Generalized Centrifugal Force Model for Pedestrian Dynamics
介绍了一种空间连续的基于力的行人动力学模型，其中包括一个椭圆体积排除行人。我们讨论的现象的振荡和重叠发生的某些选择的力量。这项工作的主要目的是在几个几何行人运动的定量描述。在窄走廊和宽走廊中进行基本图的测量。所提出的模型的结果显示出良好的协议与经验数据在控制实验中获得。
2010-09-24 physics.soc-ph
Anticipation in a velocity-based model for pedestrian dynamics
双向行人流中的车道形成是基于快速变化环境中的刺激-反应机制和导航策略。虽然只保证体积排阻的微观模型可以定性地再现这种现象，但它们不足以定量描述。为了定量描述这一现象，引入了一个最小预期无碰撞速度模型。与原速度模型相比，新模型减少了交通堵塞的发生，更真实地再现了行人的运动。对于定量描述的现象，一个序参量的定义是用来描述在瞬态车道的形成，并表明，所提出的模型比较与实验数据。并通过双向流动基本图的实验验证了模型的正确性。
2021-07-01 nlin.AO physics.soc-ph
CosForce: A Force-Based General Pedestrian Model with Anticipation and Reaction Mechanisms
本文提出基于力的通用行人模型CosForce，利用余弦函数隐式捕捉预期与反应机制，以线性时间复杂度分析自组织与崩溃场景，有效重现相分离并揭示高密度人群临界转变过程。
2025-09-12 physics.soc-ph
Modeling Stop-and-Go Waves in Pedestrian Dynamics
几个空间连续的行人动力学模型已经验证了经验数据。我们试图重现实验的基本图（速度与密度）与模拟。除了这个定量的标准，我们试图再现停止和去波作为一个定性的标准。走走停停波是单行运动的一种特征现象。三个研究模型中只有一个满足这两个标准。
2010-01-19 physics.soc-ph
Stochastic transition model for pedestrian dynamics
行人动力学的建议随机模型是基于现有的方法，使用元胞自动机，结合大量的扩展，以弥补离散网格结构的不足。该代理运动模型扩展了基于网格的路径规划和中程代理交互组件。随机模型证明了它的能力，行人动力学的共同基本图的特征形状的定量再现。此外，自组织行为的效果被成功地再现。随机元胞自动机的方法被认为是足够的人类运动模式的不确定性，以前举行的人工噪声项单独的功能。
2012-10-19 physics.soc-ph
Artificial Neural Network Based Modeling on Unidirectional and Bidirectional Pedestrian Flow at Straight Corridors
行人建模是预测行人运动的一种很好的方法，因此可以用于控制行人人群和指导紧急情况下的疏散。本文提出了一种基于人工神经网络的行人运动模型。在该模型中，行人速度矢量预测两个子模型，半圆形前向空间为基础的子模型（SFSB-子模型）和矩形前向空间为基础的子模型（RFSB-子模型）。通过模拟和相应的实验结果的比较，研究了单向和双向行人在直走廊。结果表明，该模型得到的行人运动轨迹和基本图形与实验结果一致。在双向流动模拟中观察到了典型的巷道形成现象。此外，为了定量评估预测精度，定义并计算了单向流场景下的平均目标误差（MDE）和平均轨迹误差（MTE），分别约为0.2m和0.12m。在双向流中，相对距离误差（RDE）约为0.15m。结果表明，该模型是合理的，能够模拟单向和双向的行人流在本文中所示。
2019-12-17 physics.soc-ph
Fluctuations in pedestrian dynamics routing choices
在几何复杂的环境中，步行行人的路径选择受到众多因素的相互作用，如当地拥挤，（估计）到达目的地的时间，（感知）舒适度。随着个人选择的结合，宏观交通流模式出现。了解在复杂几何环境中产生宏观交通分布的物理机制是一个突出的科学挑战，在拥挤的行人设施的设计和管理的影响。在这项工作中，我们分析，通过广泛的现实生活中的行人跟踪数据，单向流动动力学在一个不对称的设置，作为许多常见的复杂几何形状的原型。我们的环境是由一个主要的人行道和一个稍长的绕道。我们的测量数据是在荷兰埃因霍温举行的一次专门的高精度行人跟踪活动中收集的。我们表明，动态可以通过引入集体不适函数进行定量建模，并且单个个体行为的波动对于正确恢复全局统计行为至关重要。值得注意的是，所观察到的交通分流基本上偏离了最佳的交通方式分区，因为全球行人吞吐量没有最大化。
2022-09-30 physics.soc-ph
Empirical study on social groups in pedestrian evacuation dynamics
行人群体通常包括社会群体，即由于社会关系而走在一起的行人。它们显示出特征性的结构，并影响整个人群的动态。为了研究社会群体对疏散的影响，我们进行了一项实证研究与学生。进行了几次不同规模和不同相互作用的疏散运行。新的组参数的引入，允许定量地描述组的动态和组成员的配置。分析表明，由于自序效应，大群体的疏散时间可能会减少。社会群体可以近似为沿着其运动方向定向的椭圆。此外，群体成员之间的明确合作行为导致群体成员更强的聚集和间歇性的疏散方式。
2017-03-24 physics.soc-ph
Influence of selfish and polite behaviours on a pedestrian evacuation through a narrow exit: A quantitative characterisation
我们研究了自私与礼貌行为对行人通过狭窄出口疏散动力学的影响。为此，进行了涉及约80名具有不同规定行为的参与者的实验;将参与者重新注入到设置中使我们能够改善统计数据。尽管在瞬时流量的波动，我们发现，几乎立即达到一个稳定的制度。的平均流量单调增加的竞争（自私）的行人，这对应于在我们的实验条件下的“更快的是更快的”效果的分数C\_S;它也是正相关的行人在门前的平均密度，近紧密包装。在大的c_s下，流动显示出明显的不稳定性，伴随着准同时逃逸的爆发。除了这些发现之外，我们还想知道合作的效果是否是智能生物系统所特有的，或者它是否可以通过纯粹的机械替代品来复制。为此，我们考虑了一个二维颗粒流通过一个小孔，其中一些颗粒是“合作”的排斥磁相互作用，阻止他们的相互碰撞。
2016-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Discrepancies in Pedestrian Crossing of Static vs. Dynamic Crowds: An Experimental Study
该研究通过实验分析静态与动态人群的行人过街差异，引入群集因子定量评估，发现两类场景的行为机制不同，并揭示了全局密度对各速度分量的影响规律。
2025-06-18 physics.soc-ph
Exploring crowd persistent dynamism from pedestrian crossing perspective: An empirical study
本文通过系统性实验从宏观与微观层面探究静态和动态人群中行人的穿越行为，发现行人通过绕行克服空间限制，进而引发人群持续集体动态性，为极端条件下的行人动态性及行为预测提供实证支持。
2023-11-26 physics.soc-ph
Stochastic fluctuations of diluted pedestrian dynamics along curved paths
本研究通过真实测量数据，将直行行人的Langevin社会力模型利用协变导数推广至曲线路径，有效描述了稀疏极限下行人动力学的平均值与随机涨落。
2023-06-21 physics.data-an physics.soc-ph
Empirical results for pedestrian dynamics and their implications for cellular automata models
多年来，已经开发了大量的行人动力学模型。然而，到目前为止，还没有太多的注意到他们的定量验证。通常，重点是再现经验观察到的集体现象，如逆流中的车道形成。这可以给出模型的真实性的指示，但是实际应用，例如在安全分析中，需要定量预测。我们讨论了目前的实验情况，特别是对于基本图，这是校准所需的最重要的量。此外，我们考虑了基于元胞自动机的建模的影响。作为具体的例子，介绍了地板场模型。除了它的基本图的属性，我们讨论了出口实验的冲突和摩擦效应的相关性的影响。
2010-07-23 nlin.CG physics.soc-ph
Path-integral representation of diluted pedestrian dynamics
我们框架的行人动力学建模的路径积分，最初在量子力学中引入的形式主义来解释量子粒子的行为，后来扩展到量子场论和统计物理学的问题。路径集成实现了行人运动的以概率为中心的表示，直接提供观察给定轨迹的概率。这似乎是最自然的语言来描述一般设置中的行人动态的统计特性。在给定的场所中，各个轨迹可以属于许多可能的使用模式，并且在每个使用模式中，它们可以显示出广泛的可变性。我们首先提供了一个入门的路径积分，我们介绍和讨论的路径积分功能概率措施的行人动力学在稀释的限制。作为一个说明性的例子，我们连接的路径积分描述的朗之万模型，我们以前开发的一个特定的人群流动条件（在一个狭窄的走廊流）。建立在我们以前的现实生活中的测量，我们提供了一个定量正确的路径积分表示这种情况。最后，我们展示了如何路径积分形式主义可以用来评估罕见事件的概率（在走廊的情况下，U形转弯）。
2018-04-10 physics.soc-ph
Transitions in pedestrian fundamental diagrams of straight corridors and T-junctions
行人动力学的许多观察，包括各种自组织现象，已成功地再现了不同的模型。但定量校准的经验数据库仍然不足，例如作为最重要关系之一的基本图在各种研究中显示出不可忽视的差异。为了改善这种情况，在直走廊和T型路口进行了实验。定义了四种不同的测量方法来研究它们对基本图的影响。结果表明，当ρ <3.5 m-2时，它们的影响很小，但只有Voronoi方法才能解决基本图的精细结构。这种增强的测量方法允许观察边界诱导相变的发生。对于不同宽度的走廊，我们发现比流概念在ρ <3.5 m-2时适用。此外，我们说明了一个T形路口和直走廊的基本图之间的差异。
2011-06-20 physics.soc-ph
Investigation of Pedestrian Dynamics in Circle Antipode Experiments
为了探索行人运动导航和冲突反应机制在实践中的作用，我们组织了一系列的圆对跖实验。在实验中，行人被均匀地初始化在圆上，并要求同时离开他们的对跖位置。一方面，由于收敛的最短路径，在中心区域自然形成冲突区域，因此可以充分探索实际的冲突避免行为。另一方面，行人的对称实验条件，例如，对称的起点、对称的终点和对称的环境为参与者之间的进一步定量比较奠定了基础。实验中的行人轨迹被识别和旋转，以及几个方面，例如，研究了轨迹空间分布、路径长度、行程时间、速度分布和时间序列。发现：（1）在实验过程中，行人更倾向于选择右侧路径;（2）路径长度服从对数正态分布，路径势服从指数分布，行程时间和速度服从正态分布;（3）选择短路径会意外地消耗行人大量的行程时间，而绕道似乎是一种节省时间的决策。此外，在严重冲突和对称条件下，这一系列的实验可以作为模型效益评估的基础。该评价框架包括空间和时间维度的4个分布指标和2个时间序列指标，并分别对它们进行了分级。引入传统的社会力模型和基于Voronoi图的修正模型对评价框架进行了检验。评价结果表明，该框架有利于评价行人模型，甚至反映模型之间的微小差异。
2018-08-04 physics.soc-ph
High-statistics pedestrian dynamics on stairways and their probabilistic fundamental diagrams
基于埃因霍温火车站楼梯上一年内采集的数百万条高统计量行人轨迹，本文揭示了行人在楼梯上的可压缩性行为，并建立了首个完全解析的概率基本图，为设施设计和行人模拟提供了关键依据。
2024-01-12 physics.soc-ph
Intrinsic group behaviour: dependence of pedestrian dyad dynamics on principal social and personal features
行人群体动态由人类社会行为决定，取决于群体的“内在属性”，如行人的目的、个人关系、性别、年龄和体型。在这项工作中，我们定量研究的动态特性的行人二人组通过分析一个大的数据集自动跟踪行人轨迹在一个不受约束的“生态”设置（购物中心），其关系组属性已被编码由三个不同的人类观察员。我们观察到，女性走得更慢，更接近男性，工人走得更快，在一个更大的距离，更并排比休闲导向的人，和组间关系有很强的影响，与夫妇走得很近，并驾齐驱，同事走在一个更大的距离，和朋友走得更并排比家庭成员。行人的高度（通过我们的跟踪系统自动获得）影响速度和并排距离，这两个增长函数的平均组高度。关于行人年龄的结果显示，正如预期的那样，老年人走得很慢，而活跃年龄的成年人走在最大的速度。有孩子的群体有很强的倾向以非并排的队形行走，距离很大（尽管并排的距离很小）。交叉分析这些内在特征之间的相互作用，同时考虑到外在人群密度的影响，证实了这些主要影响，但也揭示了一个更丰富的结构。例如，一个有趣的和意想不到的结果是，有孩子的群体的速度{ \it}随密度增加，至少在购物中心正常条件下发现的低-中等密度范围内。孩子们的行为似乎也因父母的性别而不同。
2018-10-05 physics.soc-ph
Physics-based modeling and data representation of pedestrian pairwise interactions
理解和定量建模人群中行走的行人之间的相互作用的物理学的可能性具有引人注目的相关应用，例如，与民用基础设施的设计和安全有关。在这项工作中，我们研究了稀释人群中的观察实验数据的行人-行人相互作用。在运动中，行人调整他们的步行路径，试图保持相互舒适的距离，避免碰撞。在数学模型中，这种行为通常通过“社会”相互作用力来建模。利用高质量，高统计数据集-由数百万从最先进的观测实验中获得的真实轨迹组成-我们开发了一个定量模型，能够解决二元碰撞避免情况下的相互作用。我们根据长距离和短距离力对相互作用进行建模，我们将其应用于非相互作用行人运动的Langevin模型[Corbetta et al. Phys.Rev.E 95，032316，2017]。我们提出的新模型的特点是朗之万动力学与“快”的随机速度波动叠加到“慢”的动态隐藏的模型变量：“预期”的步行路径。该模型能够再现相关的统计数据的碰撞避免运动，如统计的侧位移和通过速度。罕见的碰撞事件也被恢复。此外，与现实生活中的轨道的大数据集进行比较涉及到一个迄今为止被忽视的额外挑战：在包含非常异构的条件的数据库中，仅识别与二进制回避相互作用相对应的相关事件。为了应对这一挑战，我们提出了一种新的方法，基于行人轨迹的图形表示，这使我们能够操作的复杂性降低有效的数据选择。
2018-08-07 physics.data-an physics.soc-ph
Fundamental Diagram of Pedestrian Dynamics by Safety Interspace Model
NaSch模型是一种经典的高速公路交通一维元胞自动机（CA）模型。然而，由于车辆和行人之间的动力学差异，它不适合模拟行人动力学。在NaSch模型的基础上，提出了一种新的安全间距模型，用于研究单行行人流。我们对Seyfried在2006年的实验进行了定量模拟和再现，并利用实验数据对模型进行了验证。将安全空间定义为流速的线性函数，并引入正态分布的随机变量来描述空间认知的随机性。同时，将NaSch模型在空间划分上由单网格模式扩展为多网格模式，以提高空间分辨率。结果表明，通过三个模型参数的选取，新模型能够忠实地再现经验数据的基本图形的典型形态。模拟得到的速度-密度曲线可以反映出经验数据所观察到的基本图上的不连续区域。此外，我们再现了走走停停的波和相位分离到一个停车区和行人在高密度缓慢行走的区域。
2012-06-11 nlin.CG physics.soc-ph
Origin of the correlations between exit times in pedestrian flows through a bottleneck
通过对密集行人流量的微观分析，特别是对连续通道之间的时间间隔的分析，已经出现了强大的统计特征。由于我们开发和定量分析的简单模型，我们确定了这些特征的起源机制。我们反驳了连续时间间隔之间的关系（即，较短的和较长的路线之间的交替）是类似拉链的行人路线插入的标志，并且表明它们仅仅是由于来自不同“路线”或方向的行人在短时间间隔内穿过瓶颈的可能性而产生的。第二个特征涉及逃逸的爆发，即，接连不断的出口尽管无处不在的指数分布的突发大小，所需要的泊松过程，我们认为，异常（幂律）统计出现，如果瓶颈几乎是拥挤的，虽然只有在参数空间的一小部分。所提出的机制的一般性意味着，类似的统计特征也应该观察到其他类型的颗粒流。
2017-11-23 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
An evacuation simulator for pedestrian dynamics based on the Social Force Model
Universidad Nacional de Quilmes（奎尔姆斯国立大学）
基于社交力模型的开源疏散模拟器，提供直观界面和模块化设计，用于分析行人动态和优化疏散规划。
2025-12-18 physics.comp-ph physics.soc-ph
Adult-child pairs walking down stairs: Empirical analysis and optimal-step-based modeling of a complex pedestrian flow, with an exploration of flow-improvement strategies
在下课后离开训练学校的行人通道（特别是在中国，当孩子们和父母一起走下楼梯时）引起了与恶化的流动条件和可能的安全危险有关的实际问题，但也代表了对主流建模方法的挑战，原因如下：它们涉及不同的群体（成人-儿童对），与它们的同质对应物相比，在复杂的几何形状中，由楼梯和平台组成，行人在平台上旋转，密度范围很大。根据我们在中国一所培训学校的实地观察，我们开发了一个半连续模型，定量再现了经验观察到的集体动力学，使我们能够评估一些指导策略，以提高出口效率。在这个模型中，它扩展了最佳步骤的方法，成人和儿童被描述为椭圆形与规定的相对位置，通过事件驱动算法处理的连续步骤，沿着平台上的自发半圆形路径，但可能会偏离它在拥挤的条件下，通过选择他们的首选下一个位置。与观察结果一致，大多数人都是并排走的，只有一小部分人有时会绕道而行以避免排队。转向引导策略，我们发现，促进前后配对可能会增加流量，而敦促人们多走弯路可能会适得其反。也许更相关的是，通过移动类的末端来对来自不同楼层的流进行去冗余化的直观措施成功地将出口时间减少了至少10%。
2022-10-13 physics.soc-ph
Untangling urban data signatures: unsupervised machine learning methods for the detection of urban archetypes at the pedestrian scale
在高分辨率的空间分析应用的城市形态措施，可以产生大量的数据描述的城市环境的特点，在相当程度的细节，但是，这种形式的高维数值数据集并不能立即与更广泛的结构植根于传统的城市化概念。数据科学和机器学习（ML）方法提供了一个探索这种形式的复杂数据集的机会，通过应用无监督ML方法来减少数据的维度，同时恢复潜在的主题和特征模式，这些主题和特征模式可能会与城市规划者的话语产生更广泛的共鸣。简化和聚类方法，包括主成分分析（PCA），变分自动编码器，和基于高斯混合模型的自动编码器，进行了讨论和演示的目的“解开”城市数据集，揭示主题桥接定量和定性描述的城市化。该方法被应用到大伦敦的数据集，包括网络中心，土地使用accessibility，混合使用的措施，密度措施。这些措施是在行人步行公差计算在一个$20m$网络分辨率利用本地窗口的方法直接计算的距离在网络上，并与聚合进行动态和相对于方向的方法，从而保持变量之间的关系，并保留上下文精度。虽然演示的方法拥有巨大的潜力，他们的力量是难以传达或充分利用传统的低维可视化方法，从而强调了需要后续研究如何将这些方法可以耦合到交互式可视化工具，以进一步阐明丰富的数据及其潜在的影响。
2022-01-21 physics.soc-ph
Fluctuations around mean walking behaviours in diluted pedestrian flows
了解和模拟行人人群的动态可以帮助设计和提高民用设施的安全性。群体的一个关键特征是其内在的随机性，由于个体行为的可变性，即使在非常稀释的条件下也会出现。在密集拥挤的条件下，个体的随机性变得更加重要，因为它可以被非线性地放大，并可能导致潜在的危险的集体行为。为了定量地了解人群的随机性，我们研究了一个大的行人步行不受干扰的合奏的现实生活中的动态，我们进行了一年之久的高分辨率测量活动获得的完全解决的行人轨迹的统计分析。我们的测量是在埃因霍温理工大学的一个走廊上进行的，通过微软Kinect 3D距离传感器和自动头部跟踪算法的组合。我们的大型轨迹数据库的时间同质性使我们能够稳健地定义和分离平均步行行为与相对于平均步行路径平行和正交的波动。波动包括个体突然改变主意并反转其步行方向的罕见事件。迄今为止，对这种反向趋势的研究很少，即使它可能对设施的运作和安全产生重要影响。我们提出了一个新的模型，不受干扰的行人的动态，随机微分方程的基础上，提供了一个很好的协议与我们的实验观察，包括罕见事件的发生。
2016-10-24 physics.data-an physics.soc-ph
Experimental study of the behavioural mechanisms underlying self-organization in human crowds
在动物社会和人类群体中，许多观察到的集体行为是基于个体之间局部互动的自组织过程的结果。然而，群体动力学的模型仍然缺乏系统的个人层面的实验验证，并形成集体模式的本地机制尚未详细了解。我们已经进行了一组控制良好的实验，行人执行简单的回避任务，以确定他们的行为在相互作用的法律。对大型轨迹数据集的分析用于计算行为地图，该行为地图描述了行人在各种交互距离和角度下的方向和速度的平均变化。实验结果揭示了行人选择回避一侧时的决策过程的特征，并显示出通过相互作用而放大的一侧偏好。基于上述研究结果的二元交互模型的预测，然后进行比较，在拥挤的街道上记录的双向人流。模拟产生两个不对称的车道与相反的运动方向，在定量协议与我们的经验观察。行人行为规律的知识是理解人群行为的潜在动力学的重要一步，并允许在自然条件下可靠地预测集体行人运动。
2009-08-21 physics.bio-ph physics.soc-ph
Social distancing in pedestrian dynamics and its effect on disease spreading
在没有接种疫苗的情况下，非药物措施，如社交距离，可以在控制流行病方面发挥重要作用。在本文中，我们研究了社会距离对流行病的影响，它是可执行的。我们使用一个结合了人类流动和疾病传播的数学模型。对于流动性动态，我们设计了一个基于代理的模型，包括行人动态与一种新型的力量，类似于在拥挤的网站社交距离。对于传播动力学，我们认为隔间的SIE动力学加上间接传播的足迹的传染性行人的传染因素。我们发现，增加社会距离的强度有显着影响的暴露风险。通过将人群分类为社会距离遵守者和非遵守者，我们得出结论，即使是少数潜在传染性病原体的社会距离实践，也会导致人群暴露风险发生急剧变化，但会降低其他人群实施该协议的有效性。此外，我们观察到，对于间接传播更重要的传染病，社会距离的有效性会降低。本研究可为降低暴露风险的政策制定提供定量指导。
2020-10-24 physics.soc-ph q-bio.PE
Analysis and modelling of macroscopic and microscopic dynamics of a pedestrian cross-flow
在这项工作中，我们调查的行为的人群中的交叉流。我们首先分析了一组对照实验的结果，其中受试者被分为两组，以这种方式探索不同的密度设置，并要求步行通过交叉区。我们通过分析实验的结果，以及传统的指标，如密度和速度，步行和身体方向，研究这些微观可观察性如何受到密度的影响。此外，我们报告了一个初步的，但定量分析的出现在交叉区的自组织条纹。我们还尝试使用模型的层次结构来再现经验结果，这些模型在身体形状的细节（使用盘形身体与更现实的椭圆形）以及如何执行碰撞避免（仅使用关于“质心”距离和速度的信息，或实际引入身体形状信息）方面有所不同。我们验证了最详细的模型（即，使用身体形状信息和椭圆形身体）在很大程度上优于最简单的方法（仅使用质心距离和速度以及盘形身体）。此外，我们观察到，如果在避免碰撞时不使用这些信息而引入椭圆体，则模型的性能相对较差。然而，不同模型之间的差异仅与描述可观测分布的“尾部”有关，这表明更复杂的模型仅可用于描述高密度环境。我们还验证了“条纹形成”出现在所有的模型。
2022-03-29 physics.soc-ph
Life-cycle Modeling and the Walking Behavior of the Pedestrian-Group as an Emergent Agent: With Empirical Data on the Cohesion of the Group Formation
该研究以行人群体为涌现智能体，基于监控轨迹与人工标注数据建模群体生命周期与队形，总结行为及状态转移抽象模式，为仿真群体智能体开发及相关交互工程系统设计提供支撑。
2025-10-30 cs.MA cs.SY eess.SY
Probabilistic dynamics of small groups in crowd flows
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Eindhoven Artificial Intelligence Systems Institute（埃因霍温人工智能系统研究所）
本研究基于2100万条真实轨迹分析超600万二人组，提出概率模型和方向对数几率指标，揭示人群密度影响二人组队形变化，为群体感知人群建模奠定基础。
2026-09-09 physics.soc-ph
A primer on data-driven modeling of complex social systems
道路上的交通堵塞、社交媒体上的回音室、流动的行人人群以及选举期间的观点动力学，都是复杂的社会系统。这些应用程序可能看起来不同，但从数学的角度来看，它们激发的一些问题是相似的。在这些例子中，研究人员试图揭示个体代理-无论是司机，Twitter帐户，行人还是选民-是如何互动的。通过更好地理解这些相互作用，数学建模者可以预测当代理改变其行为时将出现的组级特征。在本教程中，这是基于我在2021年美国数学学会短期课程的演讲，我介绍了一些术语，方法，以及在构建这种数据驱动模型时出现的选择。我讨论了统计模型或数学模型、静态模型或动态模型、空间模型或非空间模型、离散模型或连续模型以及现象模型或机械模型之间的差异。为了具体起见，我还更详细地描述了两个复杂系统，选举动力学和人群运动的模型。通过概念方法，我广泛强调了在构建和校准模型、选择复杂性以及使用定量和定性数据时出现的一些挑战。
2022-10-16 math.HO physics.soc-ph
From individual behaviour to an evaluation of the collective evolution of crowds along footbridges
本文提出了一个基于微观现象学观察的人群动态宏观模型，通过一个正式的数学过程来放大。该模型的实际适用性，以现实世界的问题进行测试，考虑沿人行天桥，感兴趣的结构和交通工程的行人交通。对人群流动的真正宏观的定量描述，直接符合工程上批量结果的需要。然而，三个问题超出了唯一的建模是最重要的：行人流入条件，数值近似的方程的非平凡的人行天桥几何形状，和校准的自由参数的模型的基础上，在现场测量目前可用。这些问题进行了讨论，并提出了解决策略。
2016-02-16 math-ph math.MP nlin.AO
Quantifying Life Quality as Walkability on Urban Networks: The Case of Budapest
城市的生活质量与出行选择以及人们获得不同服务和景点的容易程度密切相关。步行基础设施网络是城市社会生活的支柱。虽然有许多方法可以量化生活质量，但大多数都没有具体考虑城市的步行能力，而是提供了一个城市范围的衡量标准。在这里，我们开发了一种数据驱动的，基于网络的方法来量化城市的宜居性。我们引入了一个生活质量指数（LQI）的基础上，行人可达性的设施和服务，安全和环境变量。我们的计算方法概述了以更细粒度衡量生活质量的新方法，这对城市规划者，城市官员和利益相关者来说可能是有价值的。我们将数据驱动的方法应用于布达佩斯，但由于强调在线和易于获得的定量数据，因此该方法可以推广并适用于任何城市。
2020-06-04 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
