發(fā)布時(shí)間：2021-11-18 03:05

　　為了從情緒的視角分析緊急情境下人群的疏散行為,梳理了現(xiàn)有情緒感染的研究工作,總結(jié)了人群緊急狀況下行為特點(diǎn).采用智能體描述人群個(gè)體,提出一種多智能體情緒感染模型.其主體框架分為感知層、情緒層、感染層、行為層和行動(dòng)層.歸納了產(chǎn)生情緒感染現(xiàn)象的3個(gè)條件及情緒感染的3個(gè)規(guī)則,提出了情緒感染的算法,考慮個(gè)體的個(gè)性和個(gè)體間距離因素,采用情緒強(qiáng)度和人群緊密度來計(jì)算個(gè)體疏散速度.用C#語言編制了仿真實(shí)驗(yàn),采用真實(shí)的地震疏散案例,驗(yàn)證了仿真疏散時(shí)間和實(shí)際觀測的基本一致.通過與以往基于傳染病思路的情緒感染模型對(duì)比,所提出的模型可以更好地描述情緒感染從局部到整體的過程.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的模型可以推演情緒驅(qū)動(dòng)下的群體聚集行為,有望為制定應(yīng)急疏散預(yù)案提供一種可視化分析方法. 

【文章來源】：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2020,32(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

疏散時(shí)間對(duì)比

第4期劉翠娟,等:人群應(yīng)急疏散中一種多智能體情緒感染仿真模型667圖8疏散場景仿真圖9疏散時(shí)間對(duì)比致出口人群擁擠的風(fēng)險(xiǎn)加大.(5)實(shí)驗(yàn)5.復(fù)雜場景的對(duì)比實(shí)驗(yàn).圖10顯示了智能體的導(dǎo)航點(diǎn)設(shè)置.圖中的圓點(diǎn)為導(dǎo)航點(diǎn),矩形為貨架.如果智能體感知到導(dǎo)航點(diǎn)(在其可視范圍),則選擇距離出口較近的導(dǎo)航點(diǎn)作為移動(dòng)的目標(biāo)點(diǎn).圖10超市環(huán)境中設(shè)置的導(dǎo)航點(diǎn)示意圖在圖11中,左邊的紅色圓盤表示火焰在不斷擴(kuò)散,淺黃色的圓盤表示火災(zāi)信息向外傳播,紅色的智能體表示處在情緒感染狀態(tài)的智能體,黃色的表示智能體處于警覺狀態(tài).圖12反映了人群迅速涌向出口的情景.圖11情緒開始在人群中擴(kuò)散圖12人群迅速涌向出口本實(shí)驗(yàn)將本文模型與社會(huì)力模型、Durupinar模型和CA-SIRS模型的人群疏散現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比分析.這里考慮左側(cè)距離火災(zāi)點(diǎn)最近的智能體最早產(chǎn)生情緒強(qiáng)度變化,然后通過不同的情緒感染算法來計(jì)算智能體的情緒變化.對(duì)于社會(huì)力模型,如果假設(shè)所有智能體同時(shí)啟動(dòng)疏散,顯然不合理.最合理的假設(shè)是處于火災(zāi)信息傳播范圍內(nèi)的智能體首先啟動(dòng)疏散.圖13反映了火災(zāi)過程中,逃出人數(shù)和疏散時(shí)間的關(guān)系.因?yàn)槌跏嘉恢檬窍嗤?但是開始運(yùn)動(dòng)方向有隨機(jī)性,因此造成每次運(yùn)行的疏散時(shí)間有一定的波動(dòng).圖13是5次實(shí)驗(yàn)的平均值.從圖13中可以看出,社會(huì)力模型由于未能考慮智能體的感知和情緒感染,采用社會(huì)力模型計(jì)算的疏散時(shí)圖13各種模型疏散時(shí)間的對(duì)比

鞲腥鏡乃俁仁遣灰謊??.從圖4可以看出,開始時(shí),2種場景下情緒感染速度差異不大.后來,在動(dòng)態(tài)情景下,隨著智能體向出口快速移動(dòng),縮短了智能體之間的距離,從而促進(jìn)智能體之間的情緒感染,加速整個(gè)感染過程.靜態(tài)感染總時(shí)間大約是26s,而動(dòng)態(tài)感染總時(shí)間大約是14s.因此,動(dòng)態(tài)情景下人群情緒感染現(xiàn)象更加明顯,符合現(xiàn)實(shí)人群疏散引起的情緒感染規(guī)律.(2)實(shí)驗(yàn)2.不同個(gè)性.為驗(yàn)證不同個(gè)性在情緒感染過程發(fā)揮作用的差異性,本實(shí)驗(yàn)以90人為例來開展實(shí)驗(yàn).圖5展示的是開放型(O)個(gè)性占總?cè)藬?shù)不同比例(20%,40%,60%,80%)情況下的情緒感染情況.圖5開放型O個(gè)性對(duì)情緒感染的影響對(duì)圖5結(jié)果進(jìn)行分析:開放型個(gè)性的人具有很強(qiáng)的情緒感染能力,因此隨著開放型人數(shù)量比例的增加,感染的速度也在加快.例如,當(dāng)開放型個(gè)性占總?cè)藬?shù)的20%時(shí),需要10s以上才能實(shí)現(xiàn)大部分人群被感染;當(dāng)開放型個(gè)性占總?cè)藬?shù)的80%時(shí),僅需4s左右即可實(shí)現(xiàn)大部分人群被感染.由此可見,不同的個(gè)性對(duì)情緒感染的影響大不相同.(3)實(shí)驗(yàn)3.不同人數(shù).本實(shí)驗(yàn)將總?cè)藬?shù)分為60人、90人和120人3組,驗(yàn)證相同環(huán)境下不同的總?cè)藬?shù)對(duì)情緒感染的影響,如圖6所示.圖6相同環(huán)境下不同人數(shù)對(duì)情緒感染的影響對(duì)圖6結(jié)果進(jìn)行分析:不同的總?cè)藬?shù)對(duì)情緒感染的影響大不相同.從圖6中可以看出,隨著總?cè)藬?shù)的增加,感染時(shí)間反而降低.當(dāng)總?cè)藬?shù)為60人時(shí),大致需要20s才能實(shí)現(xiàn)整體感染;而當(dāng)總?cè)藬?shù)為120人時(shí),僅需8s即可實(shí)現(xiàn)整體感染.這與現(xiàn)實(shí)中人群密度增加

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3502076