城市轨道交通车站内行人密度大,大量行人聚集在相对封闭的地下空间,对城市轨道交通系统运营效率产生影响。出现突发事件时,人群的疏散会带来效率与安全的双重挑战。研究发现由家人、朋友等社会关系构成的结伴行走小群体数量多,这些小群体与独立行人构成异质性行人流。受群体间社会关系的影响,小群体的疏散行为不同于独立行人的行为,小群体会对城市轨道交通行人流疏散产生影响。为了保障行人走行安全和提高疏散效率,本文旨在研究小群体成员之间的相互作用、异质性行人的疏散行为特征及其对行人疏散的影响,特别是有儿童的家人群体。首先,从宏观和微观角度定性分析了小群体行人的交通行为特性。本文小群体重点研究儿童存在的家人群体,幼儿园场景中家人群体数量较多,其行为特征比较典型,因此选取幼儿园场景调研,从群体成员数量、行人间距、速度、行走结构、社交方式等方面研究家人群体行人的交通特性,在城市轨道交通场景中调研独立行人和小群体行人的构成和行走速度。其次,基于调研数据和疏散情况社会力模型,提出了考虑乘客异质性的行人疏散模型。该模型具有两个特点:一是在传统的社会力模型的基础上引入群体力来描述小群体成员共同行走和社交互动的趋势。群体内视觉力描述成员间通过目光接触进行交流的倾向,吸引力和排斥力分别表示成员聚集行走,但为保证正常的运动和交流的舒适性,需要保持一定距离。另一个特征是在模型中设置异质性参数,从而反映异质性行人的行为特征。通过实际调研获得了异质性行人特征参数,如独立行人还是小群体行人、期望速度、行人间距、行人的身体尺寸和质量。再次,结合建立的模型设计仿真流程和算法,采用MATLAB建立场景并实现行人走行仿真。通过实地调研、文献查阅和仿真分析标定模型参数,仿真幼儿园通道场景,与调研数据对比,检验模型和算法的有效性。最后,仿真中改变不同家人群体比例、不同密度和客流引导等条件,研究了城市轨道交通通道、单出口封闭空间和双出口封闭空间中家人群体行人的交通行为规律及其对行人流疏散的影响。通过研究发现,通道内由全是独立行走行人变为含有20%比例的家人群体的情况,行人流平均速度下降了21.7%,密度增加和群体比例增加,会影响小群体的行走结构,Y方向行人间距变化明显,使得行人间距增大。通过单出口空间的仿真,与独立行人相比,20%家人群体的存在使得疏散时间增加了85%,家人群体对行人疏散产生负面影响。为了提高异质性行人的疏散效率,施加客流引导作用,可以使疏散时间缩短12.6%。图51幅,表16个,参考文献102篇。