碰撞检测与避免

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碰撞检测与避免

碰撞检测的意义

人是处于物理世界,和环境及周围其他人打交道的个体,生理上人不可能逾越这样的物理限制,心理上人会与障碍及其他人保持一定距离,这首先涉及到仿真中碰撞检测的问题,而后还要涉及到冲突消解的解决方案问题.

碰撞检测的研究方法

对于离散空间模型,碰撞的检测相对比较容易,因为一般假设网格对于个体是独占的,某一网格简单的可达或不可达即可解决碰撞的问题。参见劣,其具体解决方案与仿真所采用的运行方式有关。而对于连续空间模型,碰撞的检测与避免是一个很重要的问题。社会力模型将“领域效应”导致的个体之间的碰撞避免定义为如下的排斥社会力'运动方向与排斥力方向之间的夹角。参数几,考虑了个体前面的情况较个体身后的情况影响要大的事实。

提出了一种解决避免碰撞的算法,其模型基本描述为:

1、每个个体利用其他个体的位置和速度信息预测他们的轨

迹,从而规划一条基于当前位置的安全轨迹。

2、在避免碰撞的过程中,可以转向和改变速度大小。

3、空间表示碰撞避免问题。

将其他个体视为动态障碍物,个体预测可视范围内的动态障碍物的未来位置并将其表示在三维的,,空间中。在这样的一个空间中,所有的对象都转化为静止的,从而将碰撞冲突问题转化为路径规划问题。

当一对个体的时变包围边界碰撞在一起时,这些个体交换他们的内部状态如位置,速度,心理状态等等。通过检验时空上的一致性,这些个体还可以鉴别出他们的邻居。基于从邻居及附近对象收集的信息,这些个体就可以调整自己,避免未来可能的冲突。当个体之间距离很近时,他们的时变包围边界将会频繁的发生碰撞。而这些个体会不断地试图适应性地改变自己的行为以避免碰撞。这使得该方法的计算量很大,不适合对大型的人群进行仿真。

突发事件情况下的人员疏散是一个高度不确定性的动态过程。疏散过程中,人的心理意识作用,人与人、人与环境之间的频繁交互,以及其他一些看似很偶然的因素,都对疏散结果有着无法忽视和回避的影响。因此,必须以人为本,研究紧急疏散情况下人的行为及行为背后的机理。是主动的、活的实体。这个特点使得它特别适合人员疏散的仿真,便于我们集中研究个体的属性、行为、行为发生的内在原因。

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