A Simulation Model for Pedestrian Crowd Evacuation Based on Various AI Techniques
College of Science, University of Sulaimani（苏莱曼尼大学理学院）；Sulaimania Polytechnic University（苏莱曼尼亚理工大学）；University of Kurdistan Hewler（休勒库尔德斯坦大学）
本文试图设计一个行人人群疏散的智能仿真模型。为此目的，细胞自动机（CA）与模糊逻辑，第k近邻（KNN），和一些统计方程完全集成。在这个模型中，每个行人都被分配了一个特定的速度，根据他/她的身体，生物和情感特征。通过将每个行人的速度与环境、行人分布和对出口的熟悉程度等各种因素相结合，评估每个行人的应急行为和疏散效率。这些因素都对疏散过程有很大的影响。进行了几个实验，以验证该模型在不同的紧急情况下的性能。结果表明，该模型可以预测不同类型建筑内部和行人分布的疏散时间和紧急行为。该研究为建筑疏散系统的设计提供了参考。
2019-12-03 cs.AI cs.MA physics.soc-ph
Effects of the body force on the pedestrian and the evacuation dynamics
社会力模型（SFM）是描述情绪压力下群体行为的一个合适模型。本研究分析了体力在原始SFM中的作用。我们专注于与车身刚度（kn）和它的影响，行人动力学的两种不同的几何形状：瓶颈和走廊的参数。增加kn会对每个几何体的群组动态产生相反的影响：瓶颈的群组速度增加，而走廊的群组速度减少。前者反映了这样的事实，即刚度的增加减少了行人之间的重叠，因此，滑动摩擦减小。这种现象减少了靠近出口门的阻塞集群的数量。相反，在走廊的情况下，由于限制墙，行人由于空间限制而紧密地进入网格状配置。与墙壁的摩擦相互作用决定了整个人群沿着走廊的速度。此外，道路几何图形会在非常拥挤的环境中生成速度减慢的流量，这在许多实际情况下都可以观察到。我们还探索了由单位简化的运动方程产生的无量纲参数，并调整它们以再现经验基本图的定性行为。
2020-03-05 physics.soc-ph
Modelling social identification and helping in evacuation simulation
社会科学家批评了行人流的计算机模型，因为它们将心理群体视为仅仅是个人的集合。事实上，大多数疏散动力学模型都使用物理学中的类比，将行人视为粒子。虽然这确保了模拟的结果与重要的物理现象相匹配，例如随着密度的增加，人群的减速，但忽略了群体过程等社会现象。特别是，人群中的人具有社会身份，并与人群中的其他人分享这些社会身份。自我分类的过程决定了人群中的规范，并影响人们在疏散情况下的行为。我们制定了应用程序的社会身份在行人模拟算法。我们的目标是检查是否有可能进行的心理模型，以计算机模型的行人运动，使模拟结果对应于观察人群心理。也就是说，我们量化和形式化的实证研究和口头描述的群体身份对行为的影响。我们使用不确定性量化来分析当我们改变关键模型参数时模型的行为。在第一种方法中，我们将自己限制在一个特定的场景中，这个场景已经被人群心理学家彻底调查过，并且有一些定量数据可用：2005年7月7日伦敦地铁车厢的爆炸和随后的疏散。
2016-07-12 cs.MA math.DS physics.soc-ph
Evacuation trials from a double-deck electric train unit: Experimental data and sensitivity analysis
旅客列车在紧急情况下代表了一个具有挑战性的环境，公共交通车辆固有的典型布局和内部设计导致了特定的疏散条件。本文描述了在2018年在布拉格进行的模拟双层电动单元轨道车紧急疏散的全尺寸受控实验中获得的数据集。在考虑不同乘客人群组成、出口宽度和出口类型（例如，出口到高站台、使用楼梯到开放式铁路线以及没有任何支撑设备的750 mm跳跃）的各种疏散场景下，进行了15次疏散试验，涉及91名参与者。该研究的主要目的是收集关于轨道车内运动条件的实验数据，并研究各种边界条件对疏散过程和总疏散时间的影响。还分析了运动特征（出口流量、速度）和人类行为（运动前活动、出口行为）。所获得的数据被用来验证和调整探路者模型，以捕捉从轨道车疏散的重要方面。此外，使用该模型进行了一系列的模拟，提供人群组成，出口宽度，出口类型对总疏散时间的影响的敏感性分析。作为一个关键的发现，我们可以得出结论，对于一个标准的出口路径（平台或楼梯）的情况下，主要出口的宽度对总疏散时间的影响最大，然而，人群组成在疏散场景中发挥了主导作用，涉及跳跃。
2022-02-23 cs.MA physics.soc-ph
Pedestrian evacuations with imitation of cooperative behavior
本研究基于社会力模型开展数值模拟，探究混合人群中竞争性个体对合作行为的模仿机制对疏散的影响，发现少量合作个体即可提升疏散效率与安全性，凸显人群行为培训的价值。
2024-05-16 nlin.AO physics.soc-ph
Can crowdsourcing rescue the social marketplace of ideas?
Facebook和Twitter最近宣布了基于社区的审查平台，以解决错误信息。我们提供了一个概述的潜在的启示，这种基于社区的方法，内容审核的基础上，过去的研究和Twitter的观鸟数据的初步分析。虽然我们的分析通常支持基于社区的内容审核方法，但它也警告潜在的陷阱，特别是当新基础设施的实施侧重于基于人群的“验证”而不是“协作”时。“我们呼吁利用复杂系统研究、行为社会学和计算社会科学的方法进行多学科研究，以推进基于人群的内容审核研究。
2022-12-19 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
Evacuation in the Social Force Model is not stationary
本文用Social Force Model模拟千人单出口疏散，通过去趋势波动分析发现行人通过出口的时间间隔分布非平稳，并呈现先堵塞、后层流的两阶段特征。
2011-03-02 physics.soc-ph
A kinetic theory approach for 2D crowd dynamics with emotional contagion
在本文中，我们提出了一种计算建模方法的人群的动态，其中的情绪（特别是恐惧）的传播有行人的行为的影响。我们的方法是基于活性粒子的动力学理论的方法。该模型允许我们根据恐惧程度在两种竞争行为之间进行权衡：寻找不那么拥挤的区域和无意识地跟随潮流的趋势（羊群）。每个行人的恐惧程度会影响她的步行速度，并受到邻居恐惧程度的影响。在数值上，我们解决了我们的行人模型与情绪传染使用算子分裂计划。我们模拟疏散场景，涉及两组相互作用的行人，以评估域几何形状和恐惧传播的细节如何影响疏散动态。此外，我们再现疏散动力学的实验研究，涉及苦恼的蚂蚁。
2021-02-17 cs.NA math.NA physics.soc-ph
Fluctuations in pedestrian evacuation times: Going one step beyond the exit capacity paradigm for bottlenecks
为安全起见，建筑物和公共设施的设计必须符合建筑规范中的准则。建筑规范中的准则通常与出口通行能力\emph{i.e.}的概念有关，即通过瓶颈（拥堵时）的平均行人流量。在这里，我们认为，一个应该适当考虑到疏散时间的波动时，制定这些准则。这是特别真实的，当狭窄是突然的，人群可能会表现出竞争性。我们建议一个简单的方法来评估（部分）这些波动的程度的基础上，通过consideredbottleneck，这在实践中可以通过分析记录未来的真实疏散，或者，现实的演习（在什么是道德上可能的极限）连续逃生之间的时间间隔的统计数据。我们简要地提出了一个测试所提出的策略，使用元胞自动机模型，并确认其有效性在某些条件下，但也披露了它的一些局限性。特别是，它可能严重低估了行人行为中存在强相关性的波动（同时仍然比平均容量表现得更好）。
2017-12-06 physics.soc-ph
The effect of environment knowledge in evacuation scenarios involving fire and smoke - a multiscale modelling and simulation approach
Karlstad University（卡尔斯特德大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本文研究了在火灾和缓慢扩散的烟雾存在下，人群疏散动力学的影响，通过多尺度建模与模拟方法探讨环境知识对疏散者行为和停留时间的影响。
2018-06-08 cs.NA math.NA physics.soc-ph
Flood Evacuation During Pandemic: A multi-objective Framework to Handle Compound Hazard
从受洪水影响地区疏散人口是减轻洪水危害的非结构性措施。用于这一目的的避难所通常临时收容大量洪水撤离者。大流行期间的洪水会造成复合危害。在这种情况下的疏散很难计划，因为在高度拥挤的避难所里，保持社交距离几乎是不可能的。这导致了一个多目标问题，其目标相互冲突，即最大限度地增加洪水易发地区的疏散人数，并最大限度地减少避难所停留结束时的感染人数。据我们所知，这样的问题还有待于在文献中探讨。在这里，我们开发了一个模拟优化框架，其中多个目标处理的最大-最小的方法。该模拟模型由一个扩展的易感暴露传染病易感（SEIRS）模型。我们将该模型应用于洪水易发区Jagatsinghpur在印度奥里萨邦。我们发现，所提出的方法可以提供一个估计的人需要从个别容易发生洪水的村庄，以减少洪水灾害在大流行期间撤离。与此同时，这不会导致新感染人数失控。所提出的方法可以推广到不同的地区，并可以为利益攸关方提供一个框架，以管理灾害管理规划中相互冲突的目标，并处理复合灾害。
2020-10-03 physics.soc-ph
Influence of Pre-bottleneck Diversion Devices on Pedestrian Flow
瓶颈的存在往往会导致行人聚集的停滞，严重影响交通的效率，减少行人的流量。一些研究表明，在瓶颈前设置装置可以在一定条件下促进行人疏散。本文研究了出口前设置分流装置对行人流量的影响。根据我们的观察，这些分流设施可以在出口前形成缓冲区，影响行人的行为。疏散时间被发现减少的设备变得远离出口。在我们的实验中，发现分流桩的疏散效果优于安全屏障和无设备条件的情况下。在出口前约1m和3m处设置安全屏障的情况下，疏散时间分别延长了0.88%和2.67%。对于不同的出口距离（1m和3m），分流桩的疏散时间分别比没有设备的疏散时间短11.53%和14.96%。此外，设置分流桩减少了两个连续行人之间的时间间隔。综上所述，在我们的实验设置中，分流装置能够有效提高出口前的平均速率，促进疏散变得更加有序，从而减少了疏散后期的拥堵。也就是说，本研究表明，合理的设施布局不仅可以满足日常功能需求，而且可以提高空间在紧急情况下的有效利用，减少人群聚集和堵塞的概率。
2022-10-20 physics.soc-ph
Evacuation dynamics of asymmetrically coupled pedestrian pairs
我们提出并分析了扩展地板场元胞自动机模型的疏散动力学的非均匀行人对耦合的非对称组相互作用。这样的配对由一个领导者和一个跟随者组成，领导者主要决定配对的运动，而跟随者具有跟随领导者的明确趋势。这种配对的例子是母亲和孩子或两个不同年龄的兄弟姐妹。我们研究系统的属性，并将它们与同质人群的情况进行比较。我们发现一个强大的影响疏散时间的制度，由于堵塞现象的发生强对耦合。此外，我们得到了一个非平凡的依赖性的疏散时间的追随者的耦合到静态地板场，其中携带的信息的最短路径的出口位置。特别是，我们发现，系统与完全被动的追随者，谁是唯一耦合到他们的领导者，显示较低的疏散时间比同质系统，所有行人有一个平等的倾向，走向出口。我们比较最近进行的实验与计算机模拟的结果。
2016-08-18 nlin.CG physics.soc-ph
Effects of individual attitudes and motion decisions in room evacuation models
在这项工作中，我们提出了一个模型，考虑连续空间基板和离散时间的行人从封闭的疏散。我们分析了影响空的空间的使用，可以链接到行人的态度或字符的行为特征的影响。我们研究了不同的行为配置文件的相互作用如何影响所需的时间完全疏散一个房间和堵塞的发生。我们发现，从人群的角度来看，既不是完全自我主义的态度，也不是完全合作的态度是最佳的。相比之下，中间行为提供较低的疏散时间。这使我们发现了一些与{ \em faster-is-slow}效应非常相似的现象。该模型能够引入博弈论元素来解决试图占据同一空间的行人之间的冲突。此外，它允许在寻找空白空间的态度和冲突中的态度之间的作用进行区分。在本版本中，我们只关注这些实例中的第一个。
2016-09-12 nlin.CG physics.soc-ph
Simulation of High Density Pedestrian Flow: Microscopic Model
近年来，随着越来越多的人因各种原因和事件聚集在世界各地，对人群和疏散动力学进行建模变得非常重要。全球人口每年急剧增长，而目前的公共交通系统能够运送大量人员，这一事实增加了人群恐慌或拥挤的风险。行人模型基于宏观或微观行为。在本文中，我们感兴趣的是开发模型，可用于疏散控制策略。该模型将基于微观行人仿真模型，其演变和设计需要大量的信息和数据。将根据行人流量的经验数据得出的数学模型模拟人流。该模型是从图像数据库开发的，所谓的经验数据，从摄像机或使用人类探测器获得的数据中获取。我们把个体看作是通过社会和物理力量相互作用的自治粒子，这是一种用于模拟群体行为的方法。
2015-01-26 physics.data-an physics.soc-ph
A counterintuitive way to speed up pedestrian and granular bottleneck flows prone to clogging: Can 'more' escape faster?
密集的颗粒流通过收缩，以及竞争性的行人疏散，阻碍了形成堵塞的倾向。我们usemulsification模型行人和实验与颗粒磁盘探索一个原始的策略，以加快这些流量，其中包括在大会中的接触厌恶的实体。最小的元胞自动机和连续的基于代理的模型的行人疏散动力学的基础上，我们发现，包括礼貌的行人在一个给定的竞争人群未能减少疏散时间时，收缩（门口）是可以接受的大。这并不奇怪，因为添加代理会使人群更大。相比之下，当门很窄，一次最多只能容纳一两个特工时，我们的策略成功地大大抑制了长时间的木屐，加快了疏散速度。在一个开口窄于3个圆盘直径的振动二维漏斗流中，实验观察到类似的效果。事实上，通过在中性盘的初始集合中加入一大部分磁性盘，相互排斥，我们观察到中性盘连续出口之间的时间间隔缩短，正如其概率分布的研究所反映的那样。在一个更定性的说明，我们的研究表明，行人流和颗粒流之间的类比可以扩展到个别行人的一些行为特征。
2018-07-18 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Binary Decision Process in Pre-Evacuation Behavior
本文提出二进制决策模型，用于模拟人群预撤离行为，结合舆论动力学与二进制相变，探讨群体行为与社会拓扑结构的关系。
2025-11-20 cs.MA cs.SY eess.SY
Pedestrian flows through a narrow doorway: Effect of individual behaviours on the global flow and microscopic dynamics
我们通过控制实验研究了行人通过狭窄门口的疏散动力学。行人的行为的影响进行了调查，规定一个自私的态度的一小部分c\_s的参与者，而其他人的行为礼貌。由于原始设置能够将外出的参与者重新注入到房间中，因此分析是在（宏观上）准静止状态下进行的。我们发现，随着cs的增加，流量J上升，在正常条件下的出口和竞争性疏散的测量值之间进行插值。几个流量特性对门口行人密度$ρ$的依赖性，独立于c\_s，表明宏观上的行为方面可以被归入密度下，至少在我们的特定设置与有限的人群压力。特别地，在这些条件下，J随着$ρ$单调增长直到“紧密堆积”（$ρ$ $\approx$ 9 pers/m ${}^2$）。然后用显微镜表征流动。在其他数量中，连续逃跑之间的时间间隔，行人在门前等待的时间，以及他们的入射角进行了统计分析。简而言之，我们的主要研究结果表明，礼貌人群的流动是有序的，出口之间的时间间隔分布狭窄，而对于较大的c\_s的流动变得无序，消失的时间间隔出现。对于所有的c\_s，我们发现一个交替之间的短期和长期的时间间隔，我们归因于一个广义的拉链效应。出口区的平均等待时间随着其占用率的增加而增加。还评估了参与者感受到的流动和压力的紊乱。
2017-01-09 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
