[發(fā)明專利]一種人群運動模擬方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113177347A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭小平;武文瀚;陳茂銀;王曉璐;李靜海;易文峰
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F30/27;G06N3/00;G06N3/04;G06Q10/06;G06Q50/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種人群運動模擬方法，其特征在于，所述方法包括：

對預(yù)設(shè)人群動力學(xué)模型中的每個粒子設(shè)置初始期望速度；其中，所述粒子表示待模擬群體的個體；

根據(jù)所述待模擬群體的個體差異，對每個粒子賦值隨時間變化的生理系數(shù)和心理系數(shù)，并基于所述生理系數(shù)和所述心理系數(shù)，確定每個粒子的隨時間變化的實時期望速度；

根據(jù)所述實時期望速度和每個粒子的實時速度，確定每個粒子的加速度，以采用每個粒子的加速更新所述預(yù)設(shè)人群動力學(xué)模型中每個粒子的實時速度和實時位置，直到任意粒子的實際位置不在所述待模擬群體的預(yù)設(shè)運動區(qū)域中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述待模擬群體的個體差異，對每個粒子賦值隨時間變化的生理系數(shù)和心理系數(shù)，包括：

根據(jù)所述待模擬群體中不同個體的生理異質(zhì)分布情況，對每個粒子的初始期望速度設(shè)置所述生理系數(shù)；

根據(jù)所述待模擬群體中不同個體針對障礙體選擇的響應(yīng)方式，對每個粒子的初始期望速度設(shè)置所述心理系數(shù)；其中，所述響應(yīng)方式是合作或競爭；所述障礙體是指與當前個體距離小于閾值的其他個體或障礙物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述實時期望速度和每個粒子的實時速度，確定每個粒子的加速度，包括：

針對任意粒子，根據(jù)期望速度變化與其對應(yīng)的個體適應(yīng)所述期望速度變化的特定松弛時間的比值，得到任意粒子的自驅(qū)力；所述期望速度變化是任意粒子的實時期望速度和實時速度的差值；

根據(jù)所述自驅(qū)力、第一作用力、第二作用力，確定任意粒子的總體受力；所述第一作用力表示所述預(yù)設(shè)人群動力學(xué)模型中不同粒子之間的相互作用力；所述第二作用力表示所述預(yù)設(shè)人群動力學(xué)模型中障礙物與粒子之前的相互作用力；

根據(jù)所述總體受力，確定任意粒子的加速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述待模擬群體中不同個體的生理異質(zhì)分布情況，對每個粒子的初始期望速度設(shè)置所述生理系數(shù)，包括：

在當前時刻等于初始時刻時，確定每個粒子的初始生理值，并將每個粒子的初始生理值作為該粒子的生理系數(shù)；

在當前時刻不為所述初始時刻時，確定每個粒子對應(yīng)的波動函數(shù)，并根據(jù)所述波動函數(shù)確定該粒子在運動過程中的生理系數(shù)；其中，所述波動函數(shù)為在所述初始生理值所對應(yīng)的波動區(qū)間內(nèi)變化的函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在當前時刻等于初始時刻時，確定每個粒子的初始生理值，并將每個粒子的初始生理值作為該粒子的生理系數(shù)，包括：

根據(jù)影響個體在所述待模擬群體中競爭優(yōu)勢的生理因素，確定所述預(yù)設(shè)人群動力學(xué)模型中多個粒子的生理強度分布；其中，所述生理因素包括：年齡、性別、身高、體重、體型、視力以及肌肉含量；

根據(jù)所述生理強度分布，得到每個粒子的初始生理值，將每個粒子的初始生理值作為該粒子的生理系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在當前時刻不為所述初始時刻時，確定每個粒子對應(yīng)的波動函數(shù)，并根據(jù)所述波動函數(shù)確定該粒子在運動過程中的生理系數(shù)，包括：

根據(jù)所述待模擬群體的群體屬性，和所述預(yù)設(shè)運動區(qū)域的環(huán)境，確定風(fēng)險指數(shù)；

根據(jù)所述初始生理值，確定波動區(qū)間；

根據(jù)所述風(fēng)險系數(shù)和所述待模擬群體的個體數(shù)量，獲得所述初始生理值在所述波動區(qū)間內(nèi)隨時間變化的波動函數(shù)；

根據(jù)每個粒子的波動函數(shù)，對每個粒子設(shè)置所述生理系數(shù)。