基于连续模型和动力学仿真模型的高密度人群仿真算法 被引量：7

1

作者 孙立博 孙晓峰 秦文虎 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1375-1392,共18页

为了真实模拟高密度下的人群运动,文中提出了一种将人群运动连续模型和人群动力学仿真模型相结合的高密度人群仿真算法.该方法首先将人群假设为连续的流体,并进行密度场的转化;然后通过计算最大速度场和单位消耗场,建立全局的动态势能场... 为了真实模拟高密度下的人群运动,文中提出了一种将人群运动连续模型和人群动力学仿真模型相结合的高密度人群仿真算法.该方法首先将人群假设为连续的流体,并进行密度场的转化;然后通过计算最大速度场和单位消耗场,建立全局的动态势能场,并根据势能场的梯度得到期望的全局速度场;接着利用有限压缩性规则对人群的密度进行限制,通过高密度环境下产生的压力项校正速度场,从而插值更新人群位置,并对更新后的人群做最小距离限制,实现网格内部个体之间的避碰;最后引入GPU加速算法实现高密度人群快速仿真.仿真结果表明,基于连续模型和动力学仿真模型的高密度人群仿真算法能够逼真地模拟向同一目标或指定目标运动、躲避动静态障碍物、人群交汇等多种场景下的人群运动,这对现实生活中交通疏散方案的制定具有一定的指导意义. 展开更多

关键词 虚拟人群仿真 连续模型 有限压缩性规则 GPU加速

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人群仿真中角色纹理多样化方法 被引量：7

2

作者 郑利平 张娟 +1 位作者 周乘龙 刘晓平 《图学学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期110-114,共5页

人群仿真中角色模型的多样化能营造出符合实际的效果。通过模型纹理处理技术来加强人群仿真中的人物外观多样化,是解决仿真场景中三维模型外观差异性的有效手段。提出一种基于模板的纹理多样化生成方法。首先给不带纹理坐标的网格模型... 人群仿真中角色模型的多样化能营造出符合实际的效果。通过模型纹理处理技术来加强人群仿真中的人物外观多样化,是解决仿真场景中三维模型外观差异性的有效手段。提出一种基于模板的纹理多样化生成方法。首先给不带纹理坐标的网格模型展UV后作为纹理模板;然后利用基于图像分割方法处理UV展开图得到纹理的衣饰语义信息;在此基础上实现纹理图像的纯色着色和图案填充,从而生成各种不同的纹理,实现人群仿真的角色多样化。所提方法实用可行,较好地解决了虚拟角色制作效率问题,快速生成视觉上合理的大规模人群。 展开更多

关键词 纹理 UV 多样化 人群仿真

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一种基于多Agent的人群仿真多机并行平台研究 被引量：1

3

作者 熊慕舟 骆文振 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第10期64-67,共4页

本文提出了一种针对多Agent人群仿真模型的多机并行平台,该平台利用MPI作为节点间的通讯软件,采用主从模式设计多机并行执行环境。在主控节点中设置结果回收模块与监控模块,通过K-means算法保证执行节点之间的负载均衡,同时以此作为任... 本文提出了一种针对多Agent人群仿真模型的多机并行平台,该平台利用MPI作为节点间的通讯软件,采用主从模式设计多机并行执行环境。在主控节点中设置结果回收模块与监控模块,通过K-means算法保证执行节点之间的负载均衡,同时以此作为任务分发与调度的依据;在执行节点(从节点)中,则根据主控节点的任务调度执行相关Agent模型,并执行仿真同步与状态信息汇报等任务。实验结果表明,该多机并行平台能够执行基于多Agent的人群仿真模型,能有效地提高仿真的性能,同时具有良好的可扩展性。 展开更多

关键词 人群仿真 多AGENT模型 并行平台 高性能计算

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空间密度场导向的人群仿真方法研究

4

作者 郑利平 刘莉 +1 位作者 王林 刘晓平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期497-502,共6页

空间密度场在一定程度上影响着人群的动态运动和分布,其获取方式除了通过简单的用户交互、视频提取等方法外,引入了空间句法这种新的描述城市空间模式与建筑学理论的语言并将其应用到人群仿真运动中,使得人群的动态分布符合既定的空间... 空间密度场在一定程度上影响着人群的动态运动和分布,其获取方式除了通过简单的用户交互、视频提取等方法外,引入了空间句法这种新的描述城市空间模式与建筑学理论的语言并将其应用到人群仿真运动中,使得人群的动态分布符合既定的空间密度场。提出一种空间密度场导向下的人群仿真运动方法,将预处理数据映射得到的空间密度场作为人群运动的指导因素,同时考虑全局目标的影响,对人群个体进行数学建模进行实时路径规划,使用一种双重引力算法来动态导向人群的运动过程,同时利用RVO2库使其避碰,最后予以可视化。实验证明该方法具有可行性,能达到较好的仿真结果。 展开更多

关键词 空间密度场 人群仿真 空间句法 RVO2

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基于社会力和导航场的轨道交通人群仿真 被引量：1

5

作者 李园园 张勇 +1 位作者 刘浩 葛启彬 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期130-134,共5页

针对轨道交通内人群运动的特点,在传统社会力模型上引入导航场构建人群仿真系统.其中,社会力模型负责行人与周围行人及环境的相互作用,而导航场负责行人在轨道交通站点中的路径规划.与传统社会力模型相比,可避免因设置中间目标点不合理... 针对轨道交通内人群运动的特点,在传统社会力模型上引入导航场构建人群仿真系统.其中,社会力模型负责行人与周围行人及环境的相互作用,而导航场负责行人在轨道交通站点中的路径规划.与传统社会力模型相比,可避免因设置中间目标点不合理导致的"抖动"及局部拥堵现象.在上述基础上,研发一个面向轨道交通的人群仿真系统,并以北京市动物园地铁站作为场景进行实验.结果表明:仿真过程中,人群没有出现"抖动"或局部拥堵现象,这种方法适用于轨道交通中的人群仿真. 展开更多

关键词 轨道交通 人群仿真 社会力模型 导航场

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一种基于动态感知的人群仿真局部避碰方法

6

作者 史佳宾 刘箴 +3 位作者 肖苗苗 刘婷婷 刘翠娟 刘邦权 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第10期3147-3150,共4页

针对最优相互避碰方法在人群仿真中对虚拟人感知行为缺乏考虑,以及在人群密度较大时导致的拥塞行为,提出一种改进的局部避碰方法。首先,在已有虚拟人感知模型的基础上,加入虚拟人视觉随周围人群的密度而变化的规则,以及听觉感知对避碰... 针对最优相互避碰方法在人群仿真中对虚拟人感知行为缺乏考虑,以及在人群密度较大时导致的拥塞行为,提出一种改进的局部避碰方法。首先,在已有虚拟人感知模型的基础上,加入虚拟人视觉随周围人群的密度而变化的规则,以及听觉感知对避碰行为的影响;其次,引入了有区别的避碰责任机制,使虚拟人在不同情况下采用不同的避碰行为;然后,加入一种拥塞响应规则缓解人群拥塞现象。最后通过多组实验与原方法进行对比,实验结果表明改进后的方法比原方法具有更真实的局部避碰行为,初步验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 动态感知 局部避碰 人群仿真 相对速度障碍物 最优相互避碰

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基于五因素人格模型的人群仿真研究

7

作者 薛铸鑫 范湘涛 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第12期46-50,174,共6页

针对目前人群仿真在群体行为表达方面缺少个体间差异、多样化表达的问题,特别是个体的心理差异对群体行为的影响,提出一种基于人格模型对人群进行仿真的方法。首先,引入心理学中描述人格的五因素模型,对Agent进行人格建模,并制定人格与... 针对目前人群仿真在群体行为表达方面缺少个体间差异、多样化表达的问题,特别是个体的心理差异对群体行为的影响,提出一种基于人格模型对人群进行仿真的方法。首先,引入心理学中描述人格的五因素模型,对Agent进行人格建模,并制定人格与行为参数的映射关系;然后,设计由人格驱动的路径规划算法和动作姿态实现方法;最后,构建三维仿真系统,实现多种场景中人格因素对人群行为影响的模拟。实验结果表明,该方法能有效地表达个体的心理差异对人群行为产生的影响,使人群仿真更加真实可靠。 展开更多

关键词 人群仿真 智能体 五因素模型 认知路标 互惠式速度障碍区

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一种基于心理学模型的人群踩踏情景仿真方法 被引量：7

8

作者 刘婷婷 刘箴 +2 位作者 柴艳杰 刘翠娟 陈佳鑫 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2448-2454,共7页

随着中国城镇化进程的推进,举办大型文化活动的数量迅速增加,规模日益增大。此类人员密集场所会大大增加人群拥挤踩踏的风险。但是,目前关于人群踩踏的仿真研究比较少见。为了推演人群的踩踏情景,提出了一种基于心理学原理的人群踩踏仿... 随着中国城镇化进程的推进,举办大型文化活动的数量迅速增加,规模日益增大。此类人员密集场所会大大增加人群拥挤踩踏的风险。但是,目前关于人群踩踏的仿真研究比较少见。为了推演人群的踩踏情景,提出了一种基于心理学原理的人群踩踏仿真模型。该模型考虑了密集踩踏人群中的情绪感染因素,能够模拟人群的踩踏过程,给出了人群踩踏的判决条件。仿真实验以在公园游览的人群为研究对象,对人群的踩踏现象进行了三维情景仿真演示。研究成果有助于管理部门分析如何对密集人群进行管理和部署,为进一步深入研究人群踩踏预案提供了一种新视角。 展开更多

关键词 跟随 人群仿真 个性 社会力

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突发事件中人群跟随现象的一种仿真模型 被引量：3

9

作者 方昊 刘箴 +3 位作者 陆涛 刘良平 刘婷婷 刘翠娟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2432-2438,共7页

突发事件的群体行为研究对于应急管理具有重要的现实意义,现有的群体模型大多侧重在碰撞检测、运动规划等方面。根据紧急事件的监控录像分析,人群跟随行为十分明显,建立跟随模型是群体仿真中的一个有趣话题。结合经典的社会力模型和OCEA... 突发事件的群体行为研究对于应急管理具有重要的现实意义,现有的群体模型大多侧重在碰撞检测、运动规划等方面。根据紧急事件的监控录像分析,人群跟随行为十分明显,建立跟随模型是群体仿真中的一个有趣话题。结合经典的社会力模型和OCEAN个性理论提出了跟随行为模型,引入了恐慌度的概念,给出了个体跟随的判定条件,构造了个体的速度公式。实验结果表明,所提出的跟随模型能够较好地模拟人群集体行为特征。 展开更多

关键词 跟随 人群仿真 个性 社会力

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火灾中基于个体行为的人群疏散仿真 被引量：12

10

作者 陆卓谟 秦文虎 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1295-1299,共5页

为了指导火灾中的人群疏散,研究了一种新的人群疏散模型用于提高人群疏散仿真的真实性.通过分析个体对火灾警报的不同响应时间,个体在疏散过程中采取的不同运动速度,个体间的组运动方式,个体的出口选择等因素对人群疏散的影响,建立了个... 为了指导火灾中的人群疏散,研究了一种新的人群疏散模型用于提高人群疏散仿真的真实性.通过分析个体对火灾警报的不同响应时间,个体在疏散过程中采取的不同运动速度,个体间的组运动方式,个体的出口选择等因素对人群疏散的影响,建立了个体行为特征与元胞自动机相结合的人群疏散模型.该模型包括个体对火灾警报响应模型、个体逃生速度模型、组运动模型和出口选择模型.仿真分析表明:火灾中不同的个体行为对建筑物内人群疏散的总体时间有较大影响;人群疏散仿真中引入个体的反应时间和组运动方式能使人群疏散仿真更加真实. 展开更多

关键词 火灾 人员疏散 元胞自动机 个体行为 人群仿真

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基于力的人群疏散仿真模型 被引量：5

11

作者 蒋桂梅 纪庆革 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第13期3070-3073,3080,共5页

在分析现有的考虑摩擦与排斥的人群疏散元胞自动机模型的基础上,研究人群疏散问题,建立了基于力的人群疏散仿真模型。该模型量化了摩擦力、排斥力和吸引力,因而可以描述拥挤、堵塞产生的人与人、人与环境之间的社会心理和物理作用。该... 在分析现有的考虑摩擦与排斥的人群疏散元胞自动机模型的基础上,研究人群疏散问题,建立了基于力的人群疏散仿真模型。该模型量化了摩擦力、排斥力和吸引力,因而可以描述拥挤、堵塞产生的人与人、人与环境之间的社会心理和物理作用。该模型采用的是元胞自动机,因而规则简单,运算速度快。仿真实验结果反映了出口处设置障碍物对逃生的影响,对应急疏散预案和建筑物结构设计有一定的参考作用。 展开更多

关键词 人群疏散 吸引力 摩擦力 排斥力 人群仿真

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基于视频的虚拟人群运动仿真方法 被引量：2

12

作者 刘艳 张静 吕敏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期222-227,231,共7页

现有虚拟人群运动仿真方法形成的大规模人群动画效率及形成的人群动画效果仿真程度低。针对上述问题,提出一种将故事板的概念和纹理合成算法相结合的方法,以此形成大规模人群动画。提取视频初始帧中的人群位置、站位方向、状态和动作信... 现有虚拟人群运动仿真方法形成的大规模人群动画效率及形成的人群动画效果仿真程度低。针对上述问题,提出一种将故事板的概念和纹理合成算法相结合的方法,以此形成大规模人群动画。提取视频初始帧中的人群位置、站位方向、状态和动作信息以及后续帧序列中的人物路径信息,存储于样本故事板。采用基于块的纹理合成方法,利用样本故事板生成大规模故事板,以扩充人群规模。使用大规模故事板中的人群信息数据,结合简单的碰撞检测算法,驱动形成最终的虚拟人群动画。实验结果证明,该方法能够高效地生成效果逼真的大规模虚拟人群动画。 展开更多

关键词 基于视频 故事板 纹理合成 数据驱动 人群仿真 碰撞检测

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基于增强现实的人群行为控制仿真系统 被引量：3

13

作者 郑峰 李红松 +3 位作者 丁刚毅 黄张涛 张长路 张龙飞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期217-221,226,共6页

介绍了一个基于增强现实技术,用人工标识来编辑人群行为的交互式控制仿真系统。提出了一个具有较普遍意义的人群行为基础模型,包含人群行为的刺激因素、心理因素和动作反应三个层次。增强现实技术通过对这三个层次进行控制实现了对人群... 介绍了一个基于增强现实技术,用人工标识来编辑人群行为的交互式控制仿真系统。提出了一个具有较普遍意义的人群行为基础模型,包含人群行为的刺激因素、心理因素和动作反应三个层次。增强现实技术通过对这三个层次进行控制实现了对人群行为的控制。标识卡可以控制虚拟人群的路径、环境因素和决策准则。增强现实技术的应用使用户能够更自然的与系统交互,提高人机界面的效率。实例展示了增强现实技术对人群的不同控制方式,证明了系统的可用性。 展开更多

关键词 增强现实 人群仿真 人群编辑 人机交互

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融入关系分组的人群运动仿真 被引量：2

14

作者 柳广鹏 刘弘 +1 位作者 吕蕾 李焱 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第8期1735-1740,共6页

在人群行为的运动仿真研究中,人群的分组行为是不能忽略的因素.家庭成员、同事、朋友等关系较密切的人会依据亲密度形成分组,这种现象在整个疏散过程中一直存在,并且个体之间的关系越密切,他们在组内的聚集度越高.目前在人群运动仿真方... 在人群行为的运动仿真研究中,人群的分组行为是不能忽略的因素.家庭成员、同事、朋友等关系较密切的人会依据亲密度形成分组,这种现象在整个疏散过程中一直存在,并且个体之间的关系越密切,他们在组内的聚集度越高.目前在人群运动仿真方法中,要么没有考虑分组,要么只根据距离进行分组,而不考虑个体间的关系.本文针对上述不足,在运动过程中同时考虑个体间距离和个体间关系这两个因素对运动的影响,提出了一种改进的K-Medoids算法,该算法加权考虑两类不同的特征值.为验证本文方法的有效性,设计了多组实验.实验结果表明本文方法能够较好地提高疏散效率,并且由于分组过程中考虑了人与人之间的距离以及亲密程度等因素,能够使得虚拟环境中的人群疏散效果更加贴近真实环境下的人群疏散行为. 展开更多

关键词 K.Medoids K-MEANS 人群仿真 聚类 关系

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基于GPU的并行化人群实时仿真 被引量：1

15

作者 邵明 孙守迁 《计算机应用与软件》 CSCD 2011年第1期8-10,25,共4页

针对大规模实时人群仿真往往需要在极短时间内完成大量的计算,而一般的串行算法无法完成该类计算任务的现状,提出了一种基于GPU(Graphic processing unit)的并行化人群实时仿真算法。该算法利用人群仿真中人群个体的独立性,将个体近邻查... 针对大规模实时人群仿真往往需要在极短时间内完成大量的计算,而一般的串行算法无法完成该类计算任务的现状,提出了一种基于GPU(Graphic processing unit)的并行化人群实时仿真算法。该算法利用人群仿真中人群个体的独立性,将个体近邻查询,个体位置更新两个计算过程并行化,从而实现了大规模人群的实时仿真。 展开更多

关键词 并行计算 并行近邻查询 人群仿真 图形处理单元

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人群运动仿真和疏散优化方法设计与实现 被引量：10

16

作者 赵巍 刘畅 +2 位作者 廉兴宇 薛怡然 郭英东 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期523-529,共7页

针对高密度人群疏散问题,提出人群运动模拟和疏散优化方法。从三个方面改进人群运动的社会力模型:通过速度约束限制人群中个体碰撞时速度矢量过大变化;通过视场约束消除个体视场以外目标对个体运动的影响;通过变形约束防止人群运动仿真... 针对高密度人群疏散问题,提出人群运动模拟和疏散优化方法。从三个方面改进人群运动的社会力模型:通过速度约束限制人群中个体碰撞时速度矢量过大变化;通过视场约束消除个体视场以外目标对个体运动的影响;通过变形约束防止人群运动仿真过程中人群拥挤造成个体过度变形。从人群运动仿真,监控摄像机模拟和高密度人群建模等方面仿真人群疏散过程,根据人群疏散过程中的个体分布和状态给出疏散指导。实验结果表明,利用方法得到的仿真结果能够提高建筑物出口利用率,减少疏散时间和拥挤程度,从而降低风险发生概率。 展开更多

关键词 人群运动仿真 高密度人群 疏散优化 社会力模型

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折半聚类算法在基于社会力的人群疏散仿真中的应用 被引量：4

17

作者 李焱 刘弘 郑向伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第5期1491-1495,1511,共6页

运用社会力模型(SFM)模拟人群疏散之前,需要先对人群进行聚类分组;然而,k中心聚类(k-medoids)和统计信息网格聚类(STING)这两大传统聚类算法,在聚类效率和准确率上都不能满足要求。针对这个问题,提出了折半聚类算法(BCA)。该算法结合了... 运用社会力模型(SFM)模拟人群疏散之前,需要先对人群进行聚类分组;然而,k中心聚类(k-medoids)和统计信息网格聚类(STING)这两大传统聚类算法,在聚类效率和准确率上都不能满足要求。针对这个问题,提出了折半聚类算法(BCA)。该算法结合了围绕中心点聚类和基于网格聚类两类方式,并利用二分法查找思想划分网格,不需要反复聚类。先将数据用二分法划分成网格,再根据网格内数据密度选出核心网格,接着以核心网格为中心将邻居网格聚类,最后按就近原则归并剩余网格。实验结果表明,在聚类时间上,BCA平均仅是STING算法的48.3%,不到k-medoids算法的14%;而在聚类准确率上,k-medoids算法平均仅是BCA的50%,STING算法平均也只是BCA的88%。因此,BCA无论在效率还是准确率上都明显优于STING和k-medoids算法。 展开更多

关键词 聚类算法 统计信息网格 k中心聚类 人群疏散仿真 社会力模型

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基于有限理性约束的自适应人群疏散仿真模型 被引量：4

18

作者 赵利强 郭梦倩 +1 位作者 唐水雄 唐金金 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2162-2170,共9页

为有效提高人群拥堵时的疏散模拟精度,基于社会力模型和有限理性约束,提出一种自适应人群疏散仿真模型。该模型改进了传统社会力模型中行人自驱动力的期望方向和期望速度,对避障情况下行人的最优运动方向和速度进行自适应计算,同时引入... 为有效提高人群拥堵时的疏散模拟精度,基于社会力模型和有限理性约束,提出一种自适应人群疏散仿真模型。该模型改进了传统社会力模型中行人自驱动力的期望方向和期望速度,对避障情况下行人的最优运动方向和速度进行自适应计算,同时引入有限理性路径决策机制,更为准确地描述行人在拥堵状态下的路径选择行为。结果表明:所提出的模型是可行有效的,行人的有限理性约束在人群密度较大的时候表现出疏散优势,更加符合真实情况下的人群疏散过程。 展开更多

关键词 人群疏散仿真 社会力模型 自适应计算 有限理性约束 路径选择

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基于密集人群的表演行为建模与仿真方法研究

19

作者 李弋豪 黄天羽 +1 位作者 李鹏 丁刚毅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1617-1625,共9页

密集人群的表演行为仿真由于人群组织复杂度高,表演行为抽象困难等原因极度依赖手工编排,难以建立高自动化的仿真模型。为了降低创意修改敏感度与设计风险,提出了一种基于密集人群的表演行为模型,通过时间维度切片与空间分层的策略实现... 密集人群的表演行为仿真由于人群组织复杂度高,表演行为抽象困难等原因极度依赖手工编排,难以建立高自动化的仿真模型。为了降低创意修改敏感度与设计风险,提出了一种基于密集人群的表演行为模型,通过时间维度切片与空间分层的策略实现了能够符合导演创意的高自动化人群表演行为仿真方法。通过构建仿真实验,对模型中的人群表演行为规划方法的生成效果与计算效率进行分析,将其应用于庆祝中华人民共和国成立70周年主题表演活动,证明了该方法的先进性。 展开更多

关键词 人群仿真 群体运动控制 表演行为模型 多层结构

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面向自组织人群的建筑安全评估算法

20

作者 武慧 何高奇 +1 位作者 李晨 王长波 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1844-1856,共13页

为了解决室内建筑节点不合理与人群逃生路线选择困难的问题,提出面向自组织人群的建筑安全评估算法.基于IndoorGML建立室内空间的水平平面结构和垂直层级结构,形成拓扑空间中的节点关联图,以表示多层建筑物的空间结构.通过对单元空间的... 为了解决室内建筑节点不合理与人群逃生路线选择困难的问题,提出面向自组织人群的建筑安全评估算法.基于IndoorGML建立室内空间的水平平面结构和垂直层级结构,形成拓扑空间中的节点关联图,以表示多层建筑物的空间结构.通过对单元空间的风险、通行率的定义,设计基于A^(*)算法的安全疏散路线选择算法.通过分析逃生路线的选择人数、单条逃生路线上节点的最高风险、单条逃生路线的平均逃生时间,找出室内建筑不合理节点并提出优化方案.构建模拟场景进行仿真实验,对比不同路线选择方法的结果,分析并验证所提评估算法的有效性.结果表明,所提出的方法能够找出建筑拥堵的主要因素及其对疏散的影响程度,有助于在建筑设计阶段开展科学的建筑安全评估. 展开更多

关键词 人群仿真 建筑安全评估 Indoor GML 自组织人群 安全疏散路线选择

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