随着经济和社会的快速发展,以公共交通为导向的发展模式受到愈加广泛的关注,包括地铁站、机场、公交车站、火车站在内的公共交通系统得到广泛开发与建设。在投入使用后,此类交通枢纽在客流高峰时段通常都汇集大量乘客。与一般建筑不同,交通枢纽内乘客通常携带行李出行,因此,此类建筑内楼梯、通道等行人设施的设计需考虑人员负重特点。本文考虑大型客运枢纽内人员携带行李比例不均的特性,设计并开展水平面与楼梯上单列行人运动实验,分析负重比例对行人运动特性的影响。主要研究内容包括以下三个部分,（1）不同行李负重比例对单列行人平面运动特征的影响。行人携带行李在平面上运动不同于正常步行。本文设计5种不同行李负重比例的单列行人运动特征实验场景,分别是0%,20%～30%,40%～50%,70%～80%,100%的行人负重比例,开展了可控行人运动特征实验。基于实验视频提取行人轨迹坐标,分析了行人运动的微观和宏观运动特征,发现不同行李负重比例下个体运动速度分布服从高斯分布,进一步根据速度特征,在时空图中发现了“走停波”现象。从前向距离和速度之间的关系来看,本文观测到行人运动的自由状态、弱约束状态和强约束状态三种状态。从横向摆幅与速度关系中可以发现,当行人速度较高时,未携带行李的行人平均横向摆幅比携带行李时大,但在低速时横向摆幅变化不大。（2）不同行李负重比例对单列行人楼梯运动特征的影响。本文设计了与单列行人平面运动特征实验对应的单列行人楼梯运动实验,基于实验视频提取了5种不同行李负重比例下行人运动轨迹,分析了不同行李负重比例场景下的运动特征。从行人运动时空图中可以看出,平均停滞时间随着行李负重比例的增加而逐渐增加。其次,在前向距离与速度的关系中,存在两种状态,即自由状态和强约束状态。进一步对强约束状态的特征进行了讨论,最小前向距离在下楼过程与踏步深度基本一致,最小前向距离在上楼过程大于踏步深度。最后,进一步讨论了行人的横向运动特征,随着速度的增加,行人在下楼过程中横向摆幅的下降率要快于上楼过程。（3）对比分析负重行人在平面和楼梯运动特征的差异性。乘客在客运枢纽内集散的过程是经由一系列坡道、梯道以及平面通行设施等通行链路联系起来的立体空间移动过程,此过程经受一系列水平和垂向通行设施的复杂约束。基于上述不同行李负重比例下行人在平面与楼梯单列运动实验的数据,对比分析行人在不同几何结构下运动特征的差异性表明:在平均速度分布特性中,在相同行人数量下,平面上行人的平均速度明显高于楼梯上行人的平均速度;在速度与前向距离关系中,在相同负重行李比例下,平面上行人的自由速度、最小前向距离、自适应时间明显高于楼梯上的相应值;在速度与密度关系中,在楼梯上负重行人的速度受到行人数量影响比平面上更加显著;在速度与横向摆幅关系中,行人运动速度变化对在楼梯上行人的横向摆幅影响更明显。