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基于元胞自动机和复杂网络理论的双向行人流建模

任刚 陆丽丽 王炜

基于元胞自动机和复杂网络理论的双向行人流建模

任刚, 陆丽丽, 王炜
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  • 通过设计行人行走倾向性调查实验,分析了行人的行走倾向性特征. 引入前进系数、右倾系数、超越系数以及影响修正系数等对元胞自动机(CA) 基本模型中的转移概率进行修正,建立了考虑行人行走倾向性特征的CA行人仿真模型. 针对该模型中的行人群体,依据k-近邻作用原理,构建行人复杂网络. 通过计算机仿真,揭示了行人流密度、速度和流量的关系以及仿真过程中出现的自组织现象.进一步分析仿真输出的行人流基本参数和行人复杂网络主要特征参数,发现对同一行人流,其平均速度和网络平均路径长度均随着行人流状态的改变而变化.最后, 通过平均路径长度和平均速度的数据拟合,得出两者之间存在着线性负相关关系的结论, 即具有较小网络平均路径长度的行人流具有较高的平均速度.
    • 基金项目: 国家科技支撑计划(批准号: 2009BAG13A05)和国家自然科学基金(批准号: 51078086 )资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-09
  • 修回日期:  2011-12-12
  • 刊出日期:  2012-07-05

基于元胞自动机和复杂网络理论的双向行人流建模

  • 1. 东南大学交通学院,江苏省交通规划与管理重点实验室, 南京 210096
    基金项目: 

    国家科技支撑计划(批准号: 2009BAG13A05)和国家自然科学基金(批准号: 51078086 )资助的课题.

摘要: 通过设计行人行走倾向性调查实验,分析了行人的行走倾向性特征. 引入前进系数、右倾系数、超越系数以及影响修正系数等对元胞自动机(CA) 基本模型中的转移概率进行修正,建立了考虑行人行走倾向性特征的CA行人仿真模型. 针对该模型中的行人群体,依据k-近邻作用原理,构建行人复杂网络. 通过计算机仿真,揭示了行人流密度、速度和流量的关系以及仿真过程中出现的自组织现象.进一步分析仿真输出的行人流基本参数和行人复杂网络主要特征参数,发现对同一行人流,其平均速度和网络平均路径长度均随着行人流状态的改变而变化.最后, 通过平均路径长度和平均速度的数据拟合,得出两者之间存在着线性负相关关系的结论, 即具有较小网络平均路径长度的行人流具有较高的平均速度.

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参考文献 (24)

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