随着城市化进程的飞速发展和人们物质文化水平的提高,面对小汽车交通带来的城市交通拥堵、空气污染、交通事故频发等一系列城市问题,城市居民开始追求以人为本、绿色安全、生态健康的高质量生活环境和出行方式。为了满足人们日益增长、丰富多元的出行需求,划定范围内限制机动车使用、主要服务于步行的无车区,作为大规模人群的聚集点与活动点,无论在规模还是数量上均有显著提高。无车区的兴起与随之而来的密集人群,在丰富居民物质文化生活、带来消费大幅增长的同时,也存在大量潜在安全隐患。当前国内外行人应急疏散研究主要集中在步行设施内部与疏散仿真模型,对突发事件下无车区行人疏散特性和疏散路径规划关注较少。因此,以无车区行人疏散为研究背景,针对无车区行人疏散特性,提出科学合理的无车区行人疏散路径规划理论方法,实现无车区行人安全、有效、快速疏散,对于促进无车区发展和保障公共领域安全有着重要的理论价值和实践意义。基于以上思考,对无车区行人疏散路径优化进行研究,主要工作如下:(1)介绍论文研究背景与意义,梳理总结国内外无车区域发展研究现状、行人应急疏散研究现状及疏散路径优化研究现状,提出论文的研究内容与技术路线。(2)介绍论文基础理论。在相关理论分析基础上,介绍用户均衡理论的基本原理、数学规划模型、路径阻抗函数及Frank-Wolfe算法等,详细介绍了元胞自动机的定义、构成与应用,从自身因素与环境因素两方面对行人疏散影响因素进行研究总结。(3)研究无车区行人疏散特性。给出无车区发展与定义,根据用地性质不同,对无车区进行分类说明;以无车区行人疏散为研究对象,从无车区路网特性和疏散人群特性两个方面描述无车区行人疏散特性,为模型构建提供理论依据。(4)构建基于用户均衡的无车区行人疏散路径最优选择模型。基于图论基础思想,综合考虑无车区行人疏散特性,建立无车区行人疏散网络;结合Wardrop用户均衡理论,从疏散人员角度出发,以疏散时间最短为目标函数,建立基于用户均衡的无车区行人疏散路径最优选择模型;基于元胞自动机理论,考虑拥挤对行人疏散影响,建立基于元胞自动机的疏散时间模型,通过实际数据验证模型可靠性;结合疏散时间模型,改进FrankWolfe算法,给出模型求解算法。(5)进行算例分析。以某一无车区为例,通过确定路网参数,构建无车区行人疏散网络,利用疏散时间模型,进行无车区疏散路径规划,确定路网关键节点;通过各种条件下对比分析优化前后的疏散结果,验证行人疏散路径优化方法的有效性。(6)总结论文主要研究结论,并对未来研究方向进行展望。