[發明專利]一種基于目標點偏好的人群行為仿真方法

在審

• 申請號: 202010465156.2
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111651877A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 黃天羽;李鵬;王磊;丁剛毅
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

本發明涉及一種基于目標點偏好的人群行為仿真方法，包含以下步驟：搭建包含多個目標點的人群建模虛擬場景；在虛擬場景中添加虛擬行人構成的人群，虛擬行人個體特征包括影響個體路徑選擇的目標點偏好，所述目標點偏好包括興趣偏好P_i，個體環境屬性包括對各目標點的興趣；在虛擬行人的行為過程中，根據個體目標點偏好實時計算個體選擇各目標點的概率，選擇概率最大的目標點作為個體的當前目標；根據每個個體的當前目標實時更新其行為路徑，從而實現對人群行為的虛擬仿真。本發明在個體選擇目標點時將自身因素、人群交互以及物理環境因素進行融合，能夠更真實更可靠的反應真實情況，并且能夠可視化呈現影響路徑選擇的各個要素對人群分布的影響。

技術領域

本發明涉及一種人群行為仿真方法，特別涉及一種基于目標點偏好的人群行為仿真方法，屬于虛擬仿真技術領域。

背景技術

大型公共場所的人群聚集一直是受到廣泛關注的公眾安全問題。為了對人群聚集行為進行預先防備和控制，人群行為仿真技術已經廣泛應用于人群分流、應急疏散等領域。

在進行人群行為仿真的時候，為了使仿真結果更加趨向實際，需要加入人群個體的差異，加入個體性格特征就是一種引入個體差異的手段。這些年來，在性格刻畫研究上，科學家們達成了相對統一的結論，得到了性格的大五模型，大五模型可以稱之為性格心理學中的一場革命，科學家們借鑒形容詞表示法，得出存在五種性格特點能夠包含性格刻畫的任何角度。

Big FiveModel(大五性格)，是當下性格研究的典范。性格特征OCEAN模型是由如下5個因素組成的：開放性(Openness)，公正性(Conscientiousness)，外向性(Extroversion)，和悅性(Agreeableness)和情緒性(Neuroticism)。

開放性(Openness)：勇于探索對實際，追求改變對中規中矩，張揚個性對踏實當下。具有探索、改變、個性、情感豐富、敢想敢做等特質。

公正性(Conscientiousness)：有章有法對隨心所欲，細致小心對三心二意，剛正不阿對動搖薄弱。具有公正、有條不紊、自律、意志、謹慎等特質。

外向性(Extroversion)：樂于交朋友對孤僻，喜歡玩笑對冷漠，情感豐富對低沉。具有開朗、樂觀、向上、洋溢、活潑等特質。

和悅性(Agreeableness)：熱心腸對無情義，奉獻對自私，謙虛對傲慢。具有援助、無私、熱心、謙卑等特質。

情緒性(Neuroticism)：壓抑對活潑，擔驚受怕對穩如泰山，自卑對自信。包括抑郁，焦灼，煩心，郁悶，薄弱等特質。

OCEAN性格特征模型，可以通過五維向量π表示，向量中的各維代表一個性格特質。其中服從正態分布N，且不同因素間的分布相互獨立，如公式所示：

whereμ∈[0,1],σ∈[-0.1,0.1]

五種因素分別都涵蓋正向(+)和反向(-)兩個不同的角度，可以拿來作為不一樣的內心反應以及活動方案的權衡標準。其中，五種因素中正向因素在[0.5，1]之間取值，反向因素在[0，0.5)之間取值，如下表1所示。例如，Extroversion屬性可以體現個體的外向程度，則E+屬性表示個體的自信精神，對待周圍人群積極主導；E-屬性表示個體孤僻內斂，不具有結交朋友，思想活躍的特質。

表1 OCEAN性格模型之詞匯描述法