虛擬人群模型:預(yù)防群體災(zāi)難

　　對(duì)人群行為進(jìn)行建?？梢詭椭こ處焸?cè)O(shè)計(jì)建筑物和其他的公共空間，這樣就能夠避免緊急情況下發(fā)生死傷事件。但是，逼真模仿現(xiàn)實(shí)的虛擬人群設(shè)計(jì)還是有難度的。

　　歐洲的研究人員表示，基于視覺這種認(rèn)知要素的簡(jiǎn)單模型可以預(yù)測(cè)不同類型人群中的行人行為。這代表已經(jīng)打算拋棄純物理模型的該領(lǐng)域的重大進(jìn)步。

　　“沒有哪種清晰的方法可以描述出單個(gè)個(gè)體的認(rèn)知過程，但是基于視覺的方法實(shí)際上很簡(jiǎn)單，”來自蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的德克·赫爾本（Dirk Helbing）說，他與來自法國(guó)圖盧茲第三大學(xué)的梅迪·穆薩（Mehdi Moussa?d）和蓋·瑟朗拉茲（Guy Theraulaz）合作開展這項(xiàng)工作。

　　這項(xiàng)課題刊登在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences）上，是受之前一個(gè)研究的啟發(fā)，那個(gè)研究使用眼球追蹤的數(shù)據(jù)來確定人們?cè)鯓宇A(yù)測(cè)氣球的軌跡從而抓住它。許多研究都表明，走路就像接球一樣，是由視覺控制的。所以研究人員猜測(cè)，使用視覺因素，尤其是視線和能見度，可以對(duì)人群行為建立更好的模型。

　　研究人員讓虛擬人群成員能夠“看到”其周圍的環(huán)境并進(jìn)行相應(yīng)的活動(dòng)。他們驚喜的發(fā)現(xiàn)，只要把人群的物理效應(yīng)也作為一個(gè)整體來考慮，視覺模型對(duì)于小規(guī)模和大規(guī)模的人群都能進(jìn)行很好的行為預(yù)測(cè)。他們說這個(gè)模型可以幫助避免人群災(zāi)難， 比如去年夏天在德國(guó)舉行的愛的巡游（Love Parade）集會(huì)導(dǎo)致19個(gè)音樂會(huì)聽眾死亡的事件。該模型為設(shè)計(jì)者提供關(guān)于行人如何嘗試快速通過特定空間的信息。

　　模型主要顯示了視覺是怎樣影響行人的方向和速度這是一個(gè)人在行走過程中互相對(duì)抗的兩股力量。研究人員應(yīng)用模型并將其預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際生活中的行人場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來預(yù)測(cè)行人的運(yùn)動(dòng)軌跡。他們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)軌跡幾乎完全匹配。

　　要對(duì)人群災(zāi)難進(jìn)行建模，必須同時(shí)考慮到有意識(shí)和無意識(shí)的行為。行人能看到什么固然重要，但有時(shí)對(duì)人群的推和拉更重要?！爱?dāng)人群密度開始變大的時(shí)候，簡(jiǎn)單模型是不夠的，”瑟朗拉茲說，“必須考慮身體接觸的規(guī)則?！?

　　把身體力量元素放進(jìn)視覺模型中可以讓研究人員預(yù)測(cè)不同擁擠環(huán)境下的行人行為，比如在阻塞出口處的人員堵塞或者在一個(gè)行人跌倒后的連環(huán)相撞。

　　當(dāng)研究人員把改進(jìn)的模型應(yīng)用到真實(shí)的堵塞災(zāi)難時(shí)，他們能夠預(yù)測(cè)危險(xiǎn)級(jí)別最高區(qū)域的位置并繪制出緊急情況下的行人碰撞發(fā)展情況?！斑@是最危險(xiǎn)的事件類型，”赫爾本說。“你可以做事后視頻分析，但即使這樣，也很難看清楚將會(huì)發(fā)生什么，因?yàn)槿藗儙缀醪粍?dòng)。”

　　視覺模型最大的優(yōu)點(diǎn)在于它的多功能性，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院（University College London）研究人群建模的城市規(guī)劃研究員邁克爾·巴蒂（Michael Batty）說， “這與行人狀況的所有方面都有關(guān)系，也是其可實(shí)驗(yàn)性的原因?！彼f。研究人員建議用模型來分析低能見度情況下的人群災(zāi)難，比如火災(zāi)，可以幫助改進(jìn)人群導(dǎo)航機(jī)器人的設(shè)計(jì)。