Интенсивность движения людских и транспортных потоков (обзор)

Введение. В статье дано подробное описание понятий интенсивности людского и транспортного потоков. Значения интенсивности движения соответствуют пропускной способности пути шириной 1 м. Также дано описание плотности и скорости потока, определяющих интенсивность движения. Показано, что плотность потока — это технический параметр, характеризующий свободу движения людей в потоке. Влияние состояния людей на скорость движения людского потока определяется с помощью коэффициентов условий движения. Чтобы подчеркнуть различие областей применения этих понятий при разработке методологии оптимизации коммуникационных путей, в статье были рассмотрены показатели величина людского потока и пропускная способность сечения пути, зависящие от ширины потока и ширины сечения пути. В теории людских потоков на основании статистического анализа эмпирических данных были установлены закономерности связи между параметрами людского потока, основанные на законах психофизики, математические ожидания которых описаны элементарной случайной функцией, т.е. людской поток — стохастический процесс.
Предмет исследования. Интенсивность движения людского и транспортного потоков в зависимости от различных параметров.
Цели. Показать и выполнить поиск объяснений в различиях между интенсивностями людского и транспортного потоков.
Материалы и методы. Сбор и анализ научной литературы в области движения людских и транспортных потоков.
Результаты. Показано, что транспортный поток является самостоятельной системой и определяется неопределенностью, конечностью и зависимостью расстояния от времени. Величиной, связывающей все параметры, характеризующие процесс движения людей, является пропускная способность пути, а интенсивность движения определяется как произведение плотности и скорости потока.
Выводы. Установленная зависимость между параметрами людского потока легла в основу нормирования размеров эвакуационных путей и выходов в зданиях различного назначения. В современной методологии при оценке расчетных величин пожарного риска установленные закономерности использованы для моделирования процесса эвакуации людей при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений, а результаты многолетних исследований послужили основой формирования статистической базы данных при разработке строительных норм и правил.

1. Предтеченский В.М. О расчете движения людских потоков в зданиях массового назначения // Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. 1958. № 7.

2. Предтеченский В.М., Милинский А.И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков : учебное пособие. М. : Стройиздат, 1969. 247 с.

3. Беляев С.В. Принципы планировки зал собраний. М. ; Л. : Госстройиздат, 1934. 132 с.

4. Беляев С.В. Эвакуация зданий массового назначения. М. : Изд­во Всес. акад. архитектуры, 1938. 72 с.

5. Fruin J.J. Pedestrian planning and design. New York : Metropolitan Association of Urban Designers and Environmental Planners, Inc., 1971. 206 p.

6. Милинский А.И. Исследование процесса эвакуации зданий массового назначения : дис. … канд. техн. наук. М., 1951. 178 с.

7. Великовский Л.Б., Гуляницкий Н.Ф., Ильинский В.М., Ковригин С.Д., Кондратенков А.Н., Меньшиков Н.Г. и др. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т. II. Основы проектирования. М. : Стройиздат, 1976. 214 с.

8. Холщевников В.В. Оптимизация путей движения людских потоков. Высотные здания : дис. ... канд. техн. наук. М., 1969. 324 c.

9. Thompson P., Nilsson D., Boyce K., McGrath D. Evacuation models are running out of time // Fire Safety Journal. 2015. Vol. 78. Pp. 251–261. DOI: 10.1016/j.firesaf.2015.09.004

10. Предтеченский В.М., Милинский А.И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков : учеб. пособие для архит. и строит. специальностей вузов. М. : Стройиздат, 1969. 247 с.

11. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Глава 12. Законы распределения функций случайных аргументов. М. : Наука, 1969. C. 263–285.

12. Кочин Н.Е, Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика : в 2­х ч. М. : Гос. изд. физ.­мат. литературы, 1963.

13. Khintchine A.Ya. Mathematical methods in the theory of queueing. Griffin’s Statistical Monographs and Courses. No. 7. London, 1960. 120 p.

14. Ford L.R., Fulkerson D.R. Flows in networks. Princeton, New Jersey : Princeton University Press, 1962. 194 p. DOI: 10.1515/9781400875184

15. Шелейховский Г.В. Планировка, транспорт, расселение. Харьков, 1934.

16. Давидович В.Г. Количественные закономерности расселения относительно мест работы // Расселение в городах (количественные закономерности) : cб. ст. / под ред. В.Г. Давидовича, О.К. Кудрявцева. М. : Мысль, 1968. 216 с.

17. Merlin Pierre. Methodes quantitatives et espace urbain. Paris, 1973. 190 p.

18. Холщевников В.В. Гносеология людских потоков : монография. М. : Академия ГПС МЧС России, 2019. 592 с.

19. Mathematical theories of traffic flow / ed. F.A. Haight. New York, London : Academic Press, 1963. 242 p. DOI: 10.1016/s0076­5392(08)x6020­5

20. Научная школа. Теория людских потоков // Российская архитектурно­строительная энциклопедия. Т. VII. М. : ВНИИНТПИ Госстроя России, 2001. С. 96.

21. Холщевников В.В. Статистика зависимостей между параметрами людских потоков // Исследование по основам архитектурного проектирования (функциональные, физико­технические и эстетические проблемы архитектуры) / под ред. Р.М. Дувидзон. Томск : Томский государственный университет, 1983. С. 155–174.

22. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. 2­е изд., перераб. и доп. М. : Наука, 1971. 576 с.

23. Fisher R.A. Statistical methods for research workers. 12th ed., revised. Edinburg : Oliver and Boyd, 1954. 356 p.

24. Холщевников В.В. Исследования людских потоков и методология нормирования эвакуации людей из зданий при пожаре : монография. М. : МИПБ МВД России, 1999. 93 c.

25. Холщевников В.В. Влияние методов натурных наблюдений на определение числовых характеристик закона распределения расчетной величины скорости людского потока // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2013. Т. 22. № 8. С. 71–80. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=20349100

26. Сапеловская А.А. Формирование транспортных и пешеходных потоков в пересадочных узлах пригородно­городского сообщения : дис. … канд. техн. наук. М., 1980. 270 c.

27. Холщевников В.В., Хомицкая А.А. Расчет путей движения людских потоков при пересадке и загрузке остановки городского транспорта // Индустриализация строительства. М. : МИСИ, 1981. С. 107–119.

28. Холщевников В.В. Расчет оптимальных вариантов пешеходных путей в городских узлах // На стройках России. 1983. № 3. С. 15–17.

29. Холщевников В.В., Шишов И.А. Моделирование свободного движения людских потоков // Вестник Томского государственного архитектурно­строительного университета. 2011. № 2. С. 89–103. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16387376

30. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011614752 от 17.06.2011 г. Программа FMT 1.0 / И.А. Шишов, В.В. Холщевников. М. : Федеральная служба по интеллектуальной собственности (Роспатент), 2011.

31. Холщевников В.В. Моделирование зависимостей между параметрами людских потоков // Исследование по основам архитектурного проектирования (функциональные, физико­технические и эстетические проблемы архитектуры) / под ред. Р.М. Дувидзон. Томск : Томский государственный университет, 1983. С. 36–53.

32. Холщевников В.В. Людские потоки в зданиях, сооружениях и на территории их комплексов : дис. … д­ра техн. наук. М., 1983. 486 c.

33. Von Bertalanffy L. General system theory — A critical review // General Systems. 1962. Vol. VII. Pp. 1–20.

34. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем // Принципы системной организации функций. М. : Наука, 1973. C. 5–61.

35. Sghrodinger E. What is life? The physical aspect of the living cell. Cambridge : Cambridge University Press, 1967. 178 p.

36. Wiener N. The human use of human beings: cybernetics and society. 2nd ed., revised. NY : Doubleday, 1954. 199 p.

37. Shannon C.E., Weaver W. The mathematical theory of communication. Urbana : University of Illinois Press, 1949. 117 p.

38. Fechner G. Elemente der Psychophysik. 2te Auflagen. Leipzig : Druck und Verlag von Breitkopf und Härtel, 1889.

39. Забродин Ю.М., Лебедев А.Н. Психофизиология и психофизика. М. : Наука, 1977. 288 c.

40. Парфененко А.П. Нормирование требований пожарной безопасности к эвакуационным путям и выходам в зданиях детских дошкольных образовательных учреждений : дис. … канд. техн. наук. М., 2012. 153 с.

41. Kholshсhevnikov V.V., Samoshin D.A., Parfyonenko A.P., Belosokhov I.R. Study of сhildren evaсuation from pre­sсhool eduсation institutions // Fire and Materials. 2012. Vol. 36. No. 5−6. Pp. 349−366. DOI: 10.1002/fam.2152

42. Гурфинкель В.С., Левик Ю.С. Концепция схемы тела и моторный контроль // Интеллектуальные процессы и их моделирование. Организация движений / под ред. А.В. Чернавского. М. : Наука, 1991. C. 59–105.

43. Слюсарев С.В. Нормирование требований пожарной безопасности к эвакуационным путям и выходам для детей с ограниченными возможностями здоровья в зданиях с их массовым пребыванием : дис. канд. техн. наук. М., 2016. 189 c.

44. Холщевников В.В. Закономерности связи между параметрами людских потоков : диплом № 24­S на открытие в области социальной психологии // Научные открытия. М. : Российская академия естественных наук, Международная академия авторов научных открытий и изобретений, Международная ассоциация авторов научных открытий, 2005. С. 63–69.

45. Григорьянц Р.Г., Подольный В.П. Графический способ обработки кинокадров движения людских потоков // Известия Северо­Кавказского научного центра. 1975. № 1. С. 17–19.

46. Айбуев З.С.-А. Формирование людских потоков на предзаводских территориях крупных промышленных узлов машиностроительного профиля : дис. … канд. техн. наук. М., 1989. 292 c.

47. Кисляков В.М., Филиппов В.В., Школяренко И.А. Математическое моделирование и оценка условий движения автомобилей и пешеходов. М. : Транспорт, 1979. 200 с.

48. Холщевников В.В., Никонов С.А., Левин Ю.И. Расчет и моделирование движения людских потоков // Исследование по основам архитектурного проектирования (функциональные, физико­технические и эстетические проблемы архитектуры) / под ред. Р.М. Дувидзон. Томск : Томский государственный университет, 1983. С. 7–28.