人群排队事件中的情绪感染分析与建模仿真研究

摘要

在人们的日常生活中，常常会碰到各种排队情况，例如去医院看病、在银行营业窗口等候服务、等待公交车等。随着城市人口的飞速增长，庞大的人群不仅增加了排队事件中公共管理和公共服务的难度，而且由于人群拥挤所带来的安全隐患也日益突出，排队人群中某些个体的不文明行为有可能导致严重的群体性事故。本能性的情绪特别容易感染，而理智的、冷静的情绪在群体中丝毫不起作用。2014年12月31日，上海外滩发生严重的人群拥挤和踩踏事件，当时近30万市民和游客涌向外滩观景平台，部分人员逆向通过人行通道阶梯，急于涌向观景台的群众纷纷冲破单向通行警戒带，由于现场值勤民警不足和负面情绪的人数不断增加，导致情势失控，发生人群拥挤和踩踏，造成35人遇难。 针对以上问题，本文从心理学和社会计算的视角研究了人群排队中的情绪感染问题，提出了性格、耐心、迫切度与友好度等有效表征人群中的个体个性参数，并建立了一种基于SIR模型的人群排队事件中的情绪感染模型。然后对排队人群中的个体进行行为分析，提出了一种基于元胞自动机模型的个体行为模型，将情绪感染机制实时映射到个体行为中去。并通过对公交站台、地铁站台、ATM机等典型排队场景的分析、建模和仿真，仿真数值结果表明，在人群排队事件中，导致排队秩序混乱的人群消极情绪不仅与其他个体的行为和情绪有关，也与个体的性格、排队的等待时间、个人的目标迫切度、耐心度等有关。最后本文选择室内与室外服务窗口场景进行模拟，并将模拟结果与真实场景进行对比，来有效验证该模型的有效性。 在人群排队事件中，个体情绪的相互感染容易导致排队秩序的混乱甚至群体事件的发生。因此，本文提出了一种基于管理员的情绪感染方法，并使用地铁场景进行模拟，通过分析管理员在消极情绪爆发前、爆发后出现时，来观察人群的运动状态。实验模拟结果与数值分析得出，合理地分配管理员出现的时机，能够有效控制群体中消极情绪的扩散。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 主要工作与创新

1.3 国内外研究现状

1.4 论文组织结构

2 国内外相关研究技术概述

2.1 传统经典人群模型研究概述

2.1.1 社会力模型

2.1.2 元胞自动机模型

2.2 人群情绪感染研究概述

2.2.1 OCC模型

2.2.2 OCEAN模型

2.2.3 SIR模型

2.3 基于情绪感染的人群行为仿真研究概述

2.4 路径规划与碰撞避免问题

2.5 本章小结

3 排队场景下的人群行为与情感分析

3.1 行为分析

3.2 情感分析

3.3 本章小结

4 排队场景下基于SIR情绪感染的人群仿真方法

4.1 排队场景分析与构建

4.2 基于SIR模型的个体情绪感染模型建模

4.2.1 个体情绪值来自于自身因素的影响

4.2.2 个体情绪值来自于其他个体因素的影响

4.2.3 个体情绪值更新

4.2.4 个体消极情绪爆发

4.2.5 个体位置更新

4.3 基于元胞自动机模型的人群行为建模

4.4 实验结果与分析

4.4.1 有无情绪感染的行为仿真效果对比

4.4.2 与传统人群模型仿真方法对比

4.4.3 与真实场景进行对比

4.5 本章小结

5 排队场景下的人群混乱预防仿真研究

5.1 概述

5.2 基于管理员情绪感染模型的人群混乱预防仿真建模

5.2.1 整体框架

5.2.2 管理员情绪模型分析与定义

5.2.3 个体情绪值更新

5.3 实验结果与分析

5.3.1 管理员出现时机实验对比

5.3.2 实验数据分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢