密度场下的短程社会力模型

密度场是行人感知周围人群密度信息的有效工具。它提供一种直观且高效的手段,在人群模拟中快速调整行人移动方向。在人群建模的研究领域中,社会力模型是相当经典的方法,能够模拟一些常见的自组织现象。但是,其依然存在一些不足,比如人群数目的增长使得模型的时间复杂度呈指数增长,同时还存在行人重叠问题以及行人振荡问题等。利用密度场对社会力模型进行了改进,首先提出行人的受力邻域与墙壁的排斥距离来降低算法复杂性,其次为社会力模型建立了相匹配的网格密度场以使行人能够绕开高密度区域,最后提出了密度导向阈值这一概念,使得人群密度值大于密度导向阈值时,行人会综合目标方向与周围的低密度方向作为新方向。实验结果表明,改进后的模型不仅能模拟出基本的人群自组织现象,而且在时间复杂度方面有明显优势。