基于Agent的应急疏散模型研究

根据突发事件出现的等级,选择安全区域,并采用适当的疏散方式,选择受灾区域的周边安全区域作为避难所;通过分析影响应急情况下人员选择目的地的因素,对人员疏散行为直观分析并结合人机功效评估,对疏散行为规范,建立基于Agent的应急疏散人员避难所选择模型。通过设定可能影响人员疏散的多种可能因素,该模型能够比较真实地模拟紧急情况下的人员疏散状态。仿真过程与实际情况相似,方法可广泛用于人员应急疏散过程分析研究。

基于Agent技术的人员疏散微观仿真模型研究

从疏散群体中的个体角度研究人员疏散的规律,提出一种基于Agent技术的微观仿真模型。每个个体的运动动作是由战略级、战术级和动作级反应式三级决策体系确定的,其中战略级决策是指宏观上的目标选择和路径规划,战术级决策是指个体速度方向和大小的选择,动作级反应式决策是指个体与其它个体的碰撞检测与消除冲突。同时,在个体速度方向确定时引入反馈机制,从而提高疏散效果。

基于Agent的社会力模型实现及地铁通道行人仿真

行人微观仿真技术已经成为地铁站等行人密集场所方案评价和疏散评估的主要研究手段.社会力模型从受力角度进行建模,可得到行人的运动状态和受力状态,不引入复杂的判断规则即能得到丰富的自组织现象.文中针对该模型存在的算法复杂度高和物理粒子运动盲目性的问题,引入分子动力学的Gear预测校正法和链接列表元胞算法,基于Agent感知-决策建模方法,构建了改进模型及其面向对象的编程实现框架.采用椭圆形的行人形体描述方法,标定了行人形体、运动及模型参数,设计了密度扫描转向、变作用强度及碰撞预测规避等行人Agent交互方法及算法,在VC++2008平台实现了改进模型并进行地铁站通道的单、双向仿真.结果显示链接列表元胞法可以明显减少仿真时间,模型可较好地实现自动渠化,与车站调研得到的通道客流密度-流量关系吻合.

基于行人Agent的大型客运枢纽仿真系统框架研究

分析了大型客运枢纽仿真系统中的各子模块及其功能,构建了行人Agent模型,进行了枢纽内部设施的抽象方法研究;借鉴子整体系统仿真方法,提出了基于枢纽设施对象划分行人组织的子整体多层次仿真方法;最后构建出基于行人Agent的大型客运枢纽仿真系统框架。

基于Agent城市人流模拟的交通分析

近年来,Agent技术在GIS中的应用与研究引起了广泛的兴趣。考虑到城市环境的复杂性,基于Agent的研究方法为城市的GIS应用提供了强有力的工具。用行人Agent来模拟城市人流或车流的运动情况,是一种自动化的、动态的和可视化的分析方法,为评价城市交通状况提供新的思路。

面向动态场景视频的虚拟行人路径规划

为提高虚拟行人在真实视频场景中路径规划的智能性,提出一种根据视频中真实行人在场景中的分布动态调整虚拟行人路径的方法.首先对场景进行分层建模,虚拟行人可以在不同细节层次的场景图上进行路径规划;在模拟迭代过程中,根据真实行人的当前速度对其未来位置进行预测,并将人流的速度和密度信息投影到稀疏均匀网格上;虚拟行人通过探测射线获取沿途路径上网格的人群分布信息,再根据道路拥堵情况选择在全局或局部层次上对其行走路径进行必要调整,射线探测范围则由虚拟行人的行进速度决定.通过实验模拟证明了该方法的有效性.与传统方法的模拟结果相比,文中方法可以更自然地模拟虚拟行人融入真实人流的过程.

行人同伴群社会力学仿真

针对同伴群的群体动力学、其比例和规模对行人流的影响以及拥挤人流中的形态特性和活动特性研究还很不充分的问题,采用改进社会力学行人同伴群模型并构建仿真平台,对不同场景进行仿真研究.结果表明:同伴群降低了行人流平均速度,且随着人群密度增加,同伴群平均速度也会减小.同伴群尺寸越大,平均速度越低,对群体平均速度降低作用越明显.同伴群减弱了行走空间宽度增加带来的行人流速度增加趋势.同伴群在人群中表现出了更稳定的行走路径和行走速度,虽然同伴群降低了人群疏散的效率,但产生了"路径效应".

体育场馆疏散过程中小团体行为的仿真研究

使用微观建模方法中的Agent技术对体育场馆内的人员安全疏散进行仿真研究。首先,对疏散个体以及场馆环境进行了分析,并对个体及场馆环境的建模方法进行了分析;其次,为了真实的再现现实的疏散情况,使用网格方法对场馆平面进行划分,采用基于Agent的方法建立个体决策模型;最后,分析了体育场馆内人员疏散的行为特点,并主要研究体育场馆内的小团体行为,以期再现该行为,并据此分析两种情形下对人员安全疏散的影响。仿真实验得到的数据及结果表明,上述研究与真实的疏散现象相似。因此该模型可用于体育场馆的建设评估及现场指挥预案制定的依据。

基于多智能体的人群集散动态模拟模型与实现

智能体从模拟个人的行为出发,以拟人化方法描述、解释、预测一个复杂系统的行为,可以有效仿真群体的行为形态.针对城市中人群流动这一复杂对象,突破传统思维,以复杂自适应系统理论研究为背景,采用基于多智能体系统的建模方法和自下而上的研究思路,提出了研究城市空间内人群流动形态的模型框架,构建了一个城市人群流动动态演化模型,并在此基础上利用GIS(地理信息系统)技术加以实现.

基于多智能体行人模拟的建筑规划领域研究前沿

多智能体行人模拟在建筑规划领域的研究属行为模拟研究范畴,文章逐一对行为模拟和多智能体行为模拟进行了文献的梳理与整合分析。在行为模拟中,首先对宏观、中观与微观视角进行了对比总结;其次,对行动计划、路径选择和运动机制的交互作用进行了分析说明;再次,提出了精确性验证与效率性提高两个主要目标。在智能体行为模拟中,起初界定了多智能体行为模拟方法在理论框架中的定位;随后分别对行动计划、路径选择与运动机制三个层面的研究成果进行了评述。通过对不同研究方向的评述,提出研究前沿所面临的关键问题及发展趋势。

车载行人预警系统的多智能体交通仿真与效果比较研究

车载行人预警系统虽然能够在短时微观场景下提高行人过街安全性,但在交通流长时间运行下的安全效用有待验证.考虑到无信号控制路段人行横道处行人过街具有较高风险性,运用NetLogo软件搭建道路场景,构建车辆和行人智能体仿真模型.用人车冲突数表征行人过街安全性,探究无预警系统车辆、行人检测系统和人车通讯系统车辆在不同道路限速值、交通流量和行人规模下的安全效用差异.研究结果表明:与无预警系统车辆相比,行人检测系统车辆的安全效用在较低的道路限速值下才较为明显,车辆的等待时间只在车流量、行人规模较高情况下较短,行人等待时间只在车流量大时较短;道路交通流量越高,各系统安全效用差距越小;在过街行人流量较小时,行人检测系统和人车通讯系统的安全效用差距不大;相同道路条件下人车通讯系统车辆的平均车速持续下降一段时间后呈稳态.

基于双层协作机制的双向行人流仿真模型

针对现有行人仿真模型在行为特性表示不全面和建筑物空间结构表达、空间单元状态的动态存储及转换、仿真过程及结果可视化等方面存在的缺陷,提出了基于双层协作机制的双向行人流仿真模型.通过对南京地铁新街口站换乘通道内行人行为的实地观测,全面分析了行人在双向通道内的行为特征.在模型中的通道环境层,利用GIS技术进行栅格化并存入空间数据库,在仿真输出阶段应用可视化引擎将场景输出至图形界面;在行人行为层,基于Multi-agent和CA理论建立行人行为决策模型,构建的智能体考虑了行人个体特性和行为.通过计算机仿真,揭示了平均速度与仿真时间步、行人密度的关系.模型成功再现通道内双向行人流的编队成行及相变现象.

基于多智能体技术的景观规划模型建构

作为复杂系统分析与模拟的思想方法与工具的多智能体模型可以模拟景观空间与其中行人活动的相互影响进而辅助景观规划设计,本文探索了这种创新的思维方式和方法:详细阐述了基于多智能体技术的景观规划模型的基本原理、规则的设定和参数的依据,建构了这种新的景观规划思路。

基于智能体的行人路径查找微观模型研究

已有的行人路径查找模型大多数只关心行人群体的行为,而对行人的个体行为和思维方式几乎没有研究。为了更能体现行人的个体行为、思维方式以及行人与环境的交互作用,本文采用智能体和分层路网的思想,首先对行人智能体所处的路网进行分类,其中对机动车路网采用路线轨迹法,对行人采用无轨迹的路网描述;其次赋予行人一些复杂的规则,并加入吸引点效应、信号灯效应和行人的群效应等约束规则,分析行人与其它行人、机动车、路网以及信号灯等的交互模型,体现行人智能体的自主性、反应性和社会性等;最后初步描述行人智能体复杂的路径查找微观模型全过程。通过对比分析几种典型的行人路径查找模型,表明本文的行人路径查找微观模型更能反映现实生活中的行人路径查找过程,更能体现行人的智能性。

考虑逆行避让行为的客船疏散仿真模型

为了研究穿戴救生衣因素对疏散过程的影响,本文采用改进社会力模型与智能体建模技术相结合的方式,建立了一种考虑逆行避让行为和穿戴救生衣行为的船舶疏散仿真模型。通过与Zhang等的实验所获得的双向行人流基本图对比,验证了所提出的逆行避让模型的合理性。以某客船单层甲板内乘客的疏散过程为例,研究了乘客的不同分布情况以及是否穿戴救生衣对疏散过程的影响。仿真结果表明:乘客逆行返回舱室取得并穿戴救生衣行为极大地增加了疏散时间,该行为是影响疏散时间的重要因素,构建船舶疏散模型时考虑该行为是十分必要的。减小逆行返回住舱寻找救生衣的乘客数目,可以很大程度上提高疏散效率,为设计人员提升船舶的安全性提供了新的思考角度。

基于行人轨迹的大规模人群模拟快速自主导航

多出入口环境下虚拟行人的逼真动态行走是大规模虚拟人群仿真研究的难点问题,现有研究方法的训练成本与仿真性能无法满足高逼真度大规模人群仿真的需要。提出一种从视频中快速学习行人轨迹的智能体快速自主导航仿真框架,将行人运动规则提取转化为符号回归问题的求解。得到的行人运动规则为一个非线性函数,虚拟行人可以据此实现快速导航。实验结果证明,上述方法能够高效生成逼真的行人运动,在Unity3D仿真环境中性能表现优异。

突发事件对隧道行人疏散时间的影响

当前的研究少有关注不同的突发事件对行人安全疏散的影响,依据突发事件的类型将其分为静态突发事件和动态突发事件,并建立了行人流多智能体仿真模型。模型依据行人离出口的距离以及单元格的拥挤程度定义行人获得的效用,采用贝叶斯纳什均衡,找出每个行人预期效用最大的单元格并作为其移动的目标。以某隧道行人流为背景,对模型有效性进行验证。最后,通过多场景仿真实验,得出:突发事件发生之前,要关注隧道中部的人群状况,防止突发事件;突发事件发生之后,要根据实际情况引导行人做出一致的响应。研究结论可为隧道等场所的行人流管理提供决策依据。

考虑视域影响的疏散行为建模及双向行人流仿真

通过实验获取行人视域半径数据,根据不同视域半径下的碰撞检测结果,建立包括转向、跟随、减速、停止和正常移动等行人微观行为的决策算法.针对空间连续性导致的人员重叠的问题,设计消除行人位置重叠的算法.设计通道双向行人流仿真实验,仿真过程显示,模型能较好地实现自动渠化现象,并消除行人位置重叠的问题.在行人流密度较高的情况下,对比实际实验与仿真实验的自动渠化过程,发现两者形成的行人通道行数基本一致,疏散时长接近.在行人流密度较低的情况下,仿真实验得到的行人通道行数与计算结果一致.仿真实验的行人流量-密度数据拟合曲线与调研数据拟合曲线吻合度较高.

利用可视引导的Agent模拟城市人流运动

以视域引导行为准则为理论基础,以智能体(Agent)模拟为技术,在城市开空间中计算各点的视域参数,智能体根据视域参数选择运动方向,形成城市人流运动系统,来描述、模拟和预测城市空间中的人流运动及其相应的设施分布。

城市轨道交通车站客流仿真中的事件驱动模型

利用多智能体(Multi-agent)仿真技术对轨道交通车站设计方案、客流组织方案进行评估是一种科学有效的方法.在对"客流事件"、"服务流程"及"乘客流"进行定义的基础上,利用三种"元事件"以组合的方式构建了七种"客流事件",从而实现了一种能够描述客流在车站内的复杂行为的统一模型.大量仿真实验表明,此模型不但能够显著降低建立仿真项目的工作量,并且更加真实地反映了乘客在车站内的行为习惯.此外,模型还具有良好的可扩展性,易推广到其它场景,如大型体育比赛(奥运会、世界杯)、大型展览会(世博会)等条件下的观众疏散、交通组织等领域.