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对紧急状况下地铁车站行人安全疏散的可靠性研究有重大的现实意义。工程人员常利用公式来求解地铁车站行人疏散所需要的时间,以此来评价地铁车站行人疏散系统的可靠性。这种方式首先计算的结果不准确,其次不能很好的评估行人疏散过程中可能存在的问题。同时,对地铁车站站厅内行人疏散瓶颈设施检票闸机的研究多集中在数量及利用率方面,对其位置及布置方式研究较少。为更好的对地铁车站行人疏散系统进行定性与定量的评价,本文从仿真角度出发对地铁车站行人疏散系统进行可靠性分析,同时采用仿真与遗传算法相结合的方式对地铁车站内部设施进行了布局优化研究。本文以成都市春熙路地铁站为研究背景,开展了相关研究。主要工作内容如下:(1)通过对地铁站台厅分析并结合行人在地铁车站分布规律,对站台厅进行数学建模研究。将站台厅划分成相等大小的离散网格,从而将站台厅离散化。(2)通过对地铁站内行人疏散时心理与行为的分析,结合元胞自动机及多智能体理论对地铁站内行人进行数学建模。本文行人在疏散过程中遵循最短路径原则,同时行人疏散准备时间、速度、耐心指数各不相同,此外行人还具有亲情行为、从众行为及规避障碍物等一系列智能行为。(3)将数学模型转化为计算机能识别的模型。利用C++语言基于Visual Studio平台编写了疏散仿真软件,并给出了疏散仿真软件中C++类的结构与逻辑关系,同时利用编写的疏散仿真软件对地铁站厅进行1020人规模的疏散仿真。(4)利用编写的疏散仿真软件对地铁站台厅进行了500次830人规模的疏散仿真。通过疏散仿真得到行人安全疏散所需要的时间,分别利用正态拟合和鞍点逼近计算出地铁站台厅行人疏散系统的可靠性。通过研究发现春熙路地铁站行人安全疏散可靠性低于0.96,说明地铁车站内部设施布局需要进一步优化。同时对影响行人疏散系统的几个关键参数进行定量分析,并根据分析结果给出了一些利于行人安全疏散的指导性意见。(5)根据站台厅行人疏散仿真观察到的拥堵现象,针对站台厅提出三种方式的优化改进方案,并详尽的分析了其优缺点。通过仿真与遗传算法相结合的方式对站厅内行人疏散瓶颈设施检票闸机进行了布局优化。通过对地铁车站内部设施布局优化提高了地铁车站的利用效率,减少了行人在地铁站内的滞留时间。