考虑不同速度行人影响的背景场元胞自动机模型

【作者】 吴成； 张稷； 董力耘；

【机构】 上海大学上海市应用数学和力学研究所； 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室；

【摘要】 元胞自动机模型由于其简单、灵活、高效等特点,成为了行人疏散理论研究的重要方法之一。但是在大部分行人流元胞自动机模型中,行人向其相邻元胞格点移动的概率仅通过静态场或是通过静态场和动态场同时决定。然而,当一大群行人从一个房间离开时,特别是在紧急状态下,大部分行人并不是走最短路径,而是根据周围环境动态地选择疏散时间最短的路径。所以我们在Huang等人提出的背景场生成方法基础上,提出了一种既能描述行人到出口的距离,又能反映人群分布的背景场算法。我们把运动的行人和静止的行人分别看作不同种类的"障碍物",这能使背景场的场值会有不同的增加,该增加值反映了前方行人对后方行人阻碍的严重程度。我们得到的改进背景场,既能描述行人到出口的距离,又能反映行人分布的影响,使得行人根据周围行人分布情况找到一条较快的疏散路径,使得疏散更加合理。随后,我们使用该模型对若干种情况进行了模拟,模拟结果表明,在行人分布不对称或者出口位置不对称时,加入行人影响有助于改善行人在出口处的分布情况,提高出口的利用率,从而减少疏散时间,提高疏散效率。更多还原