大規(guī)模虛擬人群仿真是計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域的重要研究方向,在數(shù)字影音娛樂(lè)、公共環(huán)境規(guī)劃、防災(zāi)模擬等多種人群仿真領(lǐng)域都有著較為強(qiáng)烈的實(shí)際需求。如何快速構(gòu)建行人仿真模型,并在滿足實(shí)時(shí)性乃至超實(shí)時(shí)性的計(jì)算效率的前提下,達(dá)到盡可能逼真的仿真效果是當(dāng)前人群仿真的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。智能體是一種能感知環(huán)境并模擬智能行為的計(jì)算實(shí)體,早期由于受到軟硬件資源的限制難以應(yīng)用到大規(guī)模人群仿真中。隨著人工智能算法的突破與計(jì)算機(jī)硬件水平的大幅提升,使用智能體進(jìn)行大規(guī)模人群仿真逐漸成為重要的研究方法。本文的研究中,分別考慮宏觀視角下的智能體自主導(dǎo)航與微觀視角下的智能體交互問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模場(chǎng)景中的逼真人群仿真。其中自主導(dǎo)航重點(diǎn)研究如何讓智能體感知環(huán)境信息并實(shí)現(xiàn)快速尋路,微觀交互則主要研究智能體與其它智能體或障礙物之間的碰撞避免問(wèn)題。在智能體自主導(dǎo)航的研究中,考慮到仿真逼真度與計(jì)算效率的要求,本文并使用符號(hào)回歸的方法,從視頻數(shù)據(jù)中的真實(shí)行人的運(yùn)動(dòng)軌跡提取行人宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)則。在具體的符號(hào)回歸問(wèn)題求解過(guò)程中,本文在SL-GEP算法的基礎(chǔ)上在實(shí)現(xiàn)上加以優(yōu)化,獲得更快的收斂速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文的方法可以指導(dǎo)虛擬行人快速產(chǎn)生類似真實(shí)行人的... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙層仿真框架

?針對(duì)符號(hào)回歸問(wèn)題，所需求解的往往是一些基本元素的非線性表示。隱藏??的數(shù)學(xué)公式可以表達(dá)成公式樹的形式，圖２．２展示了符號(hào)回歸問(wèn)題中利用遺傳編??程方法表示的一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式的公式樹形式。為了使得表達(dá)式的表示更為規(guī)范，??公式樹中的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)為運(yùn)算符（＋，－，＊，／）或者預(yù)定義的基本元函數(shù)（三角函數(shù)、求??冪、自然對(duì)數(shù)等）；葉節(jié)點(diǎn)為常數(shù)或者變量，通常也被稱為終止符集合。通過(guò)??對(duì)公式樹的遞歸遍歷，即可還原得到原始的數(shù)學(xué)表達(dá)式。??＿?０?＾０?０??＇?（？）?？??（５＊ｓｉｎ（Ｘ））?＋?（３．８－Ｑ）??圖２．?２數(shù)學(xué)表達(dá)式的公式樹示意圖??遺傳編程中對(duì)于個(gè)體采用的操作與傳統(tǒng)遺傳算法中的操作基本相同，主要??有選擇操作、交叉操作以及變異操作。利用遺傳編程求解符號(hào)回歸問(wèn)題一般流??程如圖２．３所不。??一￣??種群初始化??選擇交叉變異???釀度評(píng)價(jià)?Ｎ??Ｏ??圖２．?３遺傳編程求解符號(hào)回歸問(wèn)題流程圖??１３??

?針對(duì)符號(hào)回歸問(wèn)題，所需求解的往往是一些基本元素的非線性表示。隱藏??的數(shù)學(xué)公式可以表達(dá)成公式樹的形式，圖２．２展示了符號(hào)回歸問(wèn)題中利用遺傳編??程方法表示的一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式的公式樹形式。為了使得表達(dá)式的表示更為規(guī)范，??公式樹中的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)為運(yùn)算符（＋，－，＊，／）或者預(yù)定義的基本元函數(shù)（三角函數(shù)、求??冪、自然對(duì)數(shù)等）；葉節(jié)點(diǎn)為常數(shù)或者變量，通常也被稱為終止符集合。通過(guò)??對(duì)公式樹的遞歸遍歷，即可還原得到原始的數(shù)學(xué)表達(dá)式。??＿?０?＾０?０??＇?（？）?？??（５＊ｓｉｎ（Ｘ））?＋?（３．８－Ｑ）??圖２．?２數(shù)學(xué)表達(dá)式的公式樹示意圖??遺傳編程中對(duì)于個(gè)體采用的操作與傳統(tǒng)遺傳算法中的操作基本相同，主要??有選擇操作、交叉操作以及變異操作。利用遺傳編程求解符號(hào)回歸問(wèn)題一般流??程如圖２．３所不。??一￣??種群初始化??選擇交叉變異???釀度評(píng)價(jià)?Ｎ??Ｏ??圖２．?３遺傳編程求解符號(hào)回歸問(wèn)題流程圖??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于社會(huì)力模型的車站負(fù)重人群疏散模擬研究[J]. 張開冉,楊樹鵬,何琳希,龍瑛.  中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]行人交通仿真社會(huì)力模型改進(jìn)研究[J]. 周侃,王連震,林翰.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2016(05)
[3]基于智能體技術(shù)的多重災(zāi)難人員疏散感知模型[J]. 張學(xué)鋒,張成俊,白晨曦,姜太平,儲(chǔ)岳中.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]基于視頻的虛擬人群運(yùn)動(dòng)仿真方法[J]. 劉艷,張靜,呂敏.  計(jì)算機(jī)工程. 2015(04)
[5]基于SIFT特征目標(biāo)跟蹤算法研究[J]. 藺海峰,馬宇峰,宋濤.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2010(08)

博士論文
[1]視頻數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能人群仿真方法研究[D]. 薛鑄鑫.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所) 2018
[2]多組分行人流的實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D]. 劉馳.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018

碩士論文
[1]面向公共安全的人員建模與仿真研究[D]. 王怡然.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3003795