[发明专利]基于多方面情绪传染的人群逃慌仿真方法

说明书

本发明公开了基于多方面情绪传染的人群仿真方法。该方法包括场景建模、赋予个体初始信息、连接个体关系、心理情绪值计算、生理情绪值计算以及综合情绪值计算，通过触发场景中不同位置爆炸点，记录个体的情绪变化。该方法将现有的情绪传染中使用的欧氏距离传染机制改进为热传播，有效模拟了个体之间的情绪传染关系，利用两个个体间的节点关系决定是否传染，使情绪传染机制更加合理化；并且在情绪研究中添加生理情绪建模，生理情绪与个体的年龄、性别、体力等因素相关，使个体疏散逃慌的过程更加真实化。基于多方面情绪传染的人群逃慌仿真模型可以在同等状态下更准确有效地模拟真实世界。

技术领域

本发明属于人群仿真技术领域，尤其涉及一种基于多方面情绪传染的人群逃慌仿真方法。

背景技术

随着我国经济的飞速增长，城市化已然成为主流趋势。各大商场，公园的出现使得人群聚集的机会增多，集会中人群密度越来越高，保障人民人生安全刻不容缓。因此需要研究一种人群仿真方法，模拟在紧急情况下的人群逃慌行为，从而计算人群在紧急情况下的自动疏散行为方式以及判断和消耗时间。

传统方法中，通常采用真实事件模拟，但是这种方法需要耗费大量的人力物力财力。因此研究人员更倾向于采用仿真模型进行模拟。现有的仿真模型通过计算机仿真技术进行场景建模，人群行为建模以及人群情绪模拟建模，可以在降低研究成本的同时达到较好的疏散演练效果。人群情绪对人的行为有很大的影响，它作为影响个体行为决策的决定性因素在群体行为中扮演着重要的作用，在情绪传染中尤为重要。情绪传染的主要作用是模拟真实状况下由于刺激人与人之间情绪的交互而引发的连环反应，常用的情绪传染一般利用1933年，W.O.Kermack等人提出的流行病学模型-SIR模型来计算人群情绪传染，用三种不同状态决定个体状态。其中采用欧式距离传播机制决定个体何时受到感染。但是欧氏距离传播机制在仿真过程中的结果表明不能准确的传达个体情绪，并且未曾考虑到社会关系等影响，使得情绪传染过程比较单一无法较大程度上包含多类影响。除此之外，现有的仿真方法中未曾包含个体自身生理状态，没有考虑到个体在紧急疏散逃慌过程中的身体状态，不符合真实场景。

通过利用人群个性以及人群情绪来模拟人群自行疏散已经成为了模拟真实世界的人群仿真的主流方法。目前仍需要一种更加真实合理、易收敛且计算复杂度低的人群仿真模型对人群行为进行研究，从而当紧急事件发生时能够迅速对人群的运动进行观察模拟，以便于人工干预疏散。但是如何设置更加合理的传染机制，将仿真模型中的疏散复合真实情景成为了亟待解决的问题。情绪模拟的合理性和真实性以及仿真个体状态将直接影响到逃慌的效率以及效果：建立合理且真实的个体行为建模能最大准确性的模拟紧急状态下的人群逃慌行为，达到降低群聚踩风险，提高自行疏散效率的目的，为建立合理的疏散通道或疏散员以及安全出口提供理论支持；反之，将会无法准确判断人群行为，导致延误逃生时机或者设立错误的疏散引导。

因此，我们重新提出一种情绪传染机制以及个体状态建模。将现有情绪传染中使用的欧氏距离传染机制改进为热传播，利用随机图中二者之间的节点关系决定是否传染，将情绪传染机制更加合理化；同时添加生理情绪建模，将个体疏散逃慌的过程更加真实化。实验表明，我们提出的基于多方面情绪传染的人群逃慌仿真模型能够在同等状态下更准确有效的模拟真实世界。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了基于多方面情绪传染的人群逃慌仿真方法，提供一种新的情绪传染机制问题，以实现真实有效的基于多方面情绪传染的人群逃慌仿真方法公共场合的群体疏散仿真。解决由于群体人数过多情绪传染机制难以收敛等问题。

基于多方面情绪传染的人群逃慌仿真方法，具体包括以下步骤：

步骤1、创建仿真场景的三维建筑模型，确定场景中的安全出口数量，出口位置；并标记爆炸点的位置以及爆炸类型；

步骤2、确定场景中个体agent的数量N(t)，并随机为每个个体agent赋予初始位置、初始情绪值以及初始体力值；

步骤3、使用OCEAN模型为场景中的每个个体agent定义不同的人格个性；