考虑个体行为的改进CA模型人员疏散研究

李 伟，张鑫龙

1.广州市城市规划勘测设计研究院 测绘新技术应用研究所，广州510060

2.中国电子科学研究院 创新中心，北京100041

公共场所的紧急疏散是重大的安全问题之一，基于数学模型和计算机模拟的疏散过程研究是较常用的研究手段。根据行人的表现形式，疏散模型通常分为两类：宏观模型和微观模型。微观模型引入了个体参量，可以从空间表现的角度进一步分为连续模型和离散模型。在连续模型中，社会力模型[1-4]研究较为广泛，它能够成功地模拟行人动态中的典型现象。但是它计算效率低，特别是对于大规模的计算机模拟。对于离散模型，元胞自动机（CA）模型[5-8]和格子气模型[9-10]因其较高的运算速度和计算效率而得到广泛应用，但由于缺失行人之间的差异行为，其结果的准确性较低。

为了更真实模拟行人疏散动态过程，相关学者通过定量分析行人之间的排斥和摩擦[11-12]或引入更细化的空间离散化和更高的步行速度[13-16]提出了新的模型。Chen等[11]结合社会力模型和离散模型的优点，提出了一种新的网格模型，提高了行人轨迹的连续性和边界条件的精度。Yang等[12]基于随机模糊最小生成树改进元胞自动机模型，给出了详细的疏散优化方法及其演化过程，结果表明该模型可获得更真实的行人流动特性。Guo等[13]提出了一种空间精细离散化的疏散过程模拟模型，研究了离散度和步行速度对行人疏散模式和效率的影响。张鑫龙等[16]在引入行人社会力模型的基础上提出了一种改进的元胞自动机模型，更好地描述人员疏散中的典型现象，但该模型未考虑行人具有不同半径的情况，对真实场景尚未完整描述。……