行人运动行为的社会力模型研究现状与展望

阐明了对行人运动行为研究的必要性,分析了社会力模型在该领域研究中的理论及实践可行性,对行人运动模拟体系进行了描述。概述了社会力模型的基本原理,从模型结构及表达式的改进、相对速度的影响、运动的各向异性、需求空间分析、算法优化、参数选取及模型应用等7个方面对已有研究进行系统地回顾。统计表明:模型结构及表达式的改进、算法优化及参数选取是已有研究的重点。

基于行人运动模型的人群疏散三维仿真

以人群运动过程中人与人和人与建筑之间的相互作用为出发点,探讨了行人群集行为疏散模型及三维仿真问题.建立了一种基于人员行为细节的微观离散仿真模型,采用蒙皮动画和有限状态机技术实现对人物行为和人物模型细节状态的控制,可以实现人群疏散过程的动态三维可视化仿真.

行人微观仿真中的运动模型与行为模型——STEPS与NOMAD模型对比

为了解各类行人仿真模型的性能差异和适用范围,以选取适当模型进行交通枢纽行人仿真,对两种典型行人仿真模型进行研究。依据模型对行人行为描述的复杂程度,将行人仿真模型分为运动模型、部分行为模型、行为模型3类,并分别介绍了各自的特点。选取典型的运动模型软件STEPS和行为模型软件NOMAD,详细探讨其采用的数学模型,并通过4个仿真实例对比分析这两种模型的特点。分析结果得出两种模型在宏观与微观层面的异同点以及存在的问题。

基于眼动实验的右转车辆驾驶员注视行为研究

机非混行的特征使交叉口是交通事故多发区域,驾驶员的注视行为研究是指导驾驶员安全右转、减少冲突的重要手段。依托驾驶员倾向性实验,采集了109名驾驶员的问卷数据,将驾驶员分为保守型和激进型两类,并选择6名不同类别的驾驶员进行了实车眼动实验,对不同倾向驾驶员在右转过程中的注视行为进行研究。研究结果表明:保守型驾驶员主要分布于大部分女性和高驾龄人群,激进型驾驶员主要分布于大部分驾龄较短和年龄在30岁左右的人群;机动车右转过程中驾驶员视点路径呈线性分布,保守型驾驶员在右转时注视点密度和注视强度明显高于激进型驾驶员,激进型驾驶员在右转时忽视右侧区域,导致与行人冲突中存在更多的盲区和危险点。研究为解决右转车辆与过街行人冲突的核心问题提供理论基础,训练驾驶人的视觉搜索和危险感知能力,提高驾驶员驾驶技术,减少机动车右转与过街行人交通事故。

视野受限情况下行人疏散行为特征试验研究

为了提高突发事件下人群应急疏散的效率,开展行人疏散试验来深入分析视野受限情况下行人疏散行为特征与人-环境相互影响,并基于行人运动学特征与安全心理学进行综合分析。研究结果表明:视野受限下行人总是先寻找“墙体”这一参照物,此后通过沿墙走直到找到出口,但也有少部分风险偏好者会丢掉参照物去寻找捷径;平均疏散速度为0.584 m/s,寻找墙时段的速度明显慢于沿墙走阶段;当行人在靠墙行走时,以不超过15°偏向墙面一侧以提高疏散效率。研究结果可为人群疏散管理和应急设施开发提供参考。

行人过街风格多参数融合识别

行人作为城市慢行交通系统中的弱势群体,探究其过街行为特征,对减少人车冲突,提升行人过街的本质安全具有重要的现实意义。本文针对特定交叉口,设计自由过街及心理临界过街两种场景状态下的行人过街试验。分析过街速度、心理临界时窗及视觉特性等参数之间的耦合关系,选取风险感知因子与临界安全系数作为心理临界过街状态下行人风格的表征指标,构建过街风格识别模型,透析不同风格行人过街行为可靠性。结果表明:年龄对过街速度和心理临界时窗有显著影响;心理临界时窗与过街速度和信号灯区域注视概率呈负相关关系,与车行区域注视概率呈正相关;心理临界过街状态下,依据风格识别结果,男性谨慎程度高于女性,冒险型行人过街失败率为65.22%;冒险型老年人对自身运动机能的评估能力以及视觉搜索特征存在重要缺憾。研究结果可为交叉口基础设施设计与优化,行人过街教育与培训等提供参考。

考虑群组行为的楼梯瓶颈处行人流模拟

为探究楼梯瓶颈处群组行为对行人流通行效率的影响,基于校园内的观测试验获取群组运动参数,采用Anylogic仿真平台建立考虑群组行为特征的楼梯瓶颈处人员运动模型,根据不同的群组运动参数、楼梯几何参数和障碍物布置方式对行人流通行时间与密度分布的影响开展数值模拟。结果表明:较大的群组比例和群组规模均会延长行人流通行时间,增加通行过程中的拥堵持续时间;在链状构型下,群组通行效率较高,而并排构型对人员通行造成的负面影响最大;在有群组和无群组情况下,楼梯位置变化会产生相反的通行效果;平行放置障碍物可以有效降低人群密度,提高群组行人流的通行效率。

人员停留对含群组人群运动影响实验研究

通过开展行人运动实验,对人员停留对群组运动行为的影响进行初步研究。结果表明,人员停留工况中,受到群组及停留人员的影响,人群中个体成员和群组成员的运动速度会下降,同时群组规模越大,行走速度下降的幅度越大。当受到停留人员阻挡时,其他行人会采取绕行行为,个体成员倾向于选择通道边缘绕行,而群组成员的绕行行为与群组规模相关。群组在停留后可能会改变构型尽量聚拢,以尽量避免与后方绕行行人发生碰撞。

幼儿群体单向流运动行为特性分析

现有关于行人群体运动行为的研究和规范绝大部分是以成年人群为主体的研究,关于儿童群体的理论及实验研究非常匮乏,在进行儿童群集运动管理及幼儿相关步行设施设计时往往需要参考以成年人群为主体所获得的理论及经验数据。本文组织了不同情境下(正常情况及应急疏散)幼儿群体的运动实验,通过实验数据对幼儿群体单向流运动的流密速关系、速度离散性、个体超越行为等基本特性进行了定量研究,并和成年人群的相关特性进行比较分析。实验结果表明,幼儿群体单向流的流(速)密关系呈现一种弥散性的分布,其速度的变异系数接近成年人的4~6倍;此外,相比于成年人群中所表现出的秩序性,幼儿在单向流运动过程中更倾向于发生超越行为,其在通道中的平均位次变化强度接近成年人实验的3倍。本文研究成果有助于进一步了解幼儿群体单向流运动的基本特性,厘清幼儿与成年人群体的行为特性差异,以更好地指导幼儿群集运动的管理,以及为幼儿相关步行设施的设计和评估提供参考。

医院设备间视频监控及报警系统研究

针对医院设备间安全管理的重要性,以及医疗改革的信息化需求,结合图像处理方法,提出一种目标检测与跟踪的设备间视频监控及报警系统。其中,运用YOLO网络实现设备间走廊行人的检测,然后结合多目标跟踪算法,实现行人轨迹的跟踪提取;最后通过位移差的长度判断行人是否徘徊和是否跨越警戒线,以此实现异常行为的报警。结果表明,通过以上方案,可清晰查看医院设备间走廊实时界面,同时通过测试,准确报警率可达到98%以上。由此得出,设计的医院设备间视频监控及报警系统可行。