地铁的运行速度快、容量大、噪音低、污染小,是大多数城市居民的首选交通工具。然而,受到地铁站多建于封闭地下空间的限制,且站内乘客运动规律具有特殊性,突发事件下乘客的疏散问题日益凸显,已经成为当前研究的热点问题之一。目前的研究主要集中于在客流高峰期或站内突发事故下乘客疏散至出口的路径选择等,考虑突发事故点在地铁车厢内的研究相对较少,对乘客离开车厢继而选择楼/扶/电梯疏散至安全区域这整个运动过程的研究尚不充足。本文以微观元胞自动机模型为基础,结合模糊逻辑理论、Logistic模型等建立行人动力学模型,研究地铁站车厢内乘客疏散、乘客楼/扶/电梯选择、楼梯区域乘客运动行为建模等问题。具体内容如下:首先,提出了一种基于改进元胞自动机模型的乘客疏散运动模型,对地铁列车车厢中突发紧急事故时乘客的疏散运动规律进行分析。在充分考虑乘客面对突发状况时产生的趋利避害的本能反应以及从众心理等因素的影响下,利用模糊逻辑理论,构建了乘客疏散时对于车厢车门的选择机制,并在元胞自动机模型的基础上建立乘客整体的运动模型。利用仿真实验对突发事故的发生点、突发事故下乘客疏散时车门的有效利用宽度、车厢内座椅布局等因素对疏散效率的影响进行分析,得出以下仿真结果:对比火灾发生于第一节车厢、中部车厢以及最后一节车厢的疏散效率,当火灾发生于中部车厢时乘客的疏散效率最高;在一定范围内,随着车门有效利用宽度的增加,乘客整体的疏散效率会有所提高;将车厢内的座椅采用单排纵向的方式进行排布,不仅能够给乘客带来舒适的乘坐体验,还能够在发生突发事故时使全体乘客以较高的疏散效率离开出车厢。其次,基于元胞自动机模型结合模糊逻辑理论提出了一种地铁站内乘客楼/扶/电梯选择模型,用于研究乘客由站台层去往站厅层过程中对于楼/扶/电梯的选择行为。充分考虑到乘客与楼/扶/电梯之间的距离以及楼/扶/电梯前乘客的密度这两个因素,在利用元胞自动机模型模拟乘客运动的基础上,借助模糊逻辑理论建立了一种乘客的楼/扶/电梯选择机制。通过仿真实验模拟分析了不同乘客数量、自动扶梯数量、乘客速度与乘客通行效率间的关系,并得到以下结论:选择自动扶梯的乘客数量要多于选择楼梯、电梯的乘客数量;随着初始乘客数量的增加,选择楼梯的乘客数量也会有所增加,但选择电梯的乘客数量变化不明显;增加自动扶梯的数量在一定程度上能够减少乘客整体离开站台层所需时间;当乘客数量适中时,乘客速度增加有利于其整体快速离开站台层。最后,建立了一个基于Logistic模型的元胞自动机模型,用于分析地铁站乘客在上行楼梯区域内的运动规律。考虑到乘客在上楼梯时所期望达到的目的地、其他乘客路线的选择以及自身行走偏好的影响,借助Logistic模型对元胞自动机模型中的行人转移概率公式进行改进,借助SPSS软件完成模型参数的校正工作,并利用Tracker软件提取实地采集数据中乘客的实际运动轨迹,与得到的乘客仿真运动轨迹进行对比完成模型的验证工作。通过仿真实验模拟得到以下结论:在一定范围内,初始时刻上行楼梯区域内乘客的数量越多,所有乘客离开楼梯所需的时间越长;适当增加楼梯台阶的长度能够有效提高通行效率;当上行楼梯中出现的下行乘客数量增加时,整体的通行效率会降低。