模型分类

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模型分类

根据建模手段在基于整体还是基于个体之间的不同选择,可以把人员及人群动态学建模分为三大类:

1、宏观模型

只能应用于人群动态学的建模,人群作为一个整体。大体可以分为两种：

（1）流体动力学模型

人群用类似流体的特性进行描述平均行走速度每分钟行走米数,

人员密度每平方米人员数,流量二每分钟每米宽通过的人员数。通过流体的连续方程式得到速度与密度的关系.

   (2) 排队网络模型

主要是以对人群疏散观测的经验数据为基础,将建筑物的平面抽象为网络,计算疏散的时间。而对疏散过程中的动态,它只具有很小的模拟能力。因此,在最近十年来,宏观模型已经不在是研究的重点了。

由于宏观仿真模型出现得比较早。因此,为了适应当时有限的计算机能力,这种模型对真实的情况作了一些简化。而这些简化也正是宏观模型的独特之处。

宏观模型所作的最重要的简化是将复杂的建筑物平面布局用一个网络来替代。

2、微观模型

将每个人员看作离散的个体并在环境区域上移动他们,具有很大的灵活性。其建模过程与人的行为模型相关。微观按照空间的表示可以分为两大类连续空间模型和离散空间模型。比较著名的微观模型有：

（1）社会力模型

“社会力”一个人所受到的环境包括环境中的人和物所施加的“社会力”并非是直接作用在他身上的物理概念上的力,而是指环境对他行为影响的大小的度量,这些影响驱动了个体的运动,而驱动引起的物理结果是加速或减速,从而使个体对感知到的信息做出反应。

设每一个体的几何形状为圆形,个体的半径为,质量为,,在时刻的位置为,,,速度为,,反应时间为,。主观移动方向速度为尸。这个量体现了个体的主观意识。尸可设定为朝向最近的出口,或在视线受阻时采用周围个体的平均移动方向。其大小则可设为个体移动的最高速率或按经验确定。

个体的实际行为受个体的主观意识,别的个体以及障碍物这三方面因素的影响。均将其等效为力在个体上的作用。

设个体对个体的“影响力”为几一然后,考虑其他个体的影响,。它包括两部分,个体间的“社会力”作用,以及个体间相互物理接触时产生的物理意义上的压力和摩擦力。个体之间由于“领域效应”会产生“社会力”概念上的斤力。而当双方接近到相互的身体有接触后,则还需加上真正力学概念上的斥力,以及双方对对方施加的摩擦阻力。显然,“斥力”应该是双方距离的函数。前者描述了“社会力”斥力随二人距离而变化的函数关系后者描述了物理意义上的斥力的变化规律。函数的具体形式可以应实际情况的需要选用。一般情况下可以采用指数函数的形式。最后,障碍物本身被设为几个面的构成。考虑作用时,分别考虑单个面对个体的影响。障碍物面才对个体的“影响力”设为厂,。。其处理方法类似于儿的处理。类似的,各个面对个体的影响的大小应是个体到面的距离的函数

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