考虑行人预测机制的改进社会力模型

摘要

为提高行人交互场景中行人流建模的仿真精度，基于传统社会力模型，提出一种考虑行人预测机制的改进社会力模型，通过引入焦虑因子修正行人期望速度，使其随与目标点距离变化而动态变化；考虑不同方位行人及障碍物对行人交互作用的差异性，重新设计心理排斥力的作用方向，建立行人间、行人与静止障碍物间的冲突预测机制，设置多场景仿真试验验证改进社会力模型的可行性。仿真结果表明：对向行走场景中，改进社会力模型的行人避让路径长度比传统社会力模型缩短0.87 m,通行时间减少0.39 s,避让转向轨迹较平滑，能有效避免传统模型中的锐角转向与过大侧向位移；疏散场景中，改进社会力模型各时刻疏散剩余人数均少于传统模型，完全疏散时间缩短约8.0 s,出口区域拥堵现象得以缓解；同乡超越行为模拟场景中，能准确模拟因期望速度差异出现的动态超越过程。改进社会力模型能模拟行人对向避让、人群疏散、同向超越等典型现象，更贴合行人的实际运动轨迹，可显著提高行人通行及疏散效率，对复杂场景适应性较好。

关键词

社会力模型 / 行人预测 / 行人流 / 仿真