基于多Agent的群体行为混合仿真模型研究

摘要

在现代社会中，群体组织无处不在，群体发挥的作用远远大于个体。因为推动社会发展的往往不是一个人或者几个人独立的行为，而是多数人之间的行为相互作用的结果。因此，本文将在前人的研究基础上应用计算机仿真技术研究群体行为，旨在指导群体行为最大发挥它的积极作用，创造社会价值。
　　不同于一般的科学研究，群体行为的研究相当的复杂。个人的行为决策既受到当时外界环境的影响，又与各自的生长背景、性格特征有关。对于如此复杂的现象，很难用数学公式概括总结其行为运动的规律。此外，群体行为通常涉及大量的人员，暂且不说组织这样大规模的实验需要的巨大花费，单单就实验过程中可能发生的各种意外就足以使实验难以进行。因此，我们采用计算机仿真技术研究群体行为。
　　首先，本文在综合研究各类模型的基础上，构建了微观离散仿真模型的数学分析框架，并据此建立了“多Agent+元胞自动机”的混合仿真模型，其创新点在于将元胞自动机的单一规则和离散性与多Agent的智能性相结合。
　　其次，本文应用计算机仿真技术，依据建立的模型仿真图书馆的应急疏散。其仿真结果可以验证:本文构建的模型符合实际情况，具有研究意义和应用价值。通过分析仿真结果，探究影响群体行为的主要因素，得出结论:个体的情绪和专业素质将对其行为决策产生影响，从而作用于群体行为;疏散出口的宽度和数量也将在一定程度上影响疏散效率。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 群体行为的概念

1．3 群体行为的研究意义

1．4 群体行为仿真的国内外研究现状

1．5 本文的工作

1．6 论文的结构

2 群体行为建模的理论基础

2．1 基于社会学的群体行为分析

2．2 基于心理学的群体行为分析

2．3 基于生物学的群体行为分析

2．4 基于物理学的群体行为分析

2．5 基于复杂系统理论的群体行为分析

3 群体行为仿真模型分析

3．1 宏观仿真模型

3．2 微观仿真模型

3．2．1 微观连续仿真模型

3．2．2 多Agent仿真

3．2．3 元胞自动机(微观离散仿真模型)

3．3 小结

4 混合仿真模型的建立

4．1 仿真模型建立的原则

4．2 离散型微观仿真模型的数学框架

4．3 个体行为模型建立

4．3．1 空间模型

4．3．2 个体模型

4．3．3 行为决策模型

4．3．4 重要参数

5 仿真实验与结果分析

5．1 工具介绍

5．1．1 开发平台：Eclipse

5．1．2 开发语言：JAVA

5．1．3 建模工具：Repast

5．2 场景设定

5．2．1 疏散场景的设定

5．2．2 行人模型的设定

5．2．3 危险源的设定

5．2．4 疏散流程图和重要代码

5．3 仿真结果

5．3．1 出口宽度与疏散时间的关系

5．3．2 出口数量与疏散时间的关系

5．3．3 恐慌情绪与疏散时间的关系

5．3．4 专业素质与疏散时间的关系

6 总结与展望

6．1 小结

6．2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文及研究成果