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基于建模碰撞行为的人群模拟方法和装置制造方法及图纸

技术编号:43130170 阅读:25 留言:0更新日期:2024-10-29 17:37
本发明专利技术提供一种基于建模碰撞行为的人群模拟方法和装置,包括:获取预先配置的人群模拟初始参数;所述人群模拟初始参数包括行人初始位置、行人初始速度、目的地坐标和障碍物点坐标;将所述人群模拟初始参数输入至预先构建的人群模拟模型中,预测得到行人下一时刻位置,进而得到目标避障行人轨迹;其中,所述人群模拟模型是使用强化学习基于深度神经网络利用真实行人轨迹数据集和预先构建的总成本消耗评价指标训练得到的。本发明专利技术使用深度强化学习方法,在真实行人轨迹数据集的基础上,根据总成本消耗评价指标训练人群模拟模型,实现了有真实避障行为的人群模拟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人群模拟,尤其涉及一种基于建模碰撞行为的人群模拟方法和装置


技术介绍

1、人群模拟(crowd simulation)是模拟人群如何与其他人和障碍物交互以到达目的地的过程,被广泛应用于应急疏散、建筑设计、交通调度等领域。

2、在人群模拟中,行人的移动行为可大致分为两种类型:即将发生碰撞和没有碰撞风险。具体来说,当即将与他人或障碍物发生碰撞时,行人调整其移动速率和移动方向以避免碰撞;当没有碰撞风险时,行人向着目的地做近似匀速直线运动。后者是一种简单的匀速直线运动,而前者有更多的速度调整,因而更加复杂。可以说,准确地模拟避障过程是准确的行人模拟的关键条件。

3、然而,现有方法大多未对避障过程进行显式建模。广泛应用的监督学习模型关注于轨迹的时空相似性,通过优化预测轨迹和真实轨迹之间的差距以实现模拟。然而,轨迹的时空相似性与行为真实性存在根本的不同,如图2所示,这使得这些未显式建模避障过程的模型生成的轨迹很不真实。也有一些方法对避障过程进行了显式的建模,如广泛使用的社会力模型(social force model)使用排斥力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,使用强化学习基于深度神经网络利用真实行人轨迹数据集和预先构建的总成本消耗评价指标训练得到所述人群模拟模型,具体包括:

3.根据权利要求2所述的基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,从所述真实行人轨迹数据集中提取避障过程数据,得到避障过程数据集,具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,利用预设反应时长提取所述变换域移动轨迹的避障过程的开始节点和结束节点,具体包括:

5.根...

【技术特征摘要】

1.一种基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,使用强化学习基于深度神经网络利用真实行人轨迹数据集和预先构建的总成本消耗评价指标训练得到所述人群模拟模型,具体包括:

3.根据权利要求2所述的基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,从所述真实行人轨迹数据集中提取避障过程数据,得到避障过程数据集,具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,利用预设反应时长提取所述变换域移动轨迹的避障过程的开始节点和结束节点,具体包括:

5.根据权利要求1或2所述的基于建模碰撞行为的人群模拟方法,其特征在于,所述总成本消耗评价指标包括能量消耗评价指标、过程功耗评价指标和心理成本评价指标;所述能量消耗评价指标用于评价行人在其具有的移动速度和转动速度下导致的消耗;所述过程功耗评价指标用于评价行人...

【专利技术属性】
技术研发人员:李勇于子涵张国祯
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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