Determining social mechanisms for sequential decision-making in a virtual pedestrian route choice experiment
School of Mathematics, University of Leeds（利兹大学数学学院）；School of Engineering Mathematics and Technology, University of Bristol（布里斯托尔大学工程数学与技术学院）；School of Public Affairs, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学公共事务学院）
本研究通过实验发现，个体在虚拟行人路线选择中更倾向于遵循多数先前决定，而非重视近期决定，揭示了社会序列决策机制。
2025-12-15 physics.soc-ph
Symmetry Breaking in Pedestrian Dynamics
当两个方向相反的行人接近对方时，每个人都必须决定他们将试图通过哪一侧（左侧或右侧）。如果双方都做出相同的选择，那么传球就可以轻松完成，而如果他们做出相反的选择，就会发生尴尬的对峙或碰撞。经常相遇的行人可以建立“社会规范”，使这一决定产生偏见。在这项研究中，我们调查的行人的二元决策的影响时，通过对行人流量的动态，以研究出现的社会规范的人群与个人偏见的混合物。例如，当来自不同社区的人在大型体育赛事或交通枢纽混在一起时，就可能出现这种情况。我们构建了一个相图，表明一个社会规范仍然可以出现提供行人是足够注意的人群中的其他人的选择。我们表明，这种集体行为有可能极大地影响行人的动态，包括打破对称的车道的形成。
2016-05-18 physics.soc-ph
How to Apply Assignment Methods that were Developed for Vehicular Traffic to Pedestrian Microsimulations
在交通规划中，应用配流方法计算用户平衡路径选择是非常常见的。一般认为，车辆交通是以广义成本为基础的用户均衡，其中出行时间是一个主要因素。令人惊讶的是，旅行时间并没有受到行人路线选择的太多关注。在行人的微观模拟中，用于计算首选步行方向的极大主导范例被设置为（空间）最短路径的方向。对于行人将旅行时间作为其步行行为的主要决定因素的情况，也希望在行人模拟中有一个分配方法。要应用现有的（道路交通）分配方法与模拟的行人之一，以减少nondenumbering许多可能的行人轨迹的一个小的子集的路线，代表的主要，相关的，并显着区分路由的替代品。除一条路线外，所有这些路线都将标记绕道，即不是起点和目的地之间的最短连接。建议的分配方法的目的是工作与常见的行人动力学的操作模型。这些-如前所述-通常会将行人送向空间最短路径的方向。因此，所有绕行路线都必须配备中间目的地，这样，行人可以绕行，作为分段连接的路段，他们走到最短路径的方向。然后，人们必须注意，从一个路段到下一个路段的越界不会引入人为因素进入行人轨迹。
2014-02-07 cs.CE cs.MA physics.soc-ph
An Experimental Study of Pedestrian Congestions: Influence of Bottleneck Width and Length
出口路线的位置和尺寸由实验数据和理论模型提供信息。实验数据在很大程度上仍然是不确定和矛盾的。在这篇文章中，我们试图用我们自己的实验来理解和调和这些差异。
2009-12-02 physics.soc-ph
Dynamic Assignment in Microsimulations of Pedestrians
介绍了一种通用的动态配流方法，并结合行人动力学微观仿真进行了研究。因为行人-不像车辆-不在网络上移动，而是在原则上可以在无限数量的路线中选择的区域上移动。要应用分配算法，必须为每个OD对选择有限（实际上是小）数量的相关代表从这些路线。这个几何任务是这方面的贡献的主要重点。主要任务是为OD对找到与常用分配方法一起使用的相关路线。该方法被证明为一个单一的OD对，并举例说明了一个例子。
2014-01-07 cs.CE cs.MA physics.soc-ph
From GEV to ResLogit: Spatially Correlated Discrete Choice Models for Pedestrian Movement Prediction
本文提出ResLogit模型，通过学习残差修正更有效捕捉行人运动中空间相关性，优于传统GEV结构。
2026-03-01 cs.LG physics.soc-ph
Exploring Perceived Vulnerability of Pedestrians: Insights from a Forced-Choice Experiment
本文通过51名参与者完成的在线双选项迫选实验，系统比较了16种行人刺激的感知脆弱性，发现轮椅使用者被认为最脆弱、无物品者最不脆弱，为后续主要行为研究设计提供了依据。
2023-10-30 physics.soc-ph
Assessing Pedestrian and Bicycle Treatments at Complex Continuous Flow Intersections
本研究评估了连续流交叉口（CFI）的自行车交叉替代方案的性能。此外，还对CFI交叉口类型与旨在提供等效容积容量比的标准交叉口进行了比较。测试了三种CFI交叉点，即传统交叉点、偏移交叉点和中间块交叉点。总共有12种替代方案，通过将两种自行车道类型和两种右转控制类型。通过微观模拟的基础上停止延迟和停止的次数，这些方案进行了分析。模拟结果显示，对于所有用户类别（包括机动交通）来说，偏移交叉口替代方案造成的停车延误最少。对于大多数路线类型，传统交叉口产生的停靠站数量最少。根据交叉点处特定的起点-终点模式，可以将“中间街区”交叉点视为“偏移”交叉点或“传统”交叉点的补充。在大多数情况下，专用自行车道的表现优于共用车道。当与一个等效的标准交叉口相比，汇总结果显示，所有CFI交叉口类型的停车延误显着改善，但标准交叉口有一个相等或更少的停车次数为大多数路线的调查。在对车流量的影响方面，偏置交叉口的车流量与通行能力之比最低。未来的研究包括将自行车的安全性，舒适性，以及这些交叉替代品的相对影响，额外的车辆性能指标。
2020-04-20 physics.soc-ph
Investigation of Voronoi diagram based Direction Choices Using Uni- and Bi-directional Trajectory Data
在人群中，个体做出不同的运动选择，例如“移动到目的地”、“跟随另一个行人”和“绕道而行”。为方便起见，本文将这三种方向选择分别称为目的地方向、跟随方向和迂回方向。在这里，它被发现的特征方向的选择可以启发的形状特征的Voronoi图。具体而言，在行人的Voronoi单元中，到Voronoi节点的方向被认为是潜在的“迂回”方向，并且垂直于Voronoi链路的方向被认为是潜在的“跟随”方向。行人在一个Voronoi单元中通常拥有多个备选的Voronoi节点和Voronoi链路，通过考虑偏离等相关因素来确定最优绕行和跟随方向。加上直接指向目的地的目的地方向，在Voronoi单元中定义了三个基本方向选择。为了评估基于Voronoi图的基本方向，提取了单向和双向流动实验中的经验轨迹数据。采用考虑步进频率的时间序列方法，减少了原始轨迹的摇摆现象，从而干扰了实际前进方向的识别。研究了经验速度方向与基本方向之间的偏差，并根据偏差大小将每个速度方向分为基本方向和不可解释方向。分析结果表明，每个基本方向可以是一个潜在的方向选择的行人。这三个基本方向的组合可以涵盖单向和双向流动实验中的大多数经验速度方向选择。
2018-05-03 physics.soc-ph
A discrete choice model for solving conflict situations between pedestrians and vehicles in shared space
当街道按照共享空间原则设计时，鼓励道路使用者自发地相互交流以协商空间。这些互动机制并不遵循明确定义的交通规则，而是与安全，舒适和时间压力有关的心理和社会原则。然而，这些原则是难以捕捉和量化，从而使其难以模拟的道路使用者的行为。本文研究了行人和机动车之间的交通冲突情况，主要目的是建立一个离散选择模型，以确定适当的冲突解决策略。在德国汉堡的共享空间街道，高行人流量被用作模型制定和校准的案例研究。通过轨迹预测和比较的自动程序检测冲突情况。通过观察行为模式，识别行人和车辆的标准规避行为。一组潜在的参数，这可能会影响选择的回避行动，制定和测试的意义。这些包括几何方面，如冲突用户的距离和速度，以及冲突特定的方面，如碰撞时间。最终在实际情况下对多项logit模型进行了校准和验证。所开发的方法是现实的，并准备在共享空间或任何其他组织较少的交通环境中的运动模型的实施。
2017-09-27 physics.soc-ph stat.AP
A Microscopic Decision Model for Route Choice and Event-Driven Revisions
基于离散选择理论，提出了一种微观路径选择决策模型。重叠路由的相关性明确包含在实用程序的随机部分中。为了提高计算效率，我们将选择集限制在下一个交叉口的转弯可能性上，假设之后到达目的地的最短路径。所提出的决策模型还考虑交通状况（例如交通灯、长队），使得驾驶员可以修改他们先前做出的决策。由于其兼容性，已经存在的微观交通流模型，建议的路径选择模型可以很容易地模拟可用的软件。结合起来，所提出的决策模型具有现实的行为，即，基于不完全信息的自适应选择，同时允许简单的实现。
2018-11-27 physics.soc-ph
Traffic flow splitting from crowdsourced digital route choice support
数字技术正在从根本上改变人类流动。交通数据的可用性、数据源的连通性增加以及计算资源的廉价访问对路线选择的影响尤其大。数字路由技术为个人提供了更有效的路线选择，并减少了城市的拥堵。然而，目前还不清楚这些技术的广泛采用实际上如何改变复杂街道网络上的集体交通流量动态。在这里，我们回答这个问题的动态下的城市通勤数字路线选择的支持。建立在类的拥堵游戏，我们研究的通勤行为的演变，作为人口的一部分依赖于，但也有助于，众包交通信息。其余的人根据个人经验选择路线。我们展示了数字路线选择支持如何可能导致通勤流沿不同路线分离成技术和非技术用户。这种集体行为可能加剧系统的低效率，并导致拥塞的增加。这些结果突出了路线选择决策支持协议算法设计领域的新研究方向，以帮助在日益城市化和数字化的过程中解决拥堵，排放和其他系统性低效率问题。
2020-08-11 physics.soc-ph
Choice Sets and Smart Card Data In Public Transport Route Choice Models: Generated vs. Empirical Sets
本研究对比公共交通路径选择模型的传统与智能卡驱动的实证路径集生成方法，发现实证法随数据量增加效果提升且效率更优，正进一步评估选择集对参数估计偏差与效率的影响。
2025-03-11 physics.soc-ph
Game theory in models of pedestrian room evacuation
我们分析了行人疏散的一个矩形房间，考虑了格子气计划与行人的行为方面。个体的移动基于随机和理性的选择，并受到两个或多个想要前进到同一位置的代理之间的冲突的影响。这种冲突的解决是根据一定的规则密切相关的战略的概念，在博弈论，合作和背叛。我们认为游戏规则类似于囚徒困境和猎鹿游戏，与个人的概率相关联的收益提前到选定的网站。我们发现，即使背叛是任何代理人的理性选择，在某些条件下，合作者可以利用相互合作，并离开房间更快地比叛逃者。
2013-11-07 nlin.AO physics.soc-ph
Data-driven physics-based modeling of pedestrian dynamics
本文提出一个基于双时间尺度Langevin动力学的通用框架，通过数据驱动方法从真实轨迹数据中学习复杂势能，有效捕捉复杂几何环境下的行人动力学及波动统计特性，并适用于车辆交通等主动动力学研究。
2024-07-30 physics.soc-ph
Empirical Study of Effect of Dynamic Travel Time Information on Driver Route Choice Behavior
本文的目的是研究行程时间信息对日常驾驶员路径选择行为的影响。一个真实世界的实验研究的目的是让参与者重复选择两个替代路线的五个起点-目的地对在多天后，为他们提供动态更新的旅行时间信息（平均旅行时间和旅行时间的变化）。研究结果表明，历史行程时间信息能使行为理性平均提高10%，并能降低惯性倾向，增加收益域中的风险寻求。此外，预期行程时间信息被证明是更有效的比行程时间变异性信息，在提高理性的行为时，驾驶员有有限的经验。然而，在驾驶员获得足够的路线知识后，与两种信息类型相关联的行为差异变得微不足道。结果还表明，当驾驶员缺乏经验时，更快的不可靠的路线比更慢的更可靠的路线更有吸引力。然而，随着经验的积累，司机变得更愿意采取更可靠的路线，因为一旦获得经验，他们就不愿意成为风险寻求者。此外，信息对驾驶员行为的影响因参与者和行程而显着不同，这在很大程度上取决于个人特质和行程特征。
2020-03-02 physics.soc-ph
Avalanches of choice: how stranger-to-stranger interactions shape crowd dynamics
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；University of Ferrara（费拉拉大学）；INFN Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto per le Applicazioni del Calcolo（意大利国家研究委员会计算应用研究所）
研究通过分析真实人群在列车站路线分流中的行为，发现个体倾向于跟随前方人的路径，即使导致更长的行程时间，这种倾向导致人群动态的突发性模式，揭示了局部模仿行为对集体路线选择的主导作用。
2025-12-10 physics.app-ph physics.data-an physics.soc-ph
Transportation Emergency Planning Considering Uncertainty in Event Duration and Drivers' Behavior
交通应急管理处理因紧急情况（如事故或道路被淹）而导致的交通中断周围的车辆和行人交通，旨在确保驾驶员，行人和应急人员的安全。在这项研究中，一个场景，涉及当地的A1高速公路，意大利的主要高速公路连接南北，进行了研究。研究了事件持续时间和驾驶员响应率对替代路径激活策略的影响。建立宏观和微观行程，并为不同的事件持续时间和响应率，有效的路线激活的时间表进行评估。根据结果，对于短于1.5小时的事件，不需要激活替代路线，并且事件越长，需要越多的替代路线来最小化淹没路线上的总旅行时间。此外，驾驶员使用替代路线的响应率的增加导致需要在激活宏观路线之后激活微观路线。在此基础上，考虑不同的疏散策略和居民响应时间，研究了洪水情景下城市居民的疏散问题。结果表明，最佳的出口点分配和居民的准备，以减少总疏散时间的重要性。
2018-02-03 cs.CY physics.soc-ph
Obscuring digital route choice information prevents delay-induced congestion
虽然路由应用程序越来越多地影响个人的移动性选择，其对集体交通动态的影响仍然在很大程度上是未知的。智能通信技术提供了准确的交通数据，用于选择一条路线而不是其他路线，但固有的延迟破坏了这些信息的潜在用途。在这里，我们介绍和分析了一个简单的集体交通动态模型，这是由于路线选择依赖于过时的交通信息。我们发现，足够小的信息延迟，交通流是稳定的扰动。然而，超过分叉点的延迟会引起幅度增加的自组织流振荡-拥塞出现。提供在足够长的时间段内平均的延迟信息，或者更有趣的是，减少遵守路线建议的车辆数量，可以防止这种延迟引起的拥堵。我们揭示了这些现象的基本机制，在一个最小的两条道路模型，并证明其普遍性，微观，基于代理的模拟道路网络系统。我们的研究结果提供了一种方法，从概念上理解广泛使用的非瞬时路由信息引起的系统范围内的交通动态，并建议如何避免产生意外的集体交通状态。
2021-10-13 physics.soc-ph
Do Railway Commuters Exhibit Consistent Route Choice Rationality Across Different Contexts and Time? Evidence from Tokyo metropolitan Commutes
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
该研究以东京超百万用户一年的手机位置数据为基础，结合多项Logit模型与统计物理学框架，分析铁路通勤者路径选择的时间稳定性与OD异质性，发现总体行为具时间稳定性且偏好呈双峰分布，为细化铁路换乘模型提供依据。
2026-08-18 physics.soc-ph
Investigating day-to-day route choices based on multi-scenario laboratory experiments. Part I: Route-dependent attraction and its modeling
在城市交通网络领域，越来越多的日常交通动力学理论被提出来描述网络流的演化，越来越多的实验室实验被用来观察出行者的行为变化。然而，理论家和实验家之间的“沟通”并没有做好。本文致力于1）通过一系列的实验室实验来检测非预期的行为干扰，2）通过将观察到的行为干扰嵌入到路由选择模型中来改进现有的DTD动力学理论。首先，312名受试者参与了八个决策情景之一，并在可消化的平行路线网络中重复进行路线选择。第二，观察到三种经典路径选择模型不能完全解释的路径转换行为模式。第三，为了丰富离散路径选择模型的解释能力，路径依赖吸引物的行为假设，即，路径依赖惯性和偏好。在此基础上，提出了一个解析的DTD动力学模型，并证明了该模型稳定地收敛到一个唯一的平衡态。最后，所提出的DTD模型可以令人满意地再现各种数据集的观察。研究结果可以帮助交通科学理论家充分利用实验室实验，建立既有真实行为基础又有简洁数学性质的网络平衡或DTD动态模型。
2023-03-07 physics.soc-ph stat.AP
Investigating and modeling day-to-day route choices based on laboratory experiments. Part II: A route-dependent attraction-based stochastic process model
为了解释在一系列实验室实验中观察到的日常（DTD）路线选择行为和交通动态，本研究的第一部分提出了一个基于离散选择的分析动态模型（Qi等人，2023年）。虽然确定性模型可以很好地再现实验观测，它收敛到一个稳定的平衡路线流量，而观察到的DTD的演变是明显的随机振荡。为了克服这一局限性，本文提出了一个基于路径依赖吸引的随机过程（RDAB-SP）模型的基础上相同的行为假设在本研究的第一部分。通过比较基于模型的估计和实验观测结果，证明了RDAB-SP模型能够准确地再现流量切换和路径流量演化的随机振荡。据我们所知，这是第一次尝试通过使用随机过程DTD模型来解释和模拟实验观测，有趣的是发现，看似意料之外的现象（即，随机路由切换行为）实际上由简单规则支配，即，独立和基于概率的路径选择行为。最后，一个近似模型的开发，以帮助模拟的随机过程，并在一个简单而有效的方式评估的均衡分布，使该模型在交通政策设计的有用和实用的工具。
2023-03-07 physics.soc-ph stat.AP
On Oscillations in the Social Force Model
社会力模型是行人动力学最重要的模型之一。因此，自然围绕它产生了许多讨论和批评，其中一些涉及行人运动中存在的振荡。这一贡献是调查在何种情况下，参数选择和模型变量振荡发生，以及如何防止这种情况。结果表明，振荡可以排除，如果模型参数满足一定的关系。事实上，与一些参数的选择振荡发生，并与一些没有被利用来验证一个特定的计算机实现的模型。
2015-07-09 cs.CE cs.MA physics.soc-ph
Experiments on route choice set generation using a large GPS trajectory set
在文献中开发的几种路线选择模型是基于相对较少的观察。随着跟踪设备在最近的调查中的广泛使用，有可能获得关于旅行者的选择行为的见解。在本文中，不同的路径生成算法进行了评估，使用一个大型的GPS轨迹数据集。该数据集包含来自特拉维夫大都市区的6，000个观测结果。通过基于最短路径生成单一路径来执行初始分析。使用单一路径可以覆盖6，000个观测值中的近60%（假设阈值为80%重叠）。这一结果与以前的文献结果显著不同。分别采用链路惩罚法、链路消除法、仿真法和过节点法生成路径集，并比较了算法的一致性。一个修改的链接惩罚方法，占优先使用更高层次的道路，提供了一个路线集97%的覆盖率（80%的重叠阈值）。通过节点的方法产生的路由集具有令人满意的覆盖范围，并产生更多的异构路由（在链路数和路由比）。
2020-05-22 physics.soc-ph stat.ME stat.ML
A Two-Dimensional CA Traffic Model with Dynamic Route Choices Between Residence and Workplace
将Biham、Middleton和Levine（BML）模型扩展到描述城市中居住地和工作地之间的动态路径选择。从速度图、到达时间概率分布、目的地到达率和收敛时间等方面研究了城市单工作场所交通动态。在四种城市增长模式的框架下，对双工作场所城市与单工作场所城市进行了比较研究。过渡区中发现的速度图中，系统经历了一个连续的过渡，从一个移动的阶段，一个完全堵塞的阶段。我们执行一个有限尺寸标度分析的临界密度从统计的角度来看，这个干扰过渡的序参量的估计。研究还发现，城市交通的统计特性受城市面积、工作场所面积和城市布局的影响很大。
2012-06-12 nlin.CG physics.soc-ph
Reproducing human biases in route choice using large language models: Toward scalable behavioral modeling
Laboratory of Computation and Analytics of Complex Management Systems (CACMS), Tianjin University, China（复杂管理系统的计算与分析实验室，天津大学，中国）；College of Management and Economics, Tianjin University, China（管理与经济学院，天津大学，中国）；Faculty of Science and Engineering, University of Nottingham Ningbo China（科学与工程学院，诺丁汉大学宁波校区，中国）
研究探讨大语言模型能否在不明确前景理论参数时重现人类路径选择行为偏差，设计行为评估框架并比较，发现其能重现偏差及展现相关决策行为，为人类决策建模及相关研究提供可扩展替代方案。
2026-07-14 cs.AI cs.CL cs.LG
A hybrid gravity and route choice model to assess vector traffic in large-scale road networks
公路上的人流可能是传染病和入侵物种的主要传播媒介。虽然大多数道路交通是本地的，但少量的长途旅行就足以将入侵或疾病向前推进。因此，了解有多少病原体长途旅行以及它们选择哪些路线是成功管理疾病和入侵的关键。随机重力模型已被用来估计旅行社的出发地和目的地之间的分布。然而，在大规模系统中，很难收集适合这些模型所需的数据，因为长途旅行者的数量很少，而且出发地和目的地可能有多个接入点。因此，重力模型往往只提供剂流的相对测量。此外，重力模型无法深入了解道路代理使用的道路。我们解决了这些问题，结合随机重力模型与随机路径选择模型。我们的混合模型可以适用于在许多长途旅行者使用的道路上收集的调查数据。这减少了采样工作，使我们能够获得矢量压力和路径的绝对预测，并允许严格的模型验证。在一般情况下介绍我们的方法后，我们通过将其应用于斑马和斑驴贻贝（Dreissena spp.）的潜在入侵来证明其益处。加拿大不列颠哥伦比亚省。该模型产生的R平方值为0.73的方差校正代理计数在调查地点。
2020-05-21 physics.soc-ph q-bio.PE q-bio.QM
Statistical inference of travelers' route choice preferences with system-level data
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
传统的网络模型基于一个简化的通用效用函数来封装所有起点-目的地对之间的出行行为。通常，效用函数仅由旅行时间组成，其系数等同于从所述偏好数据获得的估计。虽然这种建模策略是合理的，但在网络流聚合中，个人层面数据中固有的采样偏差可能会进一步放大，导致不准确的流量估计。这些数据必须从调查或旅行日记中收集，这可能是劳动密集型的，昂贵的，并限于一个小的时间段。为了解决这些局限性，本研究扩展了经典的双水平公式，估计旅行者的效用函数与多个属性使用系统级数据。我们制定了一种方法，基于非线性最小二乘法，以统计推断旅客的效用函数在网络环境中使用交通计数，交通速度，交通事故和社会人口统计信息，以及其他属性。优化问题的数学性质及其伪凸性的分析促使使用归一化梯度下降。我们还开发了一个假设检验框架，以检查效用函数系数的统计特性，并执行属性选择。在合成数据上的实验表明，这些系数是一致恢复的，假设检验是一种可靠的统计量，可以识别哪些属性是旅行者路径选择的决定因素。此外，一系列蒙特卡罗实验表明，统计推断对源-目的地矩阵和流量计数中的噪声以及各种传感器覆盖水平具有鲁棒性。该方法还使用在COVID-19爆发之前和期间在加利福尼亚州弗雷斯诺收集的真实世界多源数据进行了大规模部署。
2022-04-23 cs.LG math.OC physics.soc-ph
