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相似文献
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1.
张稷  韦艳芳  董力耘 《物理学报》2018,67(24):240503-240503
本文研究了通道中行人与车辆同向或反向运动时的人车相互作用.车辆运动的描述采用细化的确定性元胞自动机模型,而行人流则采用考虑背景场的格子气模型.车辆及其影响区被视为一种可移动的障碍物,形成动态变化的背景场,可以更好地反映人车之间的相互作用.通过数值模拟得到典型参数下的行人流基本图以及平均车速随行人密度的变化曲线.人车反向时行人流基本图中存在两个临界密度,其间的行人流量-密度曲线呈线性分布,曲线斜率k主要依赖于车辆宽度和行人预判时间,而平均车速近似为k,即反向车辆形成的移动瓶颈和行人拥堵向上游传播的速度是一致的.文中进一步考察了行人预判时间、车辆宽度及限速对人车混合交通流的影响.人车同向时,这三个参数的影响都不明显.人车反向时,当车辆宽度较小,即使在很高密度下,车辆仍可以前行,而更大的行人预判时间也有助于车辆的运动.  相似文献   

2.
文章依照等效功的思路由滚动摩擦力矩引入等效的"滚动摩擦力"的概念,并通过例题揭示出该"滚动摩擦力"与静摩擦力的本质差别;指出在通常的负载下可以忽略车轮的转动惯量而认为"滚动摩擦力"就等于从动轮的静摩擦力,即前者可以替代后者;介绍了滚动阻力因数与路面类型及车速的关系;利用"滚动摩擦力"和"牵引力"估算了普通轿车在良好路面上行驶时的最大速度,并指出传统教材中的不足之处;最后简要介绍了滚动摩擦的一般物理机制。文章为传统的力学教材中滚动摩擦这部分内容提供了有益的诠释与补充。  相似文献   

3.
基于元胞自动机的行人和机动车相互干扰机理研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
孙泽  贾斌  李新刚 《物理学报》2012,61(10):100508-100508
在行人流量大的人行横道处,机动车和行人之间存在较为严重的干扰.通过引入行人和机动车的冲突干扰规则, 构建了能够刻画人行横道处机动车和行人相互干扰行为的元胞自动机模型.通过数值模拟研究了行人到达率、机动车到达率、 行人冒险穿越机动车道的阈值以及行人对机动车敏感系数等因素对机动车和行人流量的影响. 模拟结果显示,所提出的模型很好地反映了行人与机动车之间的干扰特性;随着行人冒险穿越机动车道的阈值的增加, 机动车流量增大,行人流量减小;随着行人对机动车敏感系数的增加,行人避让概率减小,机动车流量减小,行人流量增大. 所得结果对混合交通的控制和管理具有一定的指导意义.  相似文献   

4.
永贵  黄海军  许岩 《物理学报》2013,62(1):10506-010506
利用改进的层次域元胞自动机模型,研究了正菱形网格空间中的行人疏散问题.这类网格可以避免行人贴近房间墙壁或障碍物,转移概率考虑了各种逃生受阻因素.数值仿真显示,出口处的行人分布与实验快照展示的行人分布基本相同,疏散时间和出口宽度呈线性关系,行人流率接近实验结果.  相似文献   

5.
金辉  郭仁拥 《物理学报》2019,68(2):20501-020501
针对楼梯区域行人运动进行观测实验,获得行人上下楼过程中的运动数据,通过对数据进行整理与分析,绘制不同过程中流量-密度变化关系图.通过对流密关系图进行定量分析,掌握楼梯区域行人运动特征,并改进原有元胞传输模型,提出楼梯行人运动模型,仿真模拟行人运动过程.模型中,引入势能修正系数,利用异向行人对元胞势能的影响来改变行人的路径选择;引入流量修正系数,描述不同的物理参数对元胞边界最大流量的影响;引入偏移系数,修正移动规则,增强优先方向对行人路径选择行为的影响.然后,通过比较仿真结果与实验数据,对模型及引入参数进行验证和校准.最后,利用校正模型,模拟研究楼梯区域对向行人运动过程,并对势能修正参数进行了灵敏度分析,进一步研究模型参数对行人运动的影响.研究表明,该模型可以模拟刻画楼梯区域行人运动过程,同时验证了楼梯区域行人集散效率跟行人到达率与行人路径选择有关.  相似文献   

6.
岳昊  邵春福  关宏志  段龙梅 《物理学报》2010,59(7):4499-4507
基于元胞自动机对视线受影响的行人疏散流进行仿真研究.模型根据行人视野半径将疏散空间划分为可见安全出口区域、可见墙壁区域和盲目区域;利用两个动态参数描述行人在不同移动区域内的疏散特征,从而决定行人的行为选择,包括行人定向移动、沿墙移动和正常疏散移动等行为.仿真研究了行人在墙壁上存在疏散指示标志的疏散空间内,视线受影响时采用随机定向寻墙沿墙移动疏散策略的情况下,行人视野半径对行人疏散时间的影响.研究表明,行人疏散时间不仅受行人视野半径的影响,而且还与安全出口的宽度和安全出口利用率有关.  相似文献   

7.
基于元胞自动机和复杂网络理论的双向行人流建模   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
任刚  陆丽丽  王炜 《物理学报》2012,61(14):144501-144501
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.  相似文献   

8.
以步行通道内的单向行人流为研究对象,分析研究行人拉链现象的生成机理,并建立基于Voronoi图的速度修正模型对其仿真研究.首先,从行人追求视野最佳和步行舒适的角度分析拉链现象的生成机理,以行人的视野关注和视野遮挡描述影响行人移动过程中产生拉链偏移的因素;以行人局部密度描述行人的步行舒适度;引入拉链敏感系数描述行人客观偏移的意愿程度;提出单个行人侧向偏移的机制,获得行人最佳的偏移位置.然后,构建基于Voronoi图的行人速度修正仿真模型,考虑行人是否有偏移倾向的主观意愿,并嵌入偏移规则,模拟再现行人的拉链现象.仿真发现:行人的拉链层数与通道宽度成正比,该模型速度密度关系图与实证数据吻合较好;与不考虑拉链效应相比,倾向主动进行侧向偏移的行人占比越大,越有助于提高通道内行人的移动速度、舒适度和空间利用率.  相似文献   

9.
行人跟踪算法及应用综述   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
曹自强  赛斌  吕欣 《物理学报》2020,(8):154-171
行人跟踪是计算机视觉领域中研究的热点和难点,通过对视频资料中行人的跟踪,可以提取出行人的运动轨迹,进而分析个体或群体的行为规律.本文首先对行人跟踪与行人检测问题之间的差别进行了阐述,其次从传统跟踪算法和基于深度学习的跟踪算法两个方面分别综述了相关算法与技术,并对经典的行人动力学模型进行了介绍,最终对行人跟踪在智能监控、拥堵人群分析、异常行为检测等场景的应用进行了系统讲解.在深度学习浪潮席卷计算机视觉领域的背景下,行人跟踪领域的研究取得了飞跃式发展,随着深度学习算法在计算机视觉领域的应用日益成熟,利用这一工具提取和量化个体和群体的行为模式,进而对大规模人群行为开展精确、实时的分析成为了该领域的发展趋势.  相似文献   

10.
陈亮  郭仁拥  塔娜 《物理学报》2013,62(5):50506-050506
为研究行人疏散过程中的路径选择行为, 提出了一个基于元胞自动机的行人微观模型, 并组织了三组双出口教室内的学生疏散实验. 模型中, 行人路径选择行为受其到出口距离、前方路径通行能力和行人间排斥力影响. 通过观察实验结果, 得到一些相关现象. 利用实验结果对模型参数进行校正. 利用校正模型对该教室内疏散学生流进行仿真, 结果表明 模型能有效地刻画教室内学生流的疏散特征, 疏散时间随学生人数线性增加. 该研究有助于类似场景中行人疏散策略和方案的制定. 关键词: 元胞自动机 行人疏散 仿真 实验  相似文献   

11.
In this paper, we propose a novel algorithm that can predict a pedestrian’s intention using images captured by a far-infrared thermal camera mounted on a moving car at nighttime. To predict a pedestrian’s intention in consecutive sequences, we use the dynamic fuzzy automata (DFA) method, which not only provides a systemic approach for handling uncertainty but also is able to handle continuous spaces. As the spatio-temporal features, the distance between the curbs and the pedestrian and the pedestrian’s velocity and head orientation are used. In this study, we define four intention states of the pedestrian: Standing-Sidewalk (S-SW), Walking-Sidewalk (W-SW), Walking-Crossing (W-Cro), and Running-Crossing (R-Cro). In every frame, the proposed system determines the final intention of the pedestrian as ‘Stop’ if the pedestrian’s intention state is S-SW or W-SW. In contrast, the proposed system determines the final intention of a pedestrian as ‘Cross’ if the pedestrian’s intention state is W-Cro or R-Cro. A performance comparison with other related methods shows that the performance of the proposed algorithm is better than that of other related methods. The proposed algorithm was successfully applied to our dataset, which includes complex environments with many pedestrians.  相似文献   

12.
为了提高汽车夜间行驶安全性能,设计并实现了一套基于红外图像处理的夜视安全系统。使用被动式红外相机对车辆和行人进行红外成像以得到车辆前方行人和车辆的准确位置;测距必须确定对象的形心,对红外图像的灰度值进行判定区分行人和车辆,对行人使用中值空域滤波方法进行降噪,对车辆使用db4小波进行预处理,然后使用基于图像边缘的图像分割方法进行图像分割,使用最大类间方差评估确定分割结果,再进行区域提取得到形心坐标;使用小孔成像模型计算形心与本车的距离,提取本车速度、加速度参数计算理论碰撞时间,当理论碰撞时间小于时间阈值时进行声光告警,从而实现实时预警。系统使用DIR-384-P红外相机,系统算法使用PFGA实现,测试结果表明,经过标校和加固后,系统与目标存在5米距离时,车辆测距的误差率达到2.74%,行人测距的误差率低于3.9%,具有一定的实际应用价值。  相似文献   

13.
室内停车场是静态交通的一个重要组成部分,由于缺乏有效的室内定位技术,目前存在着泊车导航以及反向寻车困难的问题。提出一种基于LED照明灯光的可见光室内停车场定位导航系统,实现了面向车辆的停车位引导和面向行人的反向寻车导航,具有定位速度快、定位精度高和"照明定位两用"的优势。实验结果及现场测试表明:该系统定位精度可达到7.5 cm,可支持车辆或行人在时速达17 km/h下的实时定位导航。  相似文献   

14.
The relation between flow and density is an essential quantitative characteristic to describe the efficiency of traffic systems. We have performed experiments with single-file motion of bicycles and compared the results with previous studies for car and pedestrian motion in similar setups. In the space–time diagrams we observe three different states of motion (free flow state, jammed state and stop-and-go waves) in all these systems. Despite their obvious differences they are described by a universal fundamental diagram after proper rescaling of space and time which takes into account the size and free velocity of the three kinds of agents. This indicates that the similarities between the systems go deeper than expected.  相似文献   

15.
初始位置布局不平衡的疏散行人流仿真研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
岳昊  张旭  陈刚  邵春福 《物理学报》2012,61(13):130509-130509
行人初始位置布局不平衡的多安全出口疏散过程, 是行人疏散流仿真研究的热点. 利用行人流动态参数仿真模型, 在实际距离和假想距离"极大极小"路径选择机理的基础上, 改进假想距离的计算方法及其拥堵计算区域, 实现疏散过程的动态平衡; 提出行人位置布局的不平衡系数, 以描述疏散空间内行人初始位置布局的不平衡性. 从行人初始位置随机和固定布局的角度, 仿真研究正常疏散环境下行人布局的不平衡性对疏散时间的影响, 并将仿真结果与原始模型做对比分析. 研究表明, 模型能有效地实现行人流疏散过程的动态平衡, 行人疏散时间受行人位置或安全出口布局的影响较小, 而与安全出口总宽度、 行人的初始数量以及拥堵感知系数有关.  相似文献   

16.
基于元胞自动机的行人疏散流仿真研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
岳昊  邵春福  姚智胜 《物理学报》2009,58(7):4523-4530
基于元胞自动机对行人疏散流进行仿真研究.模型利用两个动态参数反映行人移动区域内的疏散情况,从而决定行人的行为选择.模型中行人可以根据自身周围的情况选择移动、等待行为.本文仿真研究了行人在正常疏散环境下,系统规模、疏散人数、安全出口宽度、多个安全出口布局对行人疏散时间的影响.研究结果表明,行人疏散时间随行人数量呈线性增加;随安全出口宽度呈负指数性减少;同时,多个安全出口布局的不平衡也会对行人的疏散过程和疏散时间产生一定的影响. 关键词: 元胞自动机 行人疏散流 动态参数 疏散时间  相似文献   

17.
Walking in groups is very common in a realistic walking environment. An extended floor field cellular automaton(CA)model is therefore proposed to describe the walking behavior of pedestrian groups. This model represents the motion of pedestrian groups in a realistic way. The simulation results reveal that the walking behavior of groups has an important but negative influence on pedestrian flow dynamics, especially when the density is at a high level. The presence of pedestrian groups retards the emergence of lane formation and increases the instability of operation of pedestrian flow. Moreover,the average velocity and volume of pedestrian flow are significantly reduced due to the group motion. Meanwhile, the parameter-sensitive analysis suggests that pedestrian groups should make a compromise between efficient movement and staying coherent with a certain spatial structure when walking in a dense crowd.  相似文献   

18.
张磊  岳昊  李梅  王帅  米雪玉 《物理学报》2015,64(6):60505-060505
基于元胞自动机仿真研究拥堵疏散条件下行人拥挤力的产生、传递、吸收、抵消、累积等过程, 以安全出口前拱形的拥挤疏散行人流为研究对象, 研究拥挤致伤的生成机理. 基于行人位置距安全出口的距离, 生成趋于安全出口方向的拥挤力; 引入拥挤力效果与合力参数, 分别描述外界拥挤力对个体行人的作用效果与作用合力; 引入吸收系数与抗死伤系数, 分别描述拥挤力传递过程中行人对外界拥挤力的吸收与抵抗能力. 研究表明, 随吸收系数或抗死伤系数的增加, 能有效预防疏散行人流的拥挤致伤; 存在临界吸收系数与抗死伤系数, 将系统区分为弱保护相位、强保护相位和完全保护相位; 拥挤的死伤数量随疏散行人数量的增加而增加; 而且, 拥挤致伤的危险区域在安全出口前以安全出口中心线为对称轴呈“倒钟”形分布.  相似文献   

19.
李明华  袁振洲  许琰  田钧方 《物理学报》2015,64(1):18903-018903
在考虑行人视野范围的随机偏走格子气模型基础上, 引入行人对前方开阔区域的移动偏好特性, 提出改进的格子气模型, 对通道内对向行人流进行仿真研究. 模型再现了对向行人流在不同密度下出现的3种演化过程, 发现了行人密度与对向行人流分层现象的形成具有随机性, 以及统计了概率的变化趋势, 同时分析了分层现象形成概率与系统几何尺寸参数、移动强度参数、右行人流比例参数和视野范围参数等的关系. 分析结果表明, 改进的模型能够再现实际低密度下对向行人流不会出现分层现象的特性. 根据分层形成的概率, 可将对向行人流的密度分为5个区间, 不同区间的行人流演化过程各有差异. 模型和分析结果对理解对向行人流的动态演化过程, 提高通道内对向行人流的走行效率有一定帮助.  相似文献   

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