- 选题背景和意义：
随着国内数十年来的经济腾飞，人民群众对于出行的需求日益提升，大规模行人聚集的频率也随之提高。全国各地开始争先兴建地铁，公交车等公共交通设施，截至2019年12月31日，中国内地已开通运营城轨交通线路的城市达44座，总里程达6730.3公里。万达广场，万象城等城市等巨型城市综合体也在各市陆续开业，截至2019年11月29日，万达集团已在全国188座城市开设300余家万达广场。出行的群众会因为种种原因不得不在某时某刻聚集在狭小的空间中，频繁发生的踩踏事故无时无刻不威胁着行人们的安危。2014年3月4日，两名青年在广州地铁5号线中胡乱喷射催泪液体导致乘客恐慌踩踏，13人于事故中受伤。2014年12月31日，位于上海外滩陈毅广场东南方的观景台楼梯上发生了行人踩踏事件，由于上下楼梯的两股行人流互相冲击导致了行人的失控与踩踏，36人死于这场惨剧，类似的事件屡见不鲜。面对这些突发紧急情况，如何保证大规模聚集行人的安全与有序成为了十分值得研究的问题。
此外，中国人口密度大，地域文化与民族文化各不相同，这些问题均为国家的行人管理增加了难度。行人流是一个十分复杂的系统，很多因素均对行人运动特性有显著影响，包括年龄、性别、文化习俗、通道形状、方向分布、出行目的等。为了保证行人行进的安全、有序与畅通，近年来对于行人流特性的研究逐渐进入了国内学者的视野，如何设计保障人群安全的交通设施？如何避免大规模踩踏事件的发生？如果不分析行人流的特性就无法解决上述的问题，因此本文以东南大学4年行人流实验为研究重心，分析不同通道宽度下的单双向行人流的宏微观特性，并总结归纳出具有一定一致性的结论。本次研究不拘泥于通道宽度，其他因素如行人密度、行人初始分布对于行人流特性的影响也在研究范围之内，我们希望将这些结果运用到相关设施的设计与管理当中，为行人保障行人安全提供准确且全面的理论支持。
- 课题关键问题及难点：
- 定量分析不同通道宽度下的单双向行人流宏微观特性，研究单向运动的时空演化过程和双向运动的通道形成过程的关键要素。
2. 探索除通道宽度外其它因素对单双向行人流运动的影响。
3. 将实验中的单双向行人流特性与前人研究结果比对，分析相同点和不同点，提出今后实验的改进方案。
- 文献综述（或调研报告）：
近30年来，行人流领域相关问题获得了一定程度上的关注，学者从理论研究与实际实验两方面解释行人流的基本性质。在理论层面，研究者创造了大量模型对行人流运动进行模拟，随着计算机科学技术的发展，行人流模型也完成了从宏观模型到微观模型的转变；在实验方面，研究者根据运动环境，运动方向等不同情况设计了大量实验用以实证行人流的特性。
对于行人流的最早研究可以追溯到20世纪30年代，一些学者进行了初步的实地观测。1958年，Hankin等人对地铁系统中的行人流进行了研究，通过在地铁中组织实验获得了数据并绘制了地铁行人流基本图。1987年，Mori等人提出了基于“行人行为”以及“行人意见”的两种人行道评价方法，基于这两种评价方法及其单向行人流实验得到的速度、密度和流量数据，研究者得出结论，即通道中行人密度增大或通道宽度降低都会一定程度上限制行人在移动过程中的自由度。
2005年，Seyfried等人首先分析了来自前人论文中的实验数据，阐述了不同密度区间下行人速度随密度增加的变化趋势，但是究竟是哪些内部因素导致曲线斜率的变化依然有待研究。随后Seyfried等人自行组织了一维单排行人流实验，通过实验所得数据分析行人速度与密度之间的关系，并推导出了行人之间的距离与行人速度的线性关系式。
2007年，Helbing等人收集资料并自行设计实验，研究了行人流灾害的动力学特征。Helbing等人的实验中行人密度较高，意在研究高密度的行人流通过一定宽度入口时的拥挤状况。与车辆流有一定区别的是，行人流在极高密度的情况下依存在速度，完全的阻塞并没有发生，此时的密度属于超临界密度。
2009年，Chattaraj等人通过实验研究了不同种族不同文化下行人流基本图的差异并解释其中原因，例如不同人对于私密空间与安全距离的需求不同。同样在2009年，Papadimitriou等人对于现有的行人行为模型进行了评价并提出了新的建模技术。
2011年Zhang等人组织实验收集数据，研究直行通道与“T”形通道对于行人流基本图的影响，行人运动环境的变化对于行人流特性的影响逐渐进入了研究者的视野。实验参与者大约350人，研究员通过录像机记录实验过程并提取数据进行分析。数据提取采用4种不同的方法，得到结果除去波动范围与时间分辨率之外基本吻合。数据结果表明不同宽度相同通道形状的基本图吻合，不同通道形状基本图之间缺乏可比性。
