近年来城市人口日益增多,行人交通拥堵不仅影响人们的日常出行,而且频繁造成各种行人踩踏事故,对人们的生命财产安全构成了严重的威胁。通过构建合理的行人流模型来探索其宏观行为特征和自组织现象的生成机理,对于提升我国行人交通安全的基础理论及应用水平具有重要意义。本文在现有行人流模型的基础上,通过考虑疏散环境存在不确定疏散信息、多个出口、危险源等情况,分别建立了相应的基于移动收益矩阵的元胞自动机模型,通过数值模拟,探讨了不同疏散场景下人群疏散动力学特性,研究了行人流的宏观行为特征和拥堵的生成机理。此外,还为行人流安全紧急疏散和人群聚集场所的管理与控制提出相关建议。本文的主要工作如下:一、不确定疏散信息影响下的人群疏散动力学特征研究:根据疏散信息的精确程度将其分为确定信息和不确定信息,将不确定疏散信息抽象为记忆点,引入记忆角来反映疏散信息的精确程度,建立了描述行人视野受限情况下考虑不确定疏散信息的元胞自动机模型。研究表明:合理的记忆点位置分布能有效提升疏散效率,避免行人流对冲;出口附近的疏散信息越多,行人疏散效率越高;在视野范围较小时,疏散信息的精确程度对疏散效率影响较大。二、考虑出口设置的视野受限行人疏散建模与模拟:在第二章的基础上,在疏散环境中增加了8种不同的出口配置方案,并在安全出口引入不确定疏散信息。数值模拟分别研究了不同出口配置方案、行人视野半径和可接收信息半径及记忆角的大小对行人疏散过程的影响。研究表明:在视野受限的多出口疏散环境中,决定行人疏散总时长的关键因素是最大出口距离,当疏散空间内存在多个出口时,增加不确定疏散信息的覆盖范围可以有效提高疏散效率,而不确定疏散信息的精确程度对疏散效率的影响较小。三、双向流中危险源影响下的人群疏散动力学研究:考虑通道中突发危险源情况,引入危险源核心区域和边缘区域,定义行人影响力来描述危险信息的传播,并提出了一种新的行人最优决策算法来描述行人在疏散过程中的决策行为。数值模拟研究了危险源的位置、大小及行人影响力对通道内疏散过程的影响。研究表明:疏散信息的传播能有效提高疏散效率。不考虑危险信息传播时,在中等密度下,当危险源位于通道边缘时疏散效率较高;而在高密度下,当危险源位于通道中央时疏散效率最高。行人影响力对疏散效率有重要影响,不同位置和大小的危险源所造成的拥堵机理有较大差异,此外,系统尺寸效应对疏散过程影响较小。最后对全文进行了总结和展望。