随着社会经济、物质文明的现代化发展,各类大型公共场所数量与日俱增,与此同时由于场所内群体聚集活动而引发的安全事故也层出不穷。如何快速、有效地对公共场所内的行人进行安全疏散,科学、合理地对步行设施内的障碍物进行优化布局,一直是交通领域的研究重点。本文以元胞传输模型(Cell Transmission Model,CTM)为理论基础、以Unity3D开发引擎为技术支撑对行人流疏散仿真进行研究,再现了建筑物内行人疏散过程。该研究避免了实体演练过程中因人为或环境变化而引发的不安全因素,对提高行人疏散效率和预防踩踏事故的发生具有重要实际意义。本文的具体工作如下:1.环境搭建。对校园环境进行分析,利用3D Studio Max软件构建校园建筑三维模型,并借助Unity3D的强大编辑器设计出更加逼真的校园环境,为后续的实验工作奠定良好的基础。2.无障碍物的室内行人疏散仿真。在搭建好的校园背景下,运用CTM对教室内无障碍物的行人疏散过程进行了仿真模拟,再现了出口处的行人集聚行为(即成拱现象),证明了元胞传输模型对于研究行人流分配问题的适用性。此外,还分析比较了初始行人密度对疏散时间的影响。3.有空间障碍物的室内行人疏散仿真。在无障碍物模拟的基础上,改变疏散空间为多障碍物均匀分布的场景,亦可在出口处观察到行人聚集行为。通过模拟实验还发现障碍物的恰当设置可降低行人疏散时间、提高疏散效率,从而可为步行设施的内部布局设计提供参考价值。4.行人路径选择过程仿真。由于建筑物内障碍物的存在,行人在疏散过程中面临多种路径可选择。在有障碍物模拟的基础上,进一步考虑了拥挤负效应(即路径上由于人群集聚而使得行走舒适度降低),再现了行人的路径选择过程,并通过观察均衡状态找到了最优参数。