[发明专利]基于阿诺德情绪模型的人群疏散仿真方法及系统

说明书

本公开公开了一种基于阿诺德情绪模型的人群疏散仿真方法及系统，所述方法包括以下步骤：初始化场景信息、人群信息和人群中个体的情绪信息；基于阿诺德情绪理论模拟个体情绪产生和情绪感染；结合个体情绪、个体理性程度和事件类型建立个体行为决策模型；将个体情绪和个体行为决策与人群运动计算相耦合；将人群运动计算结果进行渲染得到人群疏散仿真动画。本公开通过对情绪产生和情绪感染过程进行仿真，并利用情绪因素进行人群运动选择，更真实地模拟疏散过程中个体的行为。

技术领域

本公开属于人群疏散仿真技术领域，尤其涉及一种基于阿诺德情绪模型的人群疏散仿真方法及系统。

背景技术

运用人群运动仿真研究人群在突发情况下人群的运动特征与规律，能够帮助设计者对建筑物或者公共场所的人流疏散通道进行综合分析与评价，辅助建立紧急情况下人员的疏散方案，以及合理的建筑布局，以减少群体事件中拥挤、踩踏等不良事件的发生，有利于紧急情况下的人群疏散工作。在人群疏散过程中，情绪在群体情境中十分重要，外界的刺激情境会影响周围个体的情绪状态和行为，进一步影响集体行为，不良的刺激还会导致灾难性的后果。个体通过感知系统获取外界刺激信息(事件信息、个体间的情绪信息等)，并通过自身的评价做出相应的情绪反应，随之产生相应的行为反应。而面对同样的信息刺激，不同的人常表现出不同的情绪恐慌程度不同，具有不同的运动行为。但现有研究大多是基于许多假设来开展的，并未对情绪心理学进行建模，情绪产生过程缺乏科学依据。同时，忽略了情绪对个体运动计算的影响，而情绪是影响人群行为的重要因素，对个体行为决策以及整个人群疏散工作至关重要。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开以阿诺德的情绪“评定-兴奋”学说为基础，提供了一种基于阿诺德情绪模型的人群疏散仿真方法，该方法通过对情绪产生和情绪感染过程进行仿真，并利用情绪因素进行人群运动选择，更真实地模拟疏散过程中个体的行为，为解决公共安全问题提供了新的解决思路。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种基于阿诺德情绪模型的人群疏散仿真方法，包括以下步骤：

初始化场景信息、人群信息和人群中个体的情绪信息；

基于阿诺德情绪理论模拟个体情绪产生和情绪感染；

结合个体情绪、个体理性程度和事件类型建立个体行为决策模型；

将个体情绪和个体行为决策与人群运动计算相耦合；

将人群运动计算结果进行渲染得到人群疏散仿真动画。

进一步地，所述场景信息初始化包括：输入障碍物信息并绘制场景的Roadmap图；其中，所述Roadmap图的顶点是场景内的随机点，边是连接顶点的边，保证任意两个顶点之间的连线不经过任何障碍物；

所述人群信息初始化包括：人群中个体随机初始化在场景范围内并避开所有的障碍物；

所述情绪初始化包括：将所有个体的情绪分为已感染和未感染两种状态。

进一步地，所述模拟情绪产生包括：

初始化事件源位置以及事件影响半径r_d，事件发生时，所述事件影响区域内的个体产生个体情绪：

dis_id表示个体与事件源之间的距离；λ∈[0,1]表示事件调节因子。

进一步地，模拟情绪感染包括：

初始化事件源位置、事件影响半径r_d，及个体感知半径R；

基于个体与事件源之间的距离和所述个体的感知半径，量化个体对于外界事件刺激信息的情绪值；