监控视频中大规模群体系统模型的研究

摘要

目前，大规模的人类群体活动不断的增多，规模也越来越大，如奥运会、足球世界杯、世博会等世界型的集会，举世瞩目，汇集世界各地大量的人群，大都市的商场、明星的演唱会等也会同一时刻吸引大量的人群。人类群体活动，促进了人类文化交流和经济的进步，推动着人类社会的全球化脚步，但也会给社会带来很大的压力，产生许多的安全隐患，人们的生命处在危险的环境中，因此大场景的安全成为研究的热点问题。近年来计算机建模和仿真技术不断进步完善，应用领域十分广泛，在大场景活动方面也取得了大量成果。
　　 本文基于大量人群聚集时的物理因素、社会因素和心理学因素等方面，提出使用社会力模型建立计算机仿真，模拟大场景人群的状态，同时在模拟大场景的基础上引入膜计算的方法分析人群的状态，为探索人群状态演进过程的规律，预报群体系统未来的状态的研究打下基础。
　　 本文主要创新是针对大场人群运动的特点，提出了以群体为研究对象，摒弃了现在常用的个体为对象的方法，指出了群体研究的可行性和正确性。以社会力理论为基础指出社会力模型的缺点并引入黑豆实验心理学理论进行修改，建立修改的社会力模型，运用OpenSteer框架和VC++.NET为技术手段，实现大场景的仿真，模拟真实的大场景环境。在实现仿真的基础上，引入膜计算的思想对群体进行分析，能够直观的了解聚集人群的行动状态，观察人群的形成过程，运用膜计算的进化方法得到状态的演化的规律，为大场景人群的安全研究提供基础和环境。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．1．1 课题来源与选题背景

1．1．2 课题研究的意义

1．2 国内外研究现状及主要技术

1．2．1 国内外人群仿真的研究现状

1．2．2 现阶段主要的人群仿真技术

1．3 现有技术的不足

1．4 本文研究的主要内容

第2章 监控视频下大场景人群仿真技术

2．1 视频监控技术

2．2 人群行为模拟技术研究

2．2．1 群体行为模拟的研究领域

2．2．2 模拟群体行为的需求和限制

2．2．3 模拟群体行为主要问题

2．3 仿真人群的状态及技术研究

2．3．1 群体的概念及运动规律研究

2．3．2 群体仿真技术研究

2．4 本章小结

第3章 基于改进社会力模型的仿真

3．1 社会力模型概述

3．1．1 社会力基本原理

3．1．2 社会力模型的要素

3．2 基于社会力群体建模的研究

3．2．1 社会学中有关群体行为的理论研究

3．2．2 心理学中关于群体行为的理论研究

3．3 基于大场景人群的社会力模型

3．3．1 社会力模型的缺点

3．3．2 改进社会力模型

3．4 本章小结

第4章 基于膜计算的人群状态演化

4．1 膜计算概述

4．1．1 膜计算的思想

4．1．2 膜计算的发展和应用

4．2 建立大场景人群膜计算框架

4．2．1 改进的膜计算

4．2．2 建立人群场景的P系统

4．2．3 PM／LM和扩展的人群场景P系统

4．3 膜状态的进化

4．4 本章小结

第5章 大场景的仿真实现

5．1 模型的仿真过程

5．2 仿真结果分析

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢