基于AnyLogic仿真的恐慌情景行人疏散研究

为了反映恐慌情景下行人疏散的变化规律,基于Anylogic软件进行仿真分析。通过引入情绪因子和信息因子,量化恐慌传播系数和信息传播系数,建立群体恐慌动力学模型,运用蒙特卡洛等方法进行群体心理的量化分析,划分恐慌程度等级为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级。运用该模型分析不同密度、不同恐慌等级下的恐慌人员疏散规律。研究结果表明:低密度情景下恐慌对疏散效率的影响较低,中、高密度情景下,适度恐慌可以降低疏散时间,超出临界范围会导致疏散的延缓。场景模拟可以看出,适度恐慌下人员疏散迅速有序,相反,过度恐慌下人员疏散缓慢混乱。

基于行人恐慌情绪解析的改进社会力模型

为深入研究行人恐慌情绪对突发事件下群体疏散效率的影响特性,首先,考虑滞留时间、局部密度、行人与出口的距离、周围人员密度以及行人恐慌情绪传播等因素,解析并构建由自恐慌和恐慌传播2部分组成的行人恐慌情绪量化模型,并将其引入社会力模型中进行改进优化;然后,采用与经典现象对比的方法验证模型的有效性;最后,运用Anylogic软件进行仿真分析。结果表明:改进后的模型能够较好地反映行人在恐慌情形下的疏散运动特性;适度的恐慌情绪,如当恐慌度小于0.3时,可以加快人群的疏散速度;较高的恐慌情绪,如当恐慌值大于0.3时,则会加剧瓶颈现象,出现所谓的“快即是慢”现象,从而降低疏散效率。

考虑恐慌免疫的情绪传播模型研究

为探究应急疏散时行人心理的影响因素,引入免疫人群概念构建恐慌心理传播系统动力学模型,建立行人心理状态与影响因素的动态关系,并采用问卷调查法确定恐慌影响参数的值;基于天津某商业场所的问卷调查,计算得到恐慌参数值,利用Anylogic软件模拟疏散过程。研究结果表明:紧急事件发生时冷静人群占主要部分,随着疏散的进行,冷静人群的数量迅速减少,易感者、携带者和感染者数量先增多后减少,恐慌免疫者和持续恐慌人群出现并逐渐增多,最终趋于稳定;与环境因素相比,个人内因对疏散期间心理状态转变的影响更大;积极因素的影响使人员恐慌程度降低,导致恐慌免疫者增多。研究结论对理解恐慌传播机制、通过改进措施阻止恐慌蔓延具有重要意义,对应急疏散预案的制定具有参考价值。

考虑恐慌情绪和信息传递的行人疏散模拟

为分析应急疏散过程中恐慌情绪和信息传递对行人疏散效率的影响,提出基于热传递原理的情绪感染模型和元胞自动机场域模型相结合的疏散模拟方法。该方法通过量化的恐慌值影响行人决策偏好,并引入信息扩散模型,修正成功接收到出口信息的人群的疏散路径,模拟研究恐慌情绪作用下行人受到信息引导后疏散行为的变化。研究结果表明:恐慌情绪感染主要出现在人群聚集时期,伴随恐慌的蔓延,整体疏散效率降低,且对小规模行人疏散影响效果更显著;随着危险源向出口靠近,恐慌情绪使行人做出非理性决策的可能性更大,导致出口处人群出现分散再聚集现象;有效的信息传递可以降低恐慌情绪影响、提高疏散出口利用率,且信息传递影响效果随疏散人数的减少和危险源向出口的靠近而有所增强。研究结果可为提升应急疏散效率提供理论支持。

地铁火灾非适应性疏散的从众行为影响因素分析

为研究乘客在地铁火灾应急疏散时心理与行为的关系,以问卷量表的方式调查乘客的安全意识、安全态度、火灾下的群体影响以及听从指挥对个体心理与从众行为的影响,并将乘客疏散时的恐慌心理作为中介变量,采用结构方程模型(SEM)对量表数据进行分析。研究结果表明:安全态度和听从指挥2个因素直接负向影响乘客的从众行为;安全意识、安全态度和听从指挥3个因素通过恐慌心理这一中介变量负向影响乘客从众行为;而群体影响通过恐慌心理正向影响乘客从众行为。研究结果可为地铁站火灾人员应急疏散提供参考。

考虑性格差异性的恐慌人员疏散模型研究

为探究性格差异造成的不同恐慌情绪对人员疏散进程的影响,将“OCEAN大五人格模型”与元胞自动机模型相耦合,构建性格差异化恐慌情绪的人员疏散运动模型。该模型量化分析了性格差异特征对恐慌情绪传播的影响机制,同时综合考虑恐慌情绪对行人运动速度的影响。基于所构建的模型对疏散人群中不同性格的恐慌情绪进行模拟,研究结果表明:行人个性特征中的开放性(O)、尽责性(C)和外向性(E)值较高或宜人性(A)和神经质性(N)值较低时,人群平均恐慌值会增加;性格差异化行人特征值初始比例分布的不同会影响疏散人群的疏散效率;行人的平均恐慌值和疏散时间会随着人群密度的增加而增加。

重大疫情医疗挤兑危机中群体抢购行为影响因素分析

[目的]探讨群体抢购行为的影响因素,分析群体抢购行为影响因素之间的作用效应。[方法]对2019年末至2020年初居住在武汉的18岁以上人群进行回顾性调查,采用克隆巴赫系数、区别效度和收敛效度对数据进行信效度检验,运用结构方程模型进行数据分析。[结果]构建医疗挤兑危机中群体抢购行为结构方程模型,各个潜变量的克隆巴赫系数均在0.7以上,AVE值均达到0.5以上,CR值均达到了0.7以上,模型拟合度较好。卫生应急知识储备、恐慌情绪、政府应急处置与抢购行为之间的路径系数分别为0.248、0.244、0.297。[结论]运用结构方程模型评估了4种不同的关系路径对群体抢购行为的影响,最佳解释路径为:事件危害程度→信息刺激→政府应急处置→抢购行为。

视野受限下考虑恐慌情绪的人员疏散模型研究

为探究突发紧急情况下行人视野受限情境中不同恐慌情绪行人的微观寻路行为,通过量化疏散行人恐慌传播机制并耦合心理情绪分级-决策理论,对现有元胞自动机模型进行改进,构建差异化恐慌情绪作用下的人员疏散模型,分析行人分布模式、恐慌分级因子和行人视野范围对行人疏散效率和恐慌演化规律的影响。研究结果表明:行人中心分布模式的疏散时间和平均恐慌值均大于行人随机分布模式;相同疏散条件下,中心分布模式中的中度恐慌者和重度恐慌者比例均高于随机分布模式;疏散恐慌分级因子会影响行人疏散时间和平均恐慌值;一定程度上增大行人视野范围,可有效提高疏散效率并控制恐慌情绪蔓延。

考虑恐慌情绪感染的CA疏散模型算法研究

为探究恐慌状态对行人疏散效率的影响,基于情绪感染等相关理论,在探讨了情绪感染影响因素的基础上,利用元胞自动机模型、A*算法和SIS算法仿真了在有障碍物的情境下恐慌情绪对行人疏散的影响关系,使用MATLAB软件建模对情绪阈值、情绪衰减速率、行人密度等重要情绪因子进行仿真模拟。结果表明:在一定程度上恐慌情绪确实影响着正常的疏散行为,疏散时间随着情绪阈值的增加而逐渐缩短直至降低到某一值后基本不变;情绪衰减速率越大,感染者越能在短时间内降低恐慌值变为易感者,情绪衰减速率也是影响疏散的关键性因素;行人密度增大,则恐慌情绪在房间内反复传播进而不断加强,恐慌值增加会导致疏散时间更长。

近身攻击情景下恐慌情绪对疏散行为的影响研究

为研究近身攻击情景下行人疏散过程,基于恐慌情绪吸收模型、开放性责任心外向性利他性神经质(Openness-Conscientiousness-Extroversion-Agreeableness-Neuroticism,OCEAN)模型设计该情景下的行人恐慌情绪模型,通过改进传统的社会力模型体现恐慌情绪对行人行为的影响。经仿真验证,基于动态恐慌情绪驱动的行人应急疏散模型———行人恐慌情绪(Personnel Panic Emotion,PPE)动态行为(Dynamic Behavior,DB)模型能有效体现该情景下行人疏散特征。设计两组对比试验,研究恐慌情绪、防御人员对疏散过程的影响。结果表明:1)考虑恐慌情绪下,疏散时间缩短42 s,被袭击人数减少5人,拥堵点由5处减少为3处,但行人疏散前期出现短时混乱,后期拥堵点的面积、人流密度更大;2)在疏散前期恐慌情绪传播主要受恐怖分子位置影响,全部行人开始疏散后,因拐角和出口处拥堵,恐怖情绪迅速大范围传播;3)防御人员能有效抑制恐慌传播,减轻恐慌情绪对疏散行为的负面影响,进一步提高疏散效率。该研究为此类情景的人员疏散提供了理论依据和数据支撑,对该情景下的人员疏散模型构建具有指导意义。

考虑恐慌情绪感染下行人绊倒行为的疏散模型

为研究恐慌情绪下行人跨越障碍物时绊倒行为对疏散进程的影响,提出1种多模型耦合的元胞自动机模型。基于OCEAN模型和SIS模型建立个性化的情绪感染模型,模拟人群中恐慌情绪的动态感染;引入社会力模型中力的作用,判断恐慌行人是否会被障碍物绊倒;讨论情绪阈值、行人密度、可跨越障碍物长度及位置、帮扶阈值等因素对疏散结果的影响。研究结果表明:情绪阈值越高,疏散时间越长,绊倒次数越少;行人密度越高,疏散时间越长,绊倒次数越多;可跨越障碍物长度和位置的变化均会对疏散时间和绊倒次数产生一定影响;帮扶阈值越低,倒地行人的平均恢复时间越短。研究结果以期为后续此类研究和预防工作提供参考与依据。

考虑情绪感染的人员疏散模型研究

为了探讨恐慌情绪在人群疏散中的作用,将SIR和SIS情绪感染模型相结合,并在CA模型的基础上构建了一种考虑恐慌情绪感染的人群疏散模型。讨论了情绪阈值和情绪衰减速率对行人疏散过程的影响规律。研究结果表明:与未考虑恐慌情绪的疏散模型相比,高度恐慌下的行人会失去理性判断并占据他人疏散路径,导致自身和周围个体疏散效率下降,整体疏散时间延长。通过研究情绪阈值对疏散效率的影响,发现感染阈值与免疫阈值共同确定个体状态。情绪衰减速率影响个体状态变化速率,且存在一个决定情绪蔓延或衰减的临界值。

恐慌情绪与虚假信息双传播网络建模与仿真

考虑个体犹豫机制、自净率以及停止率等因素对传播的影响,同时引入个体情绪,构建一种个体情绪与虚假信息的SEIR(Susceptible(易感者)-Exposed(潜伏者)-Infected(感染者)-Removed(康复者))双层传播模型.利用数学分析给出平均场方程,在此基础上推导出虚假信息与恐慌情绪的传播阈值,继而通过仿真模拟和实证分析进行验证.实验结果表明:虚假信息的传播较易引发恐慌情绪,恐慌情绪的出现增加了虚假信息影响的深度和广度;仅通过控制虚假信息的传播来抑制恐慌可能会适得其反.传播阈值是抑制虚假信息和恐慌情绪传播的关键,且阈值变化在很小范围内即可有效控制传播.

地铁应急疏散恐慌程度模型研究

为研究地铁应急疏散情况下人员恐慌程度,建立地铁应急疏散恐慌程度模型。首先根据恐慌心理量表和调查问卷得到恐慌程度影响因素及其分类,并确定各影响因素权重值。在北京地铁军博站进行应急疏散模拟试验。根据试验数据修正模型中相关事故经历因素,得到地铁应急疏散恐慌程度最终优化模型。结果表明,地铁应急疏散恐慌程度受年龄、携带行李情况、接受安全教育程度、相关事故灾害经历等人员个体因素,以及人员密度、疏散环境复杂程度、事故灾害发生位置等环境因素影响。应急疏散恐慌程度模型计算结果和应急疏散模拟试验结果相近。

紧急状况下人员恐慌动力学模型及仿真研究

为量化疏散人群心理变化及恐慌状态对疏散时间的影响,在分析恐慌产生原因和影响因素的基础上,通过问卷调查方式确定疏散过程中人员自身、人群相互作用及环境作用因素的参数值,基于系统动力学建立紧急状况下人员恐慌动力学模型,量化人群状态及分析对疏散时间的影响规律。恐慌动力学模型仿真结果表明:紧急状况初期,因自发恐慌和恐慌传播效果显著,恐慌人数激增;随后由于自我调节及环境正向作用效果增强,恐慌人数小幅下降;最后由于人员再次恐慌,恐慌人数产生小范围波动,最终恐慌与冷静人群数量处于相对稳定的动态平衡状态。对疏散时间的仿真结果表明:考虑人群的恐慌状态使疏散时间延长了19%,使整体疏散过程更贴近实际情况。本研究对紧急状况下应急疏散具有指导性意义。

一种运动学形式的人员疏散仿真微观模型研究

从疏散群体中的人员个体角度出发研究人员疏散规律,提出一种运动学形式的离散时间仿真微观模型。每个个体的运动完全由其运动方向及速度大小所确定,将个体的运动姿态用两个笛卡儿坐标和一个方向角表示,进行运动学近似,个体运动过程由速度的两个"瞬时"值描述,即平移线速度和偏转角速度。进而考虑影响个体运动方向及速度大小的主要行为原则,建立综合这些行为影响因素的模型方程,允许通过调节各种参数,研究环境及个体心理状态对疏散的影响。

高校突发事件中密集学生群恐慌特征及风险研究

随着我国高等教育政策的调整,各个高校招收学生的数量明显增加。由于学校的教学设施和生活设施的改善速度不能满足目前学生增长的速度,在各个高等学校的教学大楼、实验大楼、公寓大楼和其他学习生活密集区域内都构成了密集学生群。如遇突发事件(爆炸、火灾、恐怖)需要紧急疏散时,学生极易互相拥挤,互相践踏跌倒,发生重大伤亡事故。本文对密集学生群、当代大学生心理特征状态(紧张、焦虑、忧郁、沮丧、愤怒、敌意、有力、好动、疲劳、惰性、困惑、迷茫、不安、恐慌等)以及行为特征状态(吸引、参与、倾向、凑兴、印象、效应、压力、逆反、好奇、兴趣、刺激、恐慌等)进行了分析,并对某高等学校教学大楼中密集学生群、密集时间、密集区域及恐慌特征进行了实际统计研究。在分析密集学生群风险的基础上,建立密集学生群风险模型,对某高校教学大楼密集学生群的风险进行了实例计算,提出了合理可行的对策措施,同时为各个高校制定突发事件(爆炸、火灾、恐怖)应急救援预案提供了科学依据。

一种应用于人群仿真的改进社会力模型

针对传统社会力模型在人群疏散过程中,难以处理行人轨迹单一、人群松散等问题,提出了一种改进的社会力模型。在原有模型基础上,通过考虑行人疏散过程中运动方向的选择,改进行人疏散过程中的轨迹;然后考虑行人疏散过程中恐慌情绪和吸引力的强度,再现行人疏散运动过程中自组织行为,并进行个人及群组模式下的模拟仿真;引入真实视频中自组织群组形态进行对比,验证群组形态的真实性。实验结果表明:改进后的行人模型更能真实地模拟行人运动轨迹,模型合理有效。

火灾中人员的行为及其模拟计算方法的研究

在综合分析国内外人员疏散模型和模拟软件发展现状的基础上,研究人员在火灾中的行为理论、计算机模型、模拟原理等,并介绍了目前国际上研究人员行为方面综合功能较强的BuildingEXODUS软件的原理和特点,最后以具体实例说明了BuildingEXODUS软件在人群疏散模拟分析中的具体应用。研究表明,1)在不考虑其他因素的影响下,疏散总时间与人数成正比;2)在火灾等紧急情况下,当某个出口不能通行时,可能会使大量人员在另一个出口处造成“瓶颈”现象,因此,增加备用安全出口很重要;3)疏散时间实际上是一随机变量,会因各种情况的变化而不同,如在很大程度上受人员特性(如年龄等因素)的影响,传统计算方法一般会低估疏散时间而不能作为建筑疏散设计的依据;4)利用计算机模拟软件可以对火灾中各种可能发生的情况进行评价,评价结果比传统方法更科学、可信。火灾中人员行为的研究需要从心理学和社会学角度建立人群中个人行为与社会行为的理论框架,而疏散模拟是一个由多个因素组成的复杂系统,大量人群环境的模拟需要涉及人与人、人与环境间的相互作用。

基于计算实验的公众恐慌研究初探

结合社会学、心理学的知识,讨论现有相关公众恐慌的研究内容。在计算实验理论、Agent建模技术等信息技术的基础上,提出并讨论了利用计算实验来进行公众恐慌研究的几个问题:如何为进行公众恐慌研究建立一套恐慌信息传播人工系统来进行计算实验;如何通过计算实验数据对公众恐慌进行动态度量等。