基于人工蜂群算法的復(fù)雜場景路徑規(guī)劃研究.pdf

1、伴隨世界經(jīng)濟(jì)、人口的快速發(fā)展及城市化進(jìn)程的穩(wěn)步加快，隨之而來的公共安全事故日益增多，公共安全的管理問題引起社會各界的廣泛重視。對人群的疏散行為進(jìn)行研究，總結(jié)行人運(yùn)動規(guī)律，從而在緊急情況下提供直觀的疏散路徑規(guī)劃、制定合理的應(yīng)急預(yù)案、保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全，已成為安全管理中亟待解決的重要問題。在傳統(tǒng)演練方法多方面受限的情況下，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用提供了有效的解決思路，克服了傳統(tǒng)方法安全性低、效果不真實(shí)等問題，能夠?qū)崿F(xiàn)逼真、高效的人群運(yùn)動

2、行為模擬。對人群的運(yùn)動行為進(jìn)行仿真，其內(nèi)容主要包括三維模型建模、人群運(yùn)動以及虛擬場景下的宏觀路徑規(guī)劃三方面內(nèi)容。針對以上三方面內(nèi)容，本文分別提出了相應(yīng)的人群疏散行為模型及三維模型建模方法。對于傳統(tǒng)模型建模方法中存在的成本高昂、操作難度大等問題，采用了三維建模軟件進(jìn)行三維場景模型及虛擬人物模型的構(gòu)建及貼圖工作，該方法能夠有效實(shí)現(xiàn)不同類型場景、人物的比例還原，同時(shí)滿足了模型建模真實(shí)準(zhǔn)確的要求。此外，目前的人群疏散行為模型研究中，還存在宏觀路

3、徑規(guī)劃算法適用性差、不支持復(fù)雜場景的規(guī)模群體運(yùn)動、行人運(yùn)動行為不合理等問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對軟件構(gòu)建的三維場景模型進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的求解以及實(shí)現(xiàn)真實(shí)感虛擬人物模型的不同動作。通過提取三維場景的語義信息獲得場景的區(qū)域劃分關(guān)系，從而得到場景模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，簡化場景存儲結(jié)構(gòu)和宏觀路徑規(guī)劃復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場景下路徑信息的獲取與存儲。使用Motion Builder軟件對構(gòu)建的人物模型添加運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)虛擬人物在仿真中走路、奔跑等多種

4、行為效果，獲得真實(shí)生動的虛擬人物模型，為人群運(yùn)動仿真研究中的動作建模方法做有效參考。⑵提出一種引入視覺影響的動態(tài)避障社會力模型進(jìn)行人群的運(yùn)動行為模擬。在原始社會力模型基礎(chǔ)上引入視覺影響因子，體現(xiàn)不同視角對個(gè)體運(yùn)動產(chǎn)生的不同影響，對不可見行人之間的作用力進(jìn)行限定，使個(gè)體運(yùn)動行為的模擬更加真實(shí)合理；對運(yùn)動過程中存在障礙物的情況，提出在障礙物包圍盒頂點(diǎn)設(shè)置臨時(shí)目標(biāo)點(diǎn)的策略，實(shí)現(xiàn)個(gè)體在可視范圍內(nèi)的提前避障行為，驅(qū)動行人平滑、流暢的完成局部運(yùn)動過