基于情绪心理学模型的人群疏散仿真研究

基于情绪心理学模型的人群疏散仿真研究
作 者 : 王梦思
学位授予单位 : 山东师范大学
学位名称 : 硕士
导师姓名 : 张桂娟
学位年度 : 2019
关键词 : 异构;社会比较;阿诺德理论;情绪产生;人群疏散
摘 要 : 近年来,随着现代化进程的不断推进,城市公共场所人群日渐密集,地震、暴动、火灾等突发事件频发,生命财产损失严重。而大规模人群疏散是突发灾害情况下应急反应的重要手段,运用人群运动仿真研究在突发情况下的人群运动特征与规律,能够帮助设计者对建筑物或者公共场所的人流疏散通道进行综合分析与评价,辅助建立紧急情况下人员的疏散方案,以及合理的建筑布局,以减少群体事件中拥挤、踩踏等不良事件的发生,使人群得到快速高效地疏散。因此,运用计算机仿真技术模拟现实生活中人群疏散是至关重要的。情绪是一种具有组织性、时效性和持续性变化的心理状态,会对个体行为反应产生重要影响,进一步影响群体运动行为。然而,当前人群疏散仿真研究大多忽略了个体之间的情绪差异,未考虑群组和个体特征对情绪感染的影响,不能真实地模拟人群疏散过程。同时,以往方法并未对情绪进行心理学建模,忽略了外界事件刺激对情绪的影响,不能真实地体现紧急情况下个体的情绪产生和感染过程,以及情绪对个体运动过程的影响。针对上述问题,本文提出面向人群疏散仿真的异构情绪感染模型,该方法以社会比较理论为基础,考虑了群组和个体特征差异对情绪的影响,体现了个体之间的异构性,人群运动过程模拟更加符合现实情况;进一步地,为了体现外界刺激下的情绪演变过程,本文提出一种基于阿诺德情绪模型的人群疏散仿真方法,由外界刺激触发个体情绪产生,真实地模拟突发事件下的个体运动行为;最后,本文基于上述方法,建立了基于情绪心理学模型的三维仿真平台。本文的主要工作及创新点概况如下:1.针对当前情绪感染模型无法体现个体情绪差异的问题,提出一种面向人群疏散仿真的异构情绪感染模型。首先,建立了基于Durupinar的异构情绪感染计算方法,根据距离和关系两个因素划分群组,研究分组对情绪感染计算的影响;并且利用个性、性别、年龄特征将个体特殊化,来产生不同的情绪恐慌程度。然后,将该异构模型应用于人群运动,与RVO(Reciprocal Velocity Obstacles)技术结合,研究异构情绪影响下的人群疏散过程。最后,运用真实渲染的方法实现人群仿真。实验结果表明,该方法能够很好地模拟群体情绪感染过程,体现个体间差异,与真实人群运动情况一致。2.针对现有情绪模型大多是基于人工假设来开展的,并未对情绪心理学进行建模,情绪产生过程缺乏科学依据的问题,提出一种基于阿诺德情绪模型的人群疏散仿真方法。首先,以阿诺德情绪理论为基础,构建一种基于阿诺德的情绪计算模型,外界刺激触发群体情绪的产生和情绪感染过程。其次,将个体情绪因素应用于人群运动过程,首先提出基于情绪因素的行为决策模型,判定个体的行为类型(靠近、正常行走、远离);然后,利用改进的RVO模型,结合情绪改变个体的运动状态(运动方向及速度)。最后,将上述方法应用于三维仿真平台,更直观地体现人群疏散效果。实验结果表明,利用该方法模拟突发刺激下的群体情绪产生和感染过程,体现情绪影响下的个体运动行为,仿真结果真实度较高。3.基于上述方法,在实验室搭建仿真平台的基础上,构建了基于情绪心理学模型的三维运动仿真平台。该平台基于Microsoft Visual Studio 2013和XNA Framework,分别模拟异构情绪下的人群运动过程,和突发刺激下的个体情绪变化和运动行为。实验结果表明,本文提出的仿真平台能够真实地体现个体间情绪差异,较好地模拟突发刺激下的个体情绪变化过程,和情绪影响下的个体运动行为,仿真结果与现实情况有较高的吻合度。

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