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行人流动特性研究
在人类总行程中，步行所占的比例相当大，足以让人们更加重视行人流量研究，以便将其纳入城市区域的综合设计中。对行人流量特性的分析是城市交通规划的基础之一，其中包括对步行速度、流速、密度和空间要求的分析。由于行人流量特性是一种基于位置的现象，众多研究人员在当地进行了研究。在不同的城市地区，对不同交通条件下的行人流量特性进行了广泛的文献综述。这些研究集中在行人移动的各种参数中，这在行人建模方法中都是至关重要的。这些参数是研究行人速度和流量以及密度关系的基础。这些研究旨在阐明提供专属行人设施的必要性，并纠正供给行人设施的不足。该报告强调了在城市地区的整个过程中缺乏对行人行为的全球性等详细的考虑。最后对几项行人流量特性的研究进行了深入的探讨，并提出了进一步研究的一般建议。
1.介绍
许多国家正在寻求提高步行活动水平的方法，增加步行活动作为交通方式的比例，可以减少汽车使用量的增长趋势，减少交通拥堵和相关的环境影响。此外，作为一种更健康的选择，它无疑是一种更好的交通方式，可以与周围的环境和人联系起来，并且在没有其他交通方式可供选择的情况下，是在来往不同的地方之间唯一的交通方式。
对城市交通规划进行综合研究，研究了速度、流量、密度、空间、自由流动速度和阻塞密度等行人流量特征，以及速度密度、流量密度、流速和流动空间之间的关系。针对城市环境中行人流动特性的详细研究(第3节讨论)，研究人员对行人的行为进行了强调。例如((Hamed, 2000;Hoogendoornamp;Bovy,2004;Hoogendoornamp;Daamen,2005;Jain,Guptaamp;Rastogi,2014;Koushki,1988;Rastogi,Thaniarasamp;Chandra,2010)。为了研究行人的运动，必须考虑到人的态度和智慧，并将行人与环境(道路、交通和人群)的相互作用结合起来。记录人的决策过程是一个复杂的过程，在此过程中，行人需要观察和评估周围的环境，然后决定他们的策略，并在必要时进行相应的调整。
人类的行为是非常复杂的。这不是一个简单的机械反应过程。人的行为与人的因素密切相关。此外，与受交通规则约束并沿固定车道分布的车流相比，行人流量是相当随机的。旅途中每个行人的行为都是独一无二的。此外，在一个小组的情况下，集体行人的行为与每个行人的个人行为有很大的不同。
现有对行人的研究主要针对不同的参数，如过马路时的选择行为(Hamed, 2000);从一个地点步行穿过城市到其他地点的选择行为(Koushki, 1988);选择通道行为(Cohen, Bar-Gera, Parmet，amp; Ronen, 2013);建筑物的路径选择(Hoogendoorn amp; Bovy,2004);行人与车辆的互动(Ulfarsson, Kim，amp; Booth,2010);瓶颈行为(Hoogendoorn amp; Daamen,2005);步行速度(Rastogietal.，2010)，楼梯(Fujiyama amp; Tyler, 2004;Kretzetal.，2008)， 路口人行横道(Lam, Lee，amp;Cheung，2002)，非路口人行横道(Zhuang amp; Wu, 2011)和终端 (Liao, Liu, amp; Qiu, 2013; Young, 1999)。
本文综述了行人流量特性研究，重点研究了速度、流量、密度和空间(区域模块)的关系，以及它们在人行道、人行横道、楼梯和终端上的基本关系。此外，他们还分析了行人的流动行为和阻塞密度。这些研究主要集中在对行人流量特征的局部研究，一些研究结合了当地的环境、交通和人群等特征。这些研究有助于行人设施的设计，并对该地区行人所需的设施提出建议。行人流量特性研究也关注行人的行走速度，并考虑他们的性别、年龄、限制等，有助于深入了解行人的流动行为。
论文的结构如下:对现有的行人流量特性研究进行了回顾和评价。然后，对现有的行人流量特性进行整理总结。为此目的，本文对大量的科学期刊和会议记录、国际组织的研究项目报告或出版物以及交通道路安全领域的研究成果、处理行人疏散动力学和人群行为特征方面的文献进行了详尽的回顾。本文列出的大部分研究都在摘要表中列出。这篇论文中没有涉及到的一些已确定的研究被列在了第二个汇总表中。从审查结果来看，在进一步研究中需要解决的行人流量特性的概念和实际方面都出现了一些问题。
2.基本概念和术语的定义
在本节中，我们简要讨论了理解行人流量特性所必需的各种概念和术语。
步行速度:是行人对每单位时间所覆盖的距离的测量。在本文中，速度是用单位“m/min”的符号u表示的。
流动:在指定的时间间隔内，行人在人行道上通过一个点的人数。在本文中，它用一个单位“ped/m-min”的符号“q”表示。
密度:是指每单位面积上的行人的数量，占用一定长度的走道。在本文中，它用一个单位“ped/m2”的符号“k”表示。
空间或区域模块:它是每个行人在给定长度的人行道上的平均面积。数学上，它是密度的倒数。
自由流动速度:行人在没有任何摩擦的情况下行走的速度。它代表了一条通道的定性和定量特征。
阻塞密度:每单位面积的行人数量多，以致于没有进一步的行人移动;也就是说，ped-estrians的流量为零。它表示任何通道的服务限制。
流动特性:描述行人或交通工具在不同条件下的流动情况。速度、流量和密度是描述流体特性的基本工具。由于另一个参数的性质的变化，基本的流图代表了一个参数的特性。
交通流的基本图:交通流的基本图或流量模型是交通流量(车辆/h)与交通密度(车辆/公里)之间的关系图。一个涉及交通流量、交通密度和速度的宏观交通模型是基本图的基础。它可以用来预测道路系统的能力，调节或限制流入速度。它同样适用于预测人行道上的行人特征。
速度-密度、流量密度和流速是交通规划中主要使用基本的关系图，在表1中作了简要的讨论。
2.1交通流模型
该模型用于解释交通流的一个参数的行为如何随另一个参数变化，并表示两个参数之间的关系。其中最重要的是速度与密度的关系。第一个也是最简单的关系是由绿盾、汤普森、狄金森和斯温顿1933年提出的。
- Greenshields的模型:Greenshields假设了一个线性速度-密度关系，如表1所示，推导出模型。这个关系式如下：
2.格林伯格的对数模型(1959):格林伯格假设速度和密度之间有对数关系。这种关系的方程如下:
3.Underwood的指数模型(1961):试图克服格林伯格模型的局限性，Underwood提出了一个指数模型如下:
- 管道的广义模型(1967):通过引入一个新的参数(n)来提供一个更一般化的建模方法，从而进一步发展。管道提出的模型如下:
5.多模式模型:所有上述模型都基于相同的速度-密度关系对交通流中所见的所有密度范围有效的假设。因此，这些模型被称为单模式模型。然而，人类的行为在不同密度上会有所不同。通过现场观察证实了不同的密度范围内存在的不同关系。因此，不同密度区域的速度密度关系也会有所不同。基于这一概念，提出了许多模型，一般称为多模式模型。最简单的一种叫做双态模型，在这个模型中，独立的方程用来表示拥挤和不拥挤的交通的速度密度关系。
在行人流量特性研究领域，Daamen(2004)对世界不同地区开展的各种研究的行人流量基本图进行了初步研究
- 行人流量特性的评估研究
行人流量特性研究主要通过推导模型方程来研究速度、流量、密度和面积模块之间的关系。这些研究是通过实地研究和在有关环境中进行的。一些研究人员也认为影响行人流动特性的因素有更现实的方法，以分析其影响。这些研究中考虑的因素是人的因素，如行为、年龄、性别和行李携带情况。交通因素是交通拥堵、设施类型及其状况。
第一个分析行人流量特征的研究可以追溯到1958年，当时汉金和莱特(1958)分析了在地铁站里上学的男孩和行人的运动。这些研究主要集中在对那些依赖于被研究的国家的社会经济条件的专有设施上的ped-estrians的流动。Gerilla(1995)和Kotkar、Rastogi和Chandra(2010)研究了车辆在车辆和行人使用相同的空间进行运动的地点的相互作用。
Fruin(1971)开发了一种速度-密度模型，用于在楼梯上上下方向的行人流量。Fruin(1971)选择了一个用于研究的总线终端，该方程是一个线性方程。自由流动速度为81 m/min，对于通道和楼梯，自由流动速度在上升方向为30.6 m/min，下降方向为46.2 m/min。堵塞密度为4.09 ped/m2。Fruin(1971)还分析了除楼梯外的平面上行人的流动特征。Fruin(1971)的设计标准被用作指导方针。结果表明，其速度密度关系是线性的，并得到了人流密度和流场模块关系。这两个方程都是二次方程。由Fruin(1971)分析的速度-密度模型如下:
Tanaboriboon, Hwa, Chor(1986)在新加坡三个地方的主要街道上选择了三条人行道进行研究。在选定的人行道上收集了519名行人的样本量。一种摄影技术被用来收集关于速度、流动和密度关系的研究数据。一个录像机被用来记录观察地点的情况。从记录中选择合适的时间间隔来测量行走速度、密度和流量。本研究计算了基于性别的速度。选择研究的地点的宽度在1 - 3米，长度为3.5 - 10米。作者将新加坡人的步行速度与美国步行者的步行速度进行了对比，分别是Navin和Wheeler(1969)、Fruin(1971)、Sleight(1972)和Hoel(1968)，结果显示新加坡人走路的速度比美国人慢。根据Fruin(1971)的说法，行走速度的差异可能是两国文化差异的结果。得到的速度密度模型如下:
Tanaboriboon和Guyano(1989)提出了在曼谷的行人设施的LOS标准。作者结合了从研究地点获得的数据，假设每个研究地点都具有相同的特征。然后分析了速度、流量和密度之间的关系，并提出了一套用于曼谷步道设施的LOS stand -dards。在本研究中，作者提出了六项标准，以设计曼谷的步行街。这些标准是根据每个人的居住面积的范围而定的，它反映了与其他行人的距离，因此被认为是一种不冲突、方便、相对安全的适当的行动自由。为了获得这些值，作者使用了每个行人的体积/容量比和区域占用率。分析的速度密度模型如下:
Weidmann(1993)也开发了速度-密度模型，用于在水平面上的行人流量，以及在德国的上、下方向上的楼梯。发展的速度密度模型显示了指数关系。在水平面上，自由流动速度为80.4 m/min, jam密度为5.40 ped/m2。在stairways的情况下，自由流速度分别为36.6和39.4 m/min，而阻塞密度分别为5.40 /m2。速度密度模型如下:
对水平表面
楼梯(方向)
楼梯
Virkler和Elayadath(1994)采用两种模式研究了ped-estrians的速度-密度关系。该研究地点位于一条行人隧道的入口附近。第一种模型的极限密度为1.07/m2和折线关系，而第二种模型在速度和密度之间有一个对数关系，发展密度大于1.07 ped /m2。得到的两种速度密度模型如下:
另一方面，遵循了三种模式，所有的三种模型都遵循了速度和密度之间的线性关系。第一个模型的极限密度为0.6/ m2，第二种模型适用于大于0.6的密度./m2，但小于0.75./m2。第三个模型对密度大于0.75 ped /m2的密度有效。
Gerilla(1995)通过对行人流动特性的综合研究，提出了在马尼拉的人行道标准。这项研究是在马尼拉的首都马尼拉的马卡蒂进行的。本研究采用三种交通调查技术，即摄影技术调查、行人行为问卷调查和设施调查。线性流动模型最适合于速度-密度关系，该方程的R2值为0.85。从速度和密度的线性关系出发，建立了密度-流量、速度和面积模块方程。结果显示，菲律宾人不喜欢步行，改善设施，但是人行道是必要的。分析的速度密度模型如下:
Lam、Morrall和Ho(1995)研究了香港不同类型步行设施的行人流量特征。交通高峰期的调查是在十字路口、走道(室内和室外)、行人道(路标和非路标)，以及五种步行设施，即自动扶梯、楼梯、通道、通道、站台等。行走速度变化从21.46到43.97 m / min和畅通的速度变化从47.93到87.09 m / min。速度-流量关系是所有不同的行走facili-ties从收集到的数据,R2值至少为0.7003,室外走道和楼梯的最高的0.8453。所得到的水平面的速度密度模型如下:
Sarkar和Janardhan(2001)进行了一项研究在加尔各答一个联合转移term-inal大都会区,速度、密度、流量和空间开发的速度-密度关系被发现线性R2值为0.82。平均步行速度从50.55到87.51 m/min，最高流速为92 ped/m-min。堵塞密度为4.17 ped/ m2。分析的速度密度模型如下:
Lee(2005
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