[發明專利]一種考慮行人運動統計特性的人群行為仿真方法

有效

• 申請號: 202010046567.8
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111274688B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 王煒;王玉杰;屠雨;陳坦
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

1.一種考慮行人運動統計特性的人群行為仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取行人的轉移概率密度函數與局部密度的關系；首先設定行人局部密度計算方法，然后處理真實行人運動數據，分析不同行人局部密度下的轉移步長，進而求解行人的轉移概率密度函數具體表達形式，最后擬合轉移概率密度函數的參數與局部密度的函數關系；

其中，求解行人的轉移概率密度函數具體表達形式，最后擬合轉移概率密度函數的參數與局部密度的函數關系；具體為：

對于不同的局部密度分組，利用極大似然估計法對函數f_x和函數f_y進行參數估計，得到k組θ₁,θ₂,...θ_n和ω₁,ω₂,...ω_m的具體值，取組內局部密度平均值ρ_avg代表該組的ρ值，進一步地，用線性回歸、多項式回歸擬合θ₁,θ₂,...θ_n與ρ_avg以及ω₁,ω₂,...ω_m與ρ_avg的函數關系，選取相關系數R²最大的擬合函數，即為獲取的函數f_x的各個參數與ρ_avg的定量關系及函數f_y的各個參數與ρ_avg的定量關系，如下所示：

(2)對行人運動進行仿真，具體而言，每個仿真步長下隨機生成一組行人位置更新順序，按此順序依次獲取行人局部密度，結合步驟(1)獲取的行人的轉移概率密度函數的參數與局部密度的函數關系，得到行人的轉移概率密度函數，進而完成行人位置更新；具體為：

(21)確定行人位置更新順序，在預設仿真情景中，當仿真步數e′≤總仿真步數E時，對p個行人組成的人群隨機生成一組行人位置更新順序按照依次對行人進行分析，設p′為當前分析行人在中的序號，令p′＝1，即對中的第1個行人進行分析；當e′E時，仿真結束；

(22)對當前分析的行人，計算行人局部密度，根據行人局部密度，結合步驟1獲取的f₁,f₂,...,f_n及g₁,g₂,...,g_m計算函數f_x與函數f_y的參數，進而獲取參數確定的函數f_x和函數f_y，令運動轉移步長向量計算次數c為1，最大運動轉移步長向量計算次數記為C_max；

(23)對c的取值進行判斷：

若cC_max，則l＝(0,0)，轉到步驟(25)，即超過最大運動轉移步長向量計算次數后，行人在此次仿真步長中不運動，停留在原有位置；

若c≤C_max，隨機生成行人運動轉移步長向量l＝(l₁,l₂)，其中l₁與l₂分別為服從x方向和y方向行人轉移概率分布的隨機變量；

(24)判斷行人沿步長向量l運動后是否與其他行人沖突，或與通道邊界沖突：

若沖突存在則c加1，返回步驟(23)；

若無沖突則進入步驟(25)；

(25)行人采取向量l作為運動轉移步長，進行位置更新；判斷當前仿真步數e′

是否對人群完成遍歷：

若p′p，則p′加1，對中的第p′個行人進行分析，轉到步驟(22)；

若p′＝p，則當前仿真步數e′對人群完成遍歷，e′加1，進入下一個仿真步長，轉到步驟(21)。