MODELING PEDESTRIAN FLOWS TAKING INTO ACCOUNT HUMAN COMFORT LEVELS
DOI:
https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.38.2.27Keywords:
pedestrian flows, comfort level, geometric parameters, flow characteristics, psychophysiological criteria, comfort indexAbstract
The article discusses the issue of ensuring the comfort level of pedestrians in buildings using the example of railway stations. The authors examine the relationship between the geometric parameters of space, the characteristics of pedestrian flows, and individual perception of the environment. Particular attention is paid to assessing traffic conditions in crowded places, where comfort is influenced not only by the parameters of the premises, but also by psychophysiological factors of safety and convenience. An analysis of domestic and foreign research by scientists has made it possible to summarize modern approaches to assessing the level of comfort by introducing the concept of a comfort index. The results obtained will make it possible to ensure a more comfortable, safe, and barrier-free environment in station complexes for passengers of all categories. The purpose of the work is to create a quantitative model for assessing pedestrian comfort, taking into account the relationship between the physical parameters of the environment and users’ perception of comfort. Methodology. The research methods are based on a systematic approach to analyzing pedestrian traffic conditions in buildings, using railway station complexes as an example. A comprehensive combination of quantitative and qualitative indicators is used to assess comfort. The proposed comfort index is based on criteria that take into account spatial parameters, flow characteristics, and individual behavioral characteristics of pedestrians. Results. During the research, it was established that the level of comfort is characterized by a set of parameters: geometric dimensions of premises, intensity and speed of pedestrian flows, visual perception of space, and psychophysiological state of visitors. Based on the analysis, the use of a comfort index is proposed, which allows for a quantitative assessment of the conditions for movement in buildings. The model is effective in evaluating planning decisions and identifying areas of congestion. Scientific novelty. The scientific novelty lies in the improvement of existing methods for assessing the comfort level of transport buildings for pedestrians by introducing the concept of a comfort index, which includes the geometric parameters of premises, flow characteristics, and behavioral features of pedestrians of different categories. Practical relevance. The practical significance of the work lies in the possibility of applying the results obtained during the reconstruction and new construction of stations, improving the organization of pedestrian traffic in station buildings, taking into account comfort indicators.
References
Куцина І.А. Методика визначення рівня обслуговування пішоходів. Сучасні проблеми архітектури та містобудування. 2016. № 44. С. 154–161.
Мигаль Г.В., Протасенко О.Ф. Психо- фізіологічна індивідуальність: проблема управління безпекою пішохода. Відкриті інформаційні та комп’ютерні інтегровані технології. 2016. № 71. С. 220–228.
Пустовойт Р.О., Степанчук О.В. Визначення оптимальної ширини пішохідної зони на території аеровокзальних комплексів. Airport Planning, Construction and Maintenance Journal. 2024. № 1(3). С. 40–46. https://doi.org/10.32782/apcmj.2024.3.6
Степанчук О.В., Чернишова О.С. Методи оптимізації форм і розмірів аеровокзальних просторів з урахуванням особливостей руху людських потоків. Авіа-2025 : XVІІ Міжнародна науково-технічна конференція, 22–24 квітня 2025 р. Київ : КАІ, 2025. С. 20.7–20.10.
Чернишова О.С., Степанчук О.В. Аналіз особливостей формування людських потоків у сучасних транспортних будівлях. Авіа-2025 : XVІІ Міжнародна науково-технічна конференція, 22–24 квітня 2025 р. Київ : КАІ, 2025. С. 23.1–23.3.
Чернишова О.С., Степанчук О.В. Раціональні параметри пішохідних зон на території аеропортів та залізничних вокзалів з урахуванням вимог безбар’єрності. Авіація в XXI столітті «Безпека в авіації та космічні технології» : матеріали ХІ Всесвіт. конгресу. м. Київ, 25–27 верес. 2024 р. Київ, 2024. С. 8.10–8.12.
Чернишова О.С., Степанчук О.В., Дубик О.М. Сучасні вимоги до пішохідних зон аеропортів та залізничних вокзалів з урахуванням потреб маломобільних груп населення. Airport Planning, Construction and Maintenance Journal. 2024. № 2(4). С. 141–149. DOI: https://doi.org/10.32782/apcmj.2024.4.14.
Banerjee A., Maurya A.K., Lämmel G. A review of pedestrian flow characteristics and level of service over different pedestrian facilities. Collective Dynamics 3. 2018. A17. Р. 1–52.
Fujiyama T. and Tyler N. Predicting the walking speed of pedestrians on stairs. Trans Plann Technol. 2010. 33(2). Р. 177–202. DOI: https://doi.org/10.1080/03081061003643770.
Jia X., Feliciani C., Murakami H., Nagahama A., Yanagisawa D., Nishinari K. Revisiting the level-of-service framework for pedestrian comfortability: Velocity depicts more accurate perceived congestion than local density. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour. 2022. 87. Р. 403–425. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trf.2022.04.007.
Kitazawa K. and Batty М. Pedestrian Behaviour Modelling. / Van Leeuwen, J.P. and H.J.P. Timmermans (eds.). Developments in Design & Decision Support Systems in Architecture and Urban Planning. Eindhoven : Eindhoven University of Technology. 2004. Р. 111–126.
Kleinmeier B., Zönnchen B., Gödel M., & Köster G. Vadere: An Open-Source Simulation Framework to Promote Interdisciplinary Understanding. Collective Dynamics. 2019. 4. Р. 1–34. DOI: https://doi.org/10.17815/CD.2019.21.
Kvasnii R., Zhytenko O. Methods of Evaluating Pedestrian Level of Comfort Timmermans. Developments in Design & Decision Support Systems in Architecture and Urban Planning. Eindhoven : Eindhoven University of Technology. 2017. Р. 111–126.
Fruin J.J. Pedestrian Planning And Design. Metropolitan Association of Urban Designers and Environmental Planners. 1971. 206 р.
Prykhodko V., Vikovych I. Analysis of calculating level of service for pedestrians. Transport technologies. 2021. Vol. 2, № 1. Р. 50–59.
Seyfried A., Steffen B., Klingsch W., Boltes M. The Fundamental Diagram of Pedestrian Movement Revisited. Journal of Statistical Mechanics. 2005. P. 10002.
Siikonen, Marja-Liisa. People Flow in Buildings. UK : Wiley, 2021. 427 р.
Vanumu L.D., Ramachandra Rao K. & Tiwari G. Fundamental diagrams of pedestrian flow characteristics : A review. Eur. Transp. Res. Rev. 2017. Vol. 9. Р. 49. DOI: https://doi.org/10.1007/s12544-017-0264-6.
Yanagisawa D., Kimura A., Tomoeda A., Nishi R., Suma Y., Ohtsuka K. & Nishinari K. Introduction of Frictional and Turning Function for Pedestrian Outflow with an Obstacle. Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, E 80. 2009. Р. 036110. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.0906.0224.
Zhang J., Seyfried A. Comparison of Intersecting Pedestrian Flows Based on Experiments. Phys A Stat Mech Appl. 2014. Vol. 405. Р. 316–325. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physa.2014.03.004.
Zhang J., Seyfried A. Empirical Characteristics of Different Types of Pedestrian Streams. Procedia Engineering. 2013. Vol. 62. Р. 655–662.











