社会力模型的改进研究

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1、第35卷第1期南京理工大学学报(自然科学版)Vol．35No．12011年2月JournalofNanjingUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Feb．2011社会力模型的改进研究汪蕾，蔡云，徐青(浙江大学管理科学与工程学系，浙江杭州310058)摘要:为了提高大规模人群行为模拟的有效性，该文基于人群行为特点对社会力模型进行了改进研究。通过引入出口吸引力和朋友吸引力分别描述了出口对行人的吸引作用及行人的成群结队现象。在考虑相对速度对社会心理力影响的基础上，修

2、正了期望速度，提出了一个与剩余时间、行人间距离以及周围行人速度有关的自我期望速度函数，由此得到了社会力修正模型。该模型可以用来更为真实地模拟突发事件中的大规模人群行为。关键词:社会力模型;修正;人群行为;行人中图分类号:U491．1;X928文章编号:1005－9830(2011)01－0144－06ModificationstoSocialForceModelWANGLei，CAIYun，XUQing(DepartmentofManagementScienceandEngineering，ZhejiangUniver

3、sity，Hangzhou310058，China)Abstract:Inordertoimprovetheeffectivenessofsimulationonbehaviorsoflarge-scalepopulation，thispaperstudiesthemodificationofthesocialforcemodelbasedoncharacteristicsofcrowdbehaviors．Bothexitattractionforceandfriendattractionforceareintrodu

4、cedtodescribetheattractionmakingpedestriansmovetowardtheexitandthephenomenonindroves，respectively．Effectsoftherelativevelocityonsocialpsychologyareconsideredandtheexpectedvelocityisanalyzed．Afunctionfortheself-expectedvelocityisproposed，whichrelatestothelefttime

5、，distancesbetweenpedestriansandspeedsofotherpedestrians．Accordingtotheaforementionedmod-ifications，animprovedsocialforcemodelisobtained．Theimprovedmodelcansimulatecrowdbehaviorsinemergencemorerealistically．Keywords:socialforcemodels;modification;crowdbehaviors;p

6、edestrians近年来发生的多起突发灾害给人民群众带来大地震还是2009年春节的雪灾。一次又一次的了巨大的生命和财产损失，不管是2008年的汶川灾难警示我们必须对突发性灾害进行研究，找出收稿日期:2010－11－24修回日期:2010－12－20基金项目:国家自然科学基金重大计划重点支持项目(90924304)作者简介:汪蕾(1970－)，女，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向:决策分析，E-mail:wang_lei@zju．edu．cn。总第176期汪蕾蔡云徐青社会力模型的改进研究145其一般规律，尽可能在

7、灾害来临时将损失减少到的行人行为模型，它将行人看作满足力学运动定最小。这些突发灾害，都有一个共同特点，即受影律的质点，用力矢量来描述行人的真实受力以及响人数巨大，都会形成大规模人群行为，所以有必内在动机。要对大规模人群的行为进行研究。Helbing的社会力模型为00对于人群行为的模拟，国内外学者已经做了dvivi(t)ei(t)－vi(t)［1－5］midt=mi+∑fij+∑fiw很多研究，德国的Helbing等对人群恐慌进行τij(≠i)w了详细分析，并提出了社会力模型(SocialForce(1)Model，SF

8、)，模型考虑了行人流的离散特征，假设其中行人流的动态特征是在个体相互之间的作用力下fij={Aiexp［(rij－dij)/Bi］+kg(rij－dij)}nij+［6］产生的;日本的Teknomo对社会力模型中的排κg(r－d)Δvtt(2)ijijjiij［7］斥力构建了相关模拟模型;Cremer和Ludwig将fiw={Ai