基于區(qū)域勢場和費用勢場的行人流模型研究.pdf

1、初始元胞自動機模型經(jīng)過發(fā)展之后，形成了很多較為成熟的模型，其中地場元胞自動機模型便是一類有效地模擬行人流的模型。本文在地場元胞自動機模型基礎(chǔ)之上結(jié)合區(qū)域勢場和行人費用勢場建立了行人流元胞自動機模型。模型的基本規(guī)則建立在常見的地場元胞自動機模型之上。本文的重點在于計算元胞的可移動概率，由此選擇最優(yōu)化的行人移動路徑，使得行人能在最短時間內(nèi)到達(dá)目的地。
　　首先，本文簡要概述了地場元胞自動機模型，其是通過建立地場，計算可移動概率，并制定

2、更新規(guī)則，從而對行人進行引導(dǎo)。本文在此基礎(chǔ)上，運用最短時間路徑的方法，用蛙跳格式對Eikonal方程建立差分格式，求解方程數(shù)值解，然后建立行人區(qū)域勢函數(shù)場。其次，本文根據(jù)行人密度變化，建立了行人費用勢函數(shù)場。
　　本文的關(guān)鍵部分在于結(jié)合區(qū)域勢函數(shù)場和行人勢函數(shù)場求可移動概率?？紤]到行人行走偏好和擁堵情形，將不同情形下行人移動的概率進行了量化，確定了可移動概率公式?？梢苿痈怕适歉乱?guī)則的核心，概率確定之后，便可以建立更新規(guī)則。其中需

3、要重點考慮的是解決沖突，本文引入伴隨變量，解決了行走過程中的沖突問題。模型的建立過程主要考慮行人行走的時間和舒適度兩個因素，在對行走路徑十分熟悉的情況下，行人總會選擇最輕松的方式行走，這種思想可以用勢函數(shù)的變化來衡量。本文建立的勢函數(shù)場元胞自動機模型較好地解決了該過程中需要考慮的問題。
　　在建立起勢場CA模型之后，本文將模型應(yīng)用于單出口、多出口區(qū)域和有障礙物行人區(qū)域的情形中。在每一種情形下，通過改動模型公式和參數(shù)，得出相應(yīng)的計算