基于社会力模型的人员逆流行为

为真实地再现人员疏散场景,针对人员疏散过程中的逆流行为问题,提出一种基于社会力模型的人员逆流行为仿真模型,研究在场馆内人员疏散过程中的逆流行为及其对疏散结果的影响。根据社会力模型建立人员疏散模型,采用主从个体之间的吸引力对从个体行动方向的决策作用来描述逆流行为。在有逆流行为情形下的单出口和多出口场馆进行仿真,仿真结果表明,该模型有效且具有可行性,能够模拟出人员疏散过程中的逆流行为,随着逆流个体的增多疏散时间呈非线性增加,在相同情况下主原地等待行为比主不原地等待行为的影响更明显。     

考虑个体行为的改进CA模型人员疏散研究

为更好模拟行人疏散过程中微观个体行为,考虑行人身材半径及在疏散过程中行人步行速度随运动状态变化,将社会力模型运行规则引入元胞自动机模型,建立了一种社会力模型计算步行速度、空间离散化程度和步行速度较高的疏散模型,用于模拟紧急情况下的行人疏散过程.在该模型中空间划分为更小网格,每个行人占用一到多个单元格,行人的身材半径不再...     

考虑行人特征与领导者角色的改进社会力模型

社会力模型是人群运动仿真中的经典模型,该模型将行人的主观意愿和行人之间的相互影响等都通过"力"的形式来表达,模型简洁且易于解释,但是影响行人运动的因素是多方面的,原始社会力模型中自驱力和社会心理力的计算存在不足.为了使模型能够仿真出真实的运动过程,研究者们对社会力模型进行了改进.文中主要研究了人群疏散过程中的主体:行人...     

对向行人避让与接触行为社会力模型改进研究

行人微观仿真是地铁车站对向行人通道设计与管理的重要分析工具.随着行人密度增大,对向行人近距离正面相对步行概率加大,在社会力模型仿真中易出现行人间相互穿越的不合理避让现象.同时,社会力模型将行人间非线性接触行为通过线性接触方式实现,使得仿真存在失真情况.为此基于社会力模型,引入主动避让力,并结合颗粒离散元模型的接触理论,...     

改进社会力的双向行人流模型研究

在行人运动和行人行为观察的基础上,结合社会力模型,把行人运动看作一种自驱动的个体在连续空间中移动的过程。为了解决行人间相互作用力的不足,通过引入行人运动感知域,提出一种行人碰撞避免的解决机制,这种机制能较好解决行人间的相互碰撞行为,防止行人间出现大面积的堵塞现象。仿真实验结果显示改进后的模型能再现正常条件下行人流基本图,并很好地再现了行人流“通道形成”自组织现象。     

考虑分类人群行为的建筑疏散模型研究

人员行为决定了应急疏散时人群的时空分布,是研究疏散动力学的关键。考虑疏散时人员的心理特性与身份状态,将人群分为恐慌人群、易感人群、冷静人群和管理人群四类,基于社会力模型表达各类人群的疏散行为特征,并开展不同情境的疏散动力学过程分析。研究发现行人的恐慌心理具有传播作用,对其他行人的疏散行为有明显的影响,而管理人员的引导作用对疏散有积极影响,当其比例在10%~15%的时候效果显著,且合适的位置更易提高疏散效率;人员的服从水平越大,疏散效率越高。提出的分类人群疏散行为模型能为建筑安全疏散评估与优化提供理论支持。     

基于人机社会力模型的人群疏散算法

针对公共场合紧急情况下人群疏散困难和效果有限的问题,提出一种基于人机社会力模型的机器人疏散人群的方法。首先,基于原始社会力模型提出了一种新的人机社会力模型,该模型在原始社会力模型的基础上加入了机器人对人作用的人机作用力;然后,基于人机社会力模型提出一种新的利用机器人疏散人群的方法,该方法在人群疏散场景中加入运动机器人,通过机器人自身的运动,利用人机作用力影响周围行人的运动状态,减小行人之间的压力,从而达到加快人群运动速度、提高人群疏散效率的目的。在室内封闭场景人群逃生、两群行人交错这两种典型的疏散场景中分别进行仿真实验,并将实验结果与未加入机器人的人群疏散结果进行对比分析,实验结果表明,基于人机社会力模型的机器人疏散人群的方法能够明显加快人群的运动,提高人群的疏散效率。     

考虑出口宽度因素的多出口应急疏散模型研究

本文选择社会力模型作为行人疏散理论,并在此基础上进行仿真实验,研究单出口环境中出口宽度与疏散时间的关系;为了进一步研究多出口环境中宽度变化对疏散的影响,以社会力模型为基础,构建了考虑距离因素、宽度因素的行人疏散模型;仿真结果表明,出口宽度的变化极大影响整体疏散效率;单出口环境中,宽度大小与疏散时间整体呈反比,当宽度达到一定值时,疏散时间趋于稳定;多出口环境中,仅考虑距离因素时,出口宽度差值的绝对值与疏散时间呈正比,添加宽度因素考虑后,提高了整体疏散效率,疏散时间在一定范围内波动。     

结合最短路径改进的社会力人群疏散仿真模型

社会力模型广泛应用于人群疏散仿真,针对该模型在仿真过程中存在行人停滞不前、无法通过非凸边形障碍物和疏散路径与行人实际选择的路径不相符等问题,提出了一种社会力改进模型.该模型基于场景中的障碍物生成路径节点,利用这些节点生成无向图,同时考虑了节点的安全系数和拥挤系数对节点通行性的影响生成最短疏散路径.通过改进后的社会力模型...     

一种结合导航点的社会力疏散仿真软件研究

社会力模型广泛应用于人群仿真。针对该模型在人群疏散仿真中存在抖动、穿透现象,分析产生该现象的原因,采用多线程优化的方法改进社会力模型。对于多障碍物场景中行人存在停滞和移动缓慢的现象采用增加导航点优化行人的疏散路径。采用优化的社会力模型研制一个人群疏散仿真软件,该软件可以定义多种人群仿真参数,实现人群仿真。通过该仿真软件对地震疏散情景进行仿真实验,对实验数据进行对比分析,验证了该仿真软件可以推演人群的疏散行为,可以为人群的疏散策略制定提供参考数据。     

基于社会力模型的人群状态仿真的研究与实现

人群是复杂的系统,能够产生连续的事件和行为,同时群体危机或灾难是群体系统自身状态渐近演化,逐步累积的结果。在计算机视觉和智能监控领域,以往的研究主要集中于对个体目标跟踪和动作识别与理解及相关分割算法,对群体的运动和行为的研究还不丰富,即对于群体运动和状态发展的特殊性的关注。本文的研究目的是使用社会力模型建立模型,探索群体系统状态演进过程的规律、提供预报提高应急措施的效率,将群体危机或灾难消除在萌芽阶段。     

基于行为的人员疏散仿真

在城市和建筑物中，人群疏散的模拟仿真是城市规划、建筑设计和安全评估的不可缺少的有力工具。本系统中，人群的心理和行为模式是仿真的基础，首先对人群的行为特点进行分析，再依据需要建立合适的模型，设计一定的算法，最终在计算机上仿真实现并直观显示。使用启发式的A＊算法查找最短路径，加以一定改进构成基本算法。本文最后对人员所处的环境进行仿真分析、得到仿真的疏散结果并能够帮助提出改进建议。     

基于社会力的多人异常行为检测

介绍了一种基于社会力的多人异常行为检测方法。在获取视频中多人区域的光流的基础上,计算区域的社会力,然后统计社会力方向的分布,生成社会力方向直方图,并以直方图熵的大小作为异常行为检测的依据。实验证明,该方法能够有效地检测出区域中多人之间的异常行为。     

基于元胞自动机的人员疏散仿真研究

在人员聚集的大型场所,如果紧急事件发生则极有可能造成人员的大量伤亡,因此对人员疏散行为进行深入研究,具有极大的现实意义.通过分析已有的理论基础,利用元胞自动机原理建立了人员疏散数学模型.模型采用二维元胞自动机技术,确定了元胞空间和元胞状态,建立了人员疏散行为规则并着重探讨了从众行为和建筑结构不同对疏散时间的影响.试验结果表明,该疏散仿真模型更具真实性和合理性.     

遗传算法与行人疏散模型结合的建筑出口优化

构建基于遗传算法与行人运动仿真模型的双层优化框架，选取单室双出口场景，考虑两个出口在同一侧、相邻侧、相对侧3种典型布局，设定3种人员身形，3种疏散初始人群密度，9种疏散出口大小条件，形成243个数值实验场景，分别计算获得最有利于人员疏散的出口布局。研究发现疏散出口宽度与疏散效率呈正向关系，疏散人员半径、初始人员密度与疏散效率呈负向关系，同时在不同布局中，影响疏散效率的关键参数有一定区别。     

轨道交通车站乘客集散系统Anylogic仿真优化

为了研究地铁轨道交通车站站台乘客行为的特殊性对地铁轨道交通车站设施设备布局的影响,本文运用基于社会力模型算法的Anylogic动态仿真软件构建了面向复杂交织乘客行人流的地铁轨道交通站台场景模型。以某市地铁轨道交通车站为例对该模型进行了校核与验证,针对地铁车站内的设施设备布局的缺陷提出了优化改进措施。实证研究表明:优化后的地铁轨道交通站台场景模型,能够科学合理地阐述客流组织与地铁轨道交通之间的动态关系,同时对其他地铁轨道交通车站的规划设计与运营具有重要的借鉴与指导意义。     

一种基于SPH方法的人员疏散混合模型及模拟

为减少室内火灾环境下人员伤亡,研究了人员疏散计算机模拟问题.将人员运动视为一种流体运动,利用流体力学原理,构建一种新的人员疏散混合模型,并在其中引入了一种从众模式.同时,采用光滑粒子流体动力学方法对模型离散化,从而减少了计算量.不同工况下进行的疏散模拟实验表明,所提出的模型及算法能够较准确地模拟出实际疏散的现象.     

基于元胞自动机模型的人员疏散仿真研究

公共安全是经济发展和社会稳定的基础。近年来由于火灾、地震、恐怖活动等突发因素诱发的公共场所人员安全事故屡见报道,在公共场所的安全设计中,安全疏散性能已成为至关重要的因素。为解决上述问题,人员疏散的计算机仿真对提高公共场所的安全疏散性能具有重要意义。对于出口距离最近的原则建立人员疏散的二维随机元胞自动机模型,其中考虑人员绕行的影响,并利用Matlab软件编写了疏散过程的程序,对大空间疏散人群进了仿真,得到了人员疏散基本规律及疏散时间。研究表明:考虑人员绕行的模型更能体现真实的疏散情景。     

基于多阶段特征的人群疏散控制仿真研究

发生突发事件时,在人群密度较小情况下,人群速度和疏散效果是线性关系,然而当人群密度较大时,人群速度和疏散效果是非线性关系.传统的方法针对的是密度较小、平稳的人流密度变化进行疏散控制.当密度较大时,疏散速度不能过快,一旦踩踏事件发生,模型的稳定性被破坏.为解决上述问题,提出了基于突变理论和社会力修正模型的密度较大情况下的人群疏散方法.上述方法定义了速度变化系数和视角变化系数,能有效修正社会力模型,使得疏散模型与实际情况更贴切.通过对首都机场典型场景下的计算,分析和讨论了4类人群的疏散控制问题.结果表明人群疏散包括高效疏散、产生人员踩踏的疏散两个阶段.仿真结果与首都机场的应急救援演练数据相吻合,能够为大型公共场所的人群疏散提供指导.