[发明专利]一种考虑行人运动统计特性的人群行为仿真方法有效

专利信息
申请号: 202010046567.8 申请日: 2020-01-16
公开(公告)号: CN111274688B 公开(公告)日: 2023-09-01
发明(设计)人: 王炜;王玉杰;屠雨;陈坦 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: G06F30/20 分类号: G06F30/20;G06F17/18
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 徐红梅
地址: 211102 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 考虑 行人 运动 统计 特性 人群 行为 仿真 方法
【权利要求书】:

1.一种考虑行人运动统计特性的人群行为仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)获取行人的转移概率密度函数与局部密度的关系;首先设定行人局部密度计算方法,然后处理真实行人运动数据,分析不同行人局部密度下的转移步长,进而求解行人的转移概率密度函数具体表达形式,最后拟合转移概率密度函数的参数与局部密度的函数关系;

其中,求解行人的转移概率密度函数具体表达形式,最后拟合转移概率密度函数的参数与局部密度的函数关系;具体为:

对于不同的局部密度分组,利用极大似然估计法对函数fx和函数fy进行参数估计,得到k组θ12,...θn和ω12,...ωm的具体值,取组内局部密度平均值ρavg代表该组的ρ值,进一步地,用线性回归、多项式回归拟合θ12,...θn与ρavg以及ω12,...ωm与ρavg的函数关系,选取相关系数R2最大的拟合函数,即为获取的函数fx的各个参数与ρavg的定量关系及函数fy的各个参数与ρavg的定量关系,如下所示:

(2)对行人运动进行仿真,具体而言,每个仿真步长下随机生成一组行人位置更新顺序,按此顺序依次获取行人局部密度,结合步骤(1)获取的行人的转移概率密度函数的参数与局部密度的函数关系,得到行人的转移概率密度函数,进而完成行人位置更新;具体为:

(21)确定行人位置更新顺序,在预设仿真情景中,当仿真步数e′≤总仿真步数E时,对p个行人组成的人群随机生成一组行人位置更新顺序按照依次对行人进行分析,设p′为当前分析行人在中的序号,令p′=1,即对中的第1个行人进行分析;当e′E时,仿真结束;

(22)对当前分析的行人,计算行人局部密度,根据行人局部密度,结合步骤1获取的f1,f2,...,fn及g1,g2,...,gm计算函数fx与函数fy的参数,进而获取参数确定的函数fx和函数fy,令运动转移步长向量计算次数c为1,最大运动转移步长向量计算次数记为Cmax

(23)对c的取值进行判断:

若cCmax,则l=(0,0),转到步骤(25),即超过最大运动转移步长向量计算次数后,行人在此次仿真步长中不运动,停留在原有位置;

若c≤Cmax,随机生成行人运动转移步长向量l=(l1,l2),其中l1与l2分别为服从x方向和y方向行人转移概率分布的随机变量;

(24)判断行人沿步长向量l运动后是否与其他行人冲突,或与通道边界冲突:

若冲突存在则c加1,返回步骤(23);

若无冲突则进入步骤(25);

(25)行人采取向量l作为运动转移步长,进行位置更新;判断当前仿真步数e′

是否对人群完成遍历:

若p′p,则p′加1,对中的第p′个行人进行分析,转到步骤(22);

若p′=p,则当前仿真步数e′对人群完成遍历,e′加1,进入下一个仿真步长,转到步骤(21)。

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