[發明專利]一種高風險區域人群穩定性演化仿真方法及仿真裝置

在審

• 申請號: 202210048830.6
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114444411A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 趙榮泳;賈萍;王妍;劉瓊;李翠玲;韓傳峰;馬云龍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種高風險區域人群穩定性演化仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

將人群視為流體，基于流體動力學獲取在人群內部隨機擾動影響下的人群擾動等效壓力；

基于Aw-Rascle模型和所述人群擾動等效壓力構建人群內部擾動傳播動力學模型；

基于所述人群內部擾動傳播動力學模型，利用Lyapunov第一法構建人群流動穩定性判據，進行高風險區域人群穩定性演化仿真，并展示仿真結果。

2.根據權利要求1所述的高風險區域人群穩定性演化仿真方法，其特征在于，在人群內部隨機擾動影響下的(x，y)位置處的所述人群擾動等效壓力表示如下：

其中，P_ξ(x，y，t)表示等效壓力，ρ表示人群密度，γ表示壓力因子，ξ_p表示隨機擾動強度，(a，b)表示擾動爆發點的位置，t表示擾動已爆發時長。

3.根據權利要求2所述的高風險區域人群穩定性演化仿真方法，其特征在于，所述壓力因子γ滿足0.1＜γ＜1.2。

4.根據權利要求1所述的高風險區域人群穩定性演化仿真方法，其特征在于，所述人群內部擾動傳播動力學模型表示為：

其中，V_eh、V_el分別表示水平和垂直方向的平衡速度，τ表示松弛因子，P_ξh、P_ξl分別表示水平和垂直的人群擾動壓力項，v_h、v_l為位置(x，y)處的水平和垂直方向的速度，t表示擾動已爆發時長，ρ表示人群密度。

5.根據權利要求1所述的高風險區域人群穩定性演化仿真方法，其特征在于，所述進行高風險區域人群穩定性演化仿真過程中，運用流體動力學中的波前理論，進行人群擾動傳播表示。

6.根據權利要求1所述的高風險區域人群穩定性演化仿真方法，其特征在于，所述人群流動穩定性判據包括水平方向人群流動穩定性判據和垂直方向人群流動穩定性判據，所述水平方向人群流動穩定性判據表示為：

其中，ρ表示人群密度，γ表示壓力因子，ξ_p表示隨機擾動強度，(a，b)表示擾動爆發點的位置，t表示擾動已爆發時長，τ表示松弛因子，v_h、v_l為位置(x，y)處的水平和垂直方向的速度。

7.根據權利要求1所述的高風險區域人群穩定性演化仿真方法，其特征在于，所述高風險區域包括大型高鐵站候車廳。

8.一種高風險區域人群穩定性演化仿真裝置，其特征在于，包括：

擾動動力學構建模塊，用于基于流體動力學獲取在人群內部隨機擾動影響下的人群擾動等效壓力；

傳播動力學模型構建模塊，用于基于Aw-Rascle模型和所述人群擾動等效壓力構建人群內部擾動傳播動力學模型；

仿真模塊，用于基于所述人群內部擾動傳播動力學模型，利用Lyapunov第一法構建人群流動穩定性判據，進行高風險區域人群穩定性演化仿真；

可視化模塊，用于展示仿真結果。

9.根據權利要求8所述的高風險區域人群穩定性演化仿真裝置，其特征在于，所述仿真模塊中，進行高風險區域人群穩定性演化仿真時，運用流體動力學中的波前理論，進行人群擾動傳播表示。

10.根據權利要求8所述的高風險區域人群穩定性演化仿真裝置，其特征在于，所述仿真模塊中，構建的人群流動穩定性判據包括水平方向人群流動穩定性判據和垂直方向人群流動穩定性判據，所述水平方向人群流動穩定性判據表示為：

其中，ρ表示人群密度，γ表示壓力因子，ξ_p表示隨機擾動強度，(a，b)表示擾動爆發點的位置，t表示擾動已爆發時長，τ表示松弛因子，v_h、v_l為位置(x，y)處的水平和垂直方向的速度。