1.微觀行為特征
微觀行為是不同行為個體在交通行為活動中所體現的行為特征。以單個乘客或行人為研究對象，從行人微觀角度對行為參數進行分析，有助於反映和描述行人出行換乘行為與其自身個體特征之間的關係。乘客微觀行為特征參數主要包括步幅、步頻、步速、期望速度、加減速度、空間需求和路徑選擇等。
1）步幅
步幅是指行人行走時每跨出一步的長度。步幅的分布區間，因性別、年齡不同而稍有差別。男性行人步幅在0.5～0.8m的占95%，女性行人步幅在0.5～0.8m的占94%以上。步幅不僅因性別、年齡而異，而且受人行道麵鋪裝平整程度的影響。路麵良好，步行自由度大，步幅整齊；路麵不良，步行受到拘束，步幅淩亂。步幅大小與步速快慢幾乎無關，但是和行人的運動空間有關。
2）步頻
步頻是行人移動時的步數頻率，步數為步行者在單位時間內兩腳著地的次數，一般以每分鍾移動的次數為計量單位，常用單位是步/mi
。一般人的步頻為80～150步/mi
，常用值為120次。行人的步頻主要受到行人的出行目的、天氣情況、攜帶行李、步行設施和周圍行人速度等因素的影響。
3）步速
步速即步行速度，是行人步幅與步頻的乘積。影響行人步速行為的因素很多，包括行人個體因素（人種、年齡、性別、行動能力、健康程度等）、出行因素（出行目的、路線熟悉程度、行李攜帶情況、出行長度等）、行人交通設施因素（設施類型、坡度、安全出口等）、環境因素（周圍環境、天氣條件）等。兒童的步速隨機性較大，老年人步速較慢，成年人正常的步速在1.0～1.3m/s。一般情況下，男性比女性步速快；工作、事務性出行，步行速度較快，生活性出行較慢；心情閑暇時步速正常，心情緊張、煩惱時速度較快；行人攜帶行李越多，步速越慢；行人周圍環境密度越大，步速越小。
行人運動具有很大靈活性，不時進行加速或減速，步速幾乎不固定。步速的分布範圍較寬，為0.5～2.16m/s，但集中在1.0～1.3m/s的行人步速占全部行人步速的60.7%。
4）期望步速
期望步速，也叫理想步速，是指在理想狀態下，不存在外界幹擾時，行人期望保持的正常理想速度，屬於個人最大舒適度和最小能量消耗之間的一個均衡值，與年齡、性別、時間、出行目的等有關。期望步速，不是在一般行人流中測到的個體行人的最大移動速度，而是在理想狀況下行人期望保持的一個最佳速度。
5）加減速度
行人受到設施、周邊行人及站內信息等周圍環境的影響，不能按照平穩的速度行進時，會激發加減速行為，以調整行走狀態來適應周邊環境。在擁擠環境下，行人的加減速行為較為頻繁，且變化時間極短，嚴重影響行人步行的舒適性。行人平均起動時間一般在3s左右，即加速度在4.47m/s2
左右。
6）空間需求
個體空間需求是指行人在步行設施中對活動空間的要求，分為靜態空間需求和動態空間需求。靜態空間需求主要是指行人在靜止等待的狀態下所占據的空間範圍，身體前胸後背方向的厚度和兩肩的寬度是行人步行設施空間設計中所必需的行人靜態空間需求。
動態空間需求分為步幅區域、放置兩腳區域、感應區域、行人視覺區域及避讓反應區域等。感應區不像步幅那樣容易測得，在很大程度上受人的知覺、心理和安全等因素的影響。行人正常行走時，通常會在前方預留一個可見區域，以保證有足夠的反應時間，以便采取避讓行為等。
7）路徑選擇
路徑選擇是指行人在移動過程中，為到達目的地對移動路線做出的選擇。行人在移動過程中是潛意識地通過觀察自己前方區域內的交通狀況做出自己的行為選擇，行人觀察區域不是圓形範圍，而是前方相對比較長而側麵相對較短的橢圓形範圍。行人周邊的交通條件常常會影響觀察區域範圍的大小，從而影響行人的路徑選擇行為。研究表明，行人在路徑選擇時更願意選擇最快到達的路線，行走時趨於與障礙物和其他行人保持一定的間距。行人在移動過程中，會根據不同的交通條件采取追隨前方行人、避免碰撞、側身通過、停止等待等行為。
2.宏觀群體特征
行人流的宏觀群體特征，主要是指大量行人在某一區域和時間段內表現出來的群體行為特征，包括行人流三要素、行人流自組織現象及行人流擁堵激波與踩踏現象等。
1）行人流三要素
行人流的三要素包括流量、速度和密度。
行人流量是統計一定時間內通過行人交通設施某一斷麵的行人數量，以每15分鍾或每分鍾作為統計單位。行人流的平均速度是指在行人流中所有個體行人的平均速度，單位為m/s或m/mi
。行人流的平均速度在低密度的情況下主要受行人個體因素、出行因素等內在因素的影響，在高密度的情況下主要受行人所在的行人交通流的類型等外在交通因素的影響。行人流的密度是指在行人移動區域內單位麵積上的行人平均數量，單位為人/m2
。行人空間也被用來表示行人在某一移動區域內的擁堵程度，行人空間是指在某一移動區域內每個行人占據的平均麵積，單位為m2
/人。
行人密度越大說明行人的擁擠程度越高，行人自由移動的空間越小，行人之間的相互幹擾就越大，以自由流速度移動的可能性就越小；同時行人之間的衝突妥協機會也將增強，為了行人流整體的利益，行人之間會產生自組織現象。行人流在低密度的情況下，行人可以按照自己的意願，以自由的速度移動；在高密度的情況下，特別是在緊急恐慌的疏散情況下極易發生擁堵踩踏事件。
行人流的密度、速度、流量之間的基本關係與機動車流的參數之間的基本關係相類似。行人流速度隨著密度的增加，行人占據的空間越來越小，因此行人的移動性越來越差，所以行人的平均速度越來越小。在行人密度較低的情況下，行人擁有較高的移動空間，行人可以擁有較大的自由度，容易達到最大速度，因此隨著行人數量的不斷增加，流量也在逐漸增加。同時，行人平均空間逐漸減小，行人之間的幹擾越來越大，因此行人的速度和流量都逐漸減小，最後速度和流量都降為零，變為完全擁堵狀態。
2）行人流自組織現象
行人流的自組織現象是指行人流內部的個體行人之間在無外界力量的指導下由於自身因素和作用自發組織和生成的行人流宏觀現象。主要包括對向行人流的自動分離形成無形通道現象、在交通設施瓶頸處對向行人交替通過現象、交叉口行人流產生斑紋現象等自組織現象。
行人是具有移動目的地的自驅動個體，是高級智慧的智能體，具有超強的靈活性和適應性。行人在移動過程中，不僅受自身出行目的、身體狀態、焦急程度等因素的影響，同時，還受行人交通設施、交通環境、交通流的類型等外界因素的影響。並且多數情況下，行人是在多個個體的群體中移動形成行人流。在行人流中，個體為到達自己的行為目的地，在選擇最佳路徑的同時，彼此之間將會爭奪有限的交通資源，在行人個體之間發生位置衝突和路線衝突，行人之間的衝突將會導致行人速度和行人流量的降低，失去理智恐慌的位置衝突將會導致行人的踩踏事件。為提高行人流的移動效率，避免踩踏等惡**通事件的發生，行人在爭奪交通資源的基礎上合理地處理位置衝突，在競爭與妥協的基礎上協調合作以滿足行人流移動的群體效率，因此，行人流常常會伴隨自組織現象。
在交通樞紐步行設施內，常常能觀察到對向行人流自動分開，形成無形通道的現象，在無形通道內行人的移動方向相同。移動方向相反的行人自動分離，分別形成自己的移動通道，減少和避免了對向行人之間的必要衝突，使對向行人流演變為移動效率較高的單向行人流，提高了整個對向行人流的移動效率。這種自動分離和無形通道的形成不是建立在個體行人之間有意識的或交流的基礎上，而是行人無意識的自發基礎上。
在對向行人流的自組織現象中，無形通道的個數與交通設施的寬度和長度、行人流內在和外界的幹擾有關。無形通道的形成過程也與時間相關，在對向行人流相遇的通道內，開始將會形成比較窄小的無形通道，隨著時間的推移，這些窄小的通道將會逐漸融合為比較寬大的通道，以減少通道之間的行人幹擾。在高密度的情況下，大的行人擾動或恐慌的人群由於迫切超越前方行人將會破壞有序的無形通道，造成移動方向相反的行人擁堵在一起停止不前。
在交通設施瓶頸處的對向行人流往往會產生不同方向的行人流交替占用瓶頸位置通過瓶頸的自組織現象。在行人流處於恐慌的情況下，在瓶頸處也會發生交通擁堵的死鎖現象。
在交叉的行人流公共區，往往會生成行人自組織的斑紋現象。斑紋現象也是一種衝突行人自發分離的現象，但與對向行人流的無形通道相比，斑紋是由同類行人組成的密度帶並向交叉流移動的方向移動。斑紋交織在一起，行人在斑紋內向側前方移動，從而使兩類行人以連續流的形式交織在一起向前移動，行人沒有停止等待等行為，提高了整個行人流的移動效率。
3）行人流擁堵激波與踩踏現象
在交通樞紐步行設施內，行人流高密度區域內往往會產生行人流激波現象，擁堵流的恐慌疏散會誘發擁堵踩踏現象。
在行人流密度較小的情況下，行人之間幹擾很小，行人占據的空間和自由度比較大，行人能以自由流向前移動，單個行人的不穩定因素不會傳遞到整個行人流中的其他行人，此時行人流不具備連續介質的特性，屬於離散個體的隨機組合。當在行人流密度較高的情況下，特別是行人之間發生擁堵時，此時行人之間的幹擾增大，占據空間縮小，行人的移動很大程度上取決於周圍的交通狀況，行人流中的幹擾和波動都將會以波的形式擴散到整個行人流，並往往伴隨有激波的產生。
根據行人的密集程度，恐慌狀態下的行人緊急疏散可分為3個狀態：低密度的行人自由疏散狀態、高密度的行人密集擁擠狀態、行人擁擠踩踏狀態。在低密度的行人自由疏散中，由於行人密度較低，形不成密集的擁堵區域，行人之間沒有生成相互接觸的擁擠力；在高密度的行人密集擁擠中，由於行人處於停滯的擁堵狀態，行人之間相互接觸且推搡嚴重，從而產生擁擠力，擁擠力的傳遞和累積容易導致擁擠死傷事件；當密集擁擠狀態中發生行人倒地致傷等事件後，疏散行人進入擁擠踩踏狀態，誘發更大的行人死傷。
微觀行為是不同行為個體在交通行為活動中所體現的行為特征。以單個乘客或行人為研究對象，從行人微觀角度對行為參數進行分析，有助於反映和描述行人出行換乘行為與其自身個體特征之間的關係。乘客微觀行為特征參數主要包括步幅、步頻、步速、期望速度、加減速度、空間需求和路徑選擇等。
1）步幅
步幅是指行人行走時每跨出一步的長度。步幅的分布區間，因性別、年齡不同而稍有差別。男性行人步幅在0.5～0.8m的占95%，女性行人步幅在0.5～0.8m的占94%以上。步幅不僅因性別、年齡而異，而且受人行道麵鋪裝平整程度的影響。路麵良好，步行自由度大，步幅整齊；路麵不良，步行受到拘束，步幅淩亂。步幅大小與步速快慢幾乎無關，但是和行人的運動空間有關。
2）步頻
步頻是行人移動時的步數頻率，步數為步行者在單位時間內兩腳著地的次數，一般以每分鍾移動的次數為計量單位，常用單位是步/mi
。一般人的步頻為80～150步/mi
，常用值為120次。行人的步頻主要受到行人的出行目的、天氣情況、攜帶行李、步行設施和周圍行人速度等因素的影響。
3）步速
步速即步行速度，是行人步幅與步頻的乘積。影響行人步速行為的因素很多，包括行人個體因素（人種、年齡、性別、行動能力、健康程度等）、出行因素（出行目的、路線熟悉程度、行李攜帶情況、出行長度等）、行人交通設施因素（設施類型、坡度、安全出口等）、環境因素（周圍環境、天氣條件）等。兒童的步速隨機性較大，老年人步速較慢，成年人正常的步速在1.0～1.3m/s。一般情況下，男性比女性步速快；工作、事務性出行，步行速度較快，生活性出行較慢；心情閑暇時步速正常，心情緊張、煩惱時速度較快；行人攜帶行李越多，步速越慢；行人周圍環境密度越大，步速越小。
行人運動具有很大靈活性，不時進行加速或減速，步速幾乎不固定。步速的分布範圍較寬，為0.5～2.16m/s，但集中在1.0～1.3m/s的行人步速占全部行人步速的60.7%。
4）期望步速
期望步速，也叫理想步速，是指在理想狀態下，不存在外界幹擾時，行人期望保持的正常理想速度，屬於個人最大舒適度和最小能量消耗之間的一個均衡值，與年齡、性別、時間、出行目的等有關。期望步速，不是在一般行人流中測到的個體行人的最大移動速度，而是在理想狀況下行人期望保持的一個最佳速度。
5）加減速度
行人受到設施、周邊行人及站內信息等周圍環境的影響，不能按照平穩的速度行進時，會激發加減速行為，以調整行走狀態來適應周邊環境。在擁擠環境下，行人的加減速行為較為頻繁，且變化時間極短，嚴重影響行人步行的舒適性。行人平均起動時間一般在3s左右，即加速度在4.47m/s2
左右。
6）空間需求
個體空間需求是指行人在步行設施中對活動空間的要求，分為靜態空間需求和動態空間需求。靜態空間需求主要是指行人在靜止等待的狀態下所占據的空間範圍，身體前胸後背方向的厚度和兩肩的寬度是行人步行設施空間設計中所必需的行人靜態空間需求。
動態空間需求分為步幅區域、放置兩腳區域、感應區域、行人視覺區域及避讓反應區域等。感應區不像步幅那樣容易測得，在很大程度上受人的知覺、心理和安全等因素的影響。行人正常行走時，通常會在前方預留一個可見區域，以保證有足夠的反應時間，以便采取避讓行為等。
7）路徑選擇
路徑選擇是指行人在移動過程中，為到達目的地對移動路線做出的選擇。行人在移動過程中是潛意識地通過觀察自己前方區域內的交通狀況做出自己的行為選擇，行人觀察區域不是圓形範圍，而是前方相對比較長而側麵相對較短的橢圓形範圍。行人周邊的交通條件常常會影響觀察區域範圍的大小，從而影響行人的路徑選擇行為。研究表明，行人在路徑選擇時更願意選擇最快到達的路線，行走時趨於與障礙物和其他行人保持一定的間距。行人在移動過程中，會根據不同的交通條件采取追隨前方行人、避免碰撞、側身通過、停止等待等行為。
2.宏觀群體特征
行人流的宏觀群體特征，主要是指大量行人在某一區域和時間段內表現出來的群體行為特征，包括行人流三要素、行人流自組織現象及行人流擁堵激波與踩踏現象等。
1）行人流三要素
行人流的三要素包括流量、速度和密度。
行人流量是統計一定時間內通過行人交通設施某一斷麵的行人數量，以每15分鍾或每分鍾作為統計單位。行人流的平均速度是指在行人流中所有個體行人的平均速度，單位為m/s或m/mi
。行人流的平均速度在低密度的情況下主要受行人個體因素、出行因素等內在因素的影響，在高密度的情況下主要受行人所在的行人交通流的類型等外在交通因素的影響。行人流的密度是指在行人移動區域內單位麵積上的行人平均數量，單位為人/m2
。行人空間也被用來表示行人在某一移動區域內的擁堵程度，行人空間是指在某一移動區域內每個行人占據的平均麵積，單位為m2
/人。
行人密度越大說明行人的擁擠程度越高，行人自由移動的空間越小，行人之間的相互幹擾就越大，以自由流速度移動的可能性就越小；同時行人之間的衝突妥協機會也將增強，為了行人流整體的利益，行人之間會產生自組織現象。行人流在低密度的情況下，行人可以按照自己的意願，以自由的速度移動；在高密度的情況下，特別是在緊急恐慌的疏散情況下極易發生擁堵踩踏事件。
行人流的密度、速度、流量之間的基本關係與機動車流的參數之間的基本關係相類似。行人流速度隨著密度的增加，行人占據的空間越來越小，因此行人的移動性越來越差，所以行人的平均速度越來越小。在行人密度較低的情況下，行人擁有較高的移動空間，行人可以擁有較大的自由度，容易達到最大速度，因此隨著行人數量的不斷增加，流量也在逐漸增加。同時，行人平均空間逐漸減小，行人之間的幹擾越來越大，因此行人的速度和流量都逐漸減小，最後速度和流量都降為零，變為完全擁堵狀態。
2）行人流自組織現象
行人流的自組織現象是指行人流內部的個體行人之間在無外界力量的指導下由於自身因素和作用自發組織和生成的行人流宏觀現象。主要包括對向行人流的自動分離形成無形通道現象、在交通設施瓶頸處對向行人交替通過現象、交叉口行人流產生斑紋現象等自組織現象。
行人是具有移動目的地的自驅動個體，是高級智慧的智能體，具有超強的靈活性和適應性。行人在移動過程中，不僅受自身出行目的、身體狀態、焦急程度等因素的影響，同時，還受行人交通設施、交通環境、交通流的類型等外界因素的影響。並且多數情況下，行人是在多個個體的群體中移動形成行人流。在行人流中，個體為到達自己的行為目的地，在選擇最佳路徑的同時，彼此之間將會爭奪有限的交通資源，在行人個體之間發生位置衝突和路線衝突，行人之間的衝突將會導致行人速度和行人流量的降低，失去理智恐慌的位置衝突將會導致行人的踩踏事件。為提高行人流的移動效率，避免踩踏等惡**通事件的發生，行人在爭奪交通資源的基礎上合理地處理位置衝突，在競爭與妥協的基礎上協調合作以滿足行人流移動的群體效率，因此，行人流常常會伴隨自組織現象。
在交通樞紐步行設施內，常常能觀察到對向行人流自動分開，形成無形通道的現象，在無形通道內行人的移動方向相同。移動方向相反的行人自動分離，分別形成自己的移動通道，減少和避免了對向行人之間的必要衝突，使對向行人流演變為移動效率較高的單向行人流，提高了整個對向行人流的移動效率。這種自動分離和無形通道的形成不是建立在個體行人之間有意識的或交流的基礎上，而是行人無意識的自發基礎上。
在對向行人流的自組織現象中，無形通道的個數與交通設施的寬度和長度、行人流內在和外界的幹擾有關。無形通道的形成過程也與時間相關，在對向行人流相遇的通道內，開始將會形成比較窄小的無形通道，隨著時間的推移，這些窄小的通道將會逐漸融合為比較寬大的通道，以減少通道之間的行人幹擾。在高密度的情況下，大的行人擾動或恐慌的人群由於迫切超越前方行人將會破壞有序的無形通道，造成移動方向相反的行人擁堵在一起停止不前。
在交通設施瓶頸處的對向行人流往往會產生不同方向的行人流交替占用瓶頸位置通過瓶頸的自組織現象。在行人流處於恐慌的情況下，在瓶頸處也會發生交通擁堵的死鎖現象。
在交叉的行人流公共區，往往會生成行人自組織的斑紋現象。斑紋現象也是一種衝突行人自發分離的現象，但與對向行人流的無形通道相比，斑紋是由同類行人組成的密度帶並向交叉流移動的方向移動。斑紋交織在一起，行人在斑紋內向側前方移動，從而使兩類行人以連續流的形式交織在一起向前移動，行人沒有停止等待等行為，提高了整個行人流的移動效率。
3）行人流擁堵激波與踩踏現象
在交通樞紐步行設施內，行人流高密度區域內往往會產生行人流激波現象，擁堵流的恐慌疏散會誘發擁堵踩踏現象。
在行人流密度較小的情況下，行人之間幹擾很小，行人占據的空間和自由度比較大，行人能以自由流向前移動，單個行人的不穩定因素不會傳遞到整個行人流中的其他行人，此時行人流不具備連續介質的特性，屬於離散個體的隨機組合。當在行人流密度較高的情況下，特別是行人之間發生擁堵時，此時行人之間的幹擾增大，占據空間縮小，行人的移動很大程度上取決於周圍的交通狀況，行人流中的幹擾和波動都將會以波的形式擴散到整個行人流，並往往伴隨有激波的產生。
根據行人的密集程度，恐慌狀態下的行人緊急疏散可分為3個狀態：低密度的行人自由疏散狀態、高密度的行人密集擁擠狀態、行人擁擠踩踏狀態。在低密度的行人自由疏散中，由於行人密度較低，形不成密集的擁堵區域，行人之間沒有生成相互接觸的擁擠力；在高密度的行人密集擁擠中，由於行人處於停滯的擁堵狀態，行人之間相互接觸且推搡嚴重，從而產生擁擠力，擁擠力的傳遞和累積容易導致擁擠死傷事件；當密集擁擠狀態中發生行人倒地致傷等事件後，疏散行人進入擁擠踩踏狀態，誘發更大的行人死傷。