[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

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110507843.0
• 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

本申請?zhí)峁┝艘环N人群運動模擬方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，涉及人群行為模擬技術(shù)領(lǐng)域。能夠解決現(xiàn)有的人群運動模擬方法無法反應(yīng)不同個體差異的問題。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。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及人群行為模擬技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種人群運動模擬方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

人群行為模擬是指采用計算機仿真技術(shù)，根據(jù)人群或個體的行為特征與行為規(guī)律，建立模擬人群行為的模型，演示人群在特定場合的移動。人群行為模擬技術(shù)在人群疏散模擬、軍事訓(xùn)練模擬、城市突發(fā)社會事件模擬等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，并且模擬結(jié)果能夠進一步對建筑物設(shè)計、城市規(guī)劃、公共場所建設(shè)等方面具有指導(dǎo)意義。

目前，相關(guān)領(lǐng)域主要從宏觀和微觀兩方面進行人群行為模擬。從宏觀方面進行人群行為模擬是指，將人群整體作為模擬對象建立仿真模型，基于宏觀角度建立的仿真模型無法充分地描述個體間的互動，適用性較低。從微觀方面進行人群行為模擬是指，將人群中的個體作為模擬對象建立仿真模型，基于微觀角度建立的仿真模型能夠反應(yīng)個體間相互作用對人群運動的影響，在一定程度上優(yōu)于基于宏觀角度建立的仿真模型的模擬效果，然而，目前基于微觀角度建立的仿真模型不能反應(yīng)個體差異對人群運動的影響，與現(xiàn)實場景的適配度仍然較低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種人群運動模擬方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，能夠解決現(xiàn)有的人群運動模擬方法無法反應(yīng)不同個體差異的問題。

本申請實施例第一方面提供一種人群運動模擬方法，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，粒子表示待模擬群體的個體；

根據(jù)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)，并基于生理系數(shù)和心理系數(shù)，確定每個粒子的隨時間變化的實時期望速度；

根據(jù)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待模擬群體的預(yù)設(shè)運動區(qū)域中。

可選地，根據(jù)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)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)置生理系數(shù)；

根據(jù)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)置心理系數(shù)；其中，響應(yīng)方式是合作或競爭；障礙體是指與當(dāng)前個體距離小于閾值的其他個體或障礙物。

可選地，根據(jù)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)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；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)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；第一作用力表示預(yù)設(shè)人群動力學(xué)模型中不同粒子之間的相互作用力；第二作用力表示預(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)總體受力，確定任意粒子的加速度。

可選地，根據(jù)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)置生理系數(shù)，包括：