的过程中积累错误，建立自己的错误日志，俗话说“好记性不如烂笔头”，以便随时翻阅。通过此次的设计，我在思维上更富有逻辑性，在处事上更严谨，在面对错误或失误时更冷静，使得在处理问题和困难时知道从哪里着手，但是由于知识水平有限，所以还有许多不尽如人意的地方，望提出宝贵意见！5.2展望5.2.1人工智能人群运动仿真建模现在没有一个模型能完全模拟人在疏散中的各种行为，尚缺乏通用的建模方法和完善的模型框架。因为并非所有的行为都能被充分认识或完全量化，所以，现有的模拟方法中试图把所有人的行为进行定量化的思路是难以实现的。在未来的发展中，仍需提出新的模型或理论来解决这一问题，人工智能模拟方法的应用将成为这一领域的新热点。5.2.2性能效率在整个行人仿真建模过程中，每个小模块使用了较多的java代码。在程序运行时，启动程序与运行完毕所需要的时间都比较长，考虑到除了AnyLogic软件占用内存较大的缘故之外，可能的原因就是java代码冗余或者算法有待改进，因此在整个建模的过程中需要优化其性能，提供执行效率。

参考文献[1]FruinJJ．DesigningforPedestrians：ALevelofServiceConcept[J]．HighwayresearchRecord(S0073--2206)，1971，355(12)：1-15．[2]FruinJJ．PedestrianPlanningandDesign．MetropolitanAssociationofUrbanDesignersandEnvironmentalPlanners[M]．NewYork：NowYork，Inc．1971．[3]HelbingD.Afluid-dynamicmodelforthemovementofpedestrians[J]．ComplexSystems(S0891—2513)，1992，6(5)：391—415．[4]HelbingD，MolnarP．Socialforcemodelforpedestriandynamics[J]．PhysicalReviewE(S1063-651X)，1995，51(5)：4282—4285．[5]HelbingD，IFarkas，TVicsek．Simulatingdynamicalfeaturesofescapepanic[J]．Nature(S0028—0836)，2000，407(1)：487—490．[6]李得伟．城市轨道交通枢纽乘客集散模型及微观仿真理论【D】．北京交通大学博士学位论文．2007年5月．[7][美]O’Neil.P.DATABASEPrinciplesProgrammingandPerformance.(secondedition1)[M],高等教育出版社,2010

致谢在本论文即将完成之际，我要对长期以来一直关心、帮助我的老师、同学以及家人表示由衷的谢意。首先要衷心感谢我的导师王克俭教授。在论文的选题和写作方面给我很多提示和指导，以及最基本的知识和技能，指引我走向知识的殿堂，同时也感谢老师在工作方面给予的支持和理解。在我论文写作过程中，每当遇到困难时，老师总是鼓励我努力地做下去。指出我们的存在问题和给了我们很多的启发，教我们抓住每个细节，找出研究的问题，探讨解决问题的方法。他渊博的学术知识、严谨的治学态度深深的感染了我，使我终生受用。在此我表示衷心的感谢和崇高的敬意。其次，我要感谢我的同学们，还有郝博士给了我很多帮助，感谢你们热情友善、风趣幽默，感谢你们的积极向上，感谢你们为我的沦文创作提供了很多宝贵意见和灵感，跟你们一起学习和生活让我感到十分的愉快和荣幸。最后，我要感谢我挚爱的家人，他们是我的精神支柱，他们无私的爱是我在学业和生活上源源不断的动力，我将在以后的学习、工作和生活生驾培努力，来回报他们的厚爱。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人