專利名稱：微觀交通仿真中行人行為仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種微觀交通仿真中行人行為仿真方法。
背景技術(shù)：
隨著城市交通復(fù)雜程度急劇增大，解決現(xiàn)實(shí)交通問(wèn)題往往需要投入大量資金，同時(shí)在實(shí)際環(huán)境中操作存在許多不安全因素，這使得尋求優(yōu)化方案的難度加大，甚至不可行。此時(shí)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行交通仿真成為解決交通問(wèn)題的有效技術(shù)手段。它不僅可以復(fù)現(xiàn)交通流時(shí)空變化的技術(shù)、為交通道路設(shè)計(jì)規(guī)劃提供技術(shù)依據(jù)，而且可以對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)，為交通規(guī)劃、交通指揮及交通警急狀況的應(yīng)急處理方案提供重要的決策依據(jù)。
在交通仿真環(huán)境中一個(gè)非常重要的仿真實(shí)體則是交通環(huán)境中的行人，行人的行為仿真方法是否有效是影響仿真準(zhǔn)確性及仿真效率的一個(gè)重要因素。由于當(dāng)前智能體技術(shù)能夠很好的對(duì)行人的行為進(jìn)行很好的仿真描述，并且在各種對(duì)自主計(jì)算，自治能力需求強(qiáng)的領(lǐng)域已經(jīng)取得了很好的效果，因此，利用智能體技術(shù)對(duì)大規(guī)模復(fù)雜交通環(huán)境以及發(fā)生災(zāi)難情況下行人緊急疏散時(shí)行人行為進(jìn)行仿真能夠很好的滿足仿真的需求，并能為道路規(guī)劃及交通疏散方案的決策提供有效的依據(jù)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，魏明等在《系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)》(JOURNAL OF SYSTEMSIMULATION)2003年第8期1179到1187頁(yè)上發(fā)表的“交通仿真的發(fā)展及研究現(xiàn)狀”中提到，國(guó)內(nèi)外各種典型的仿真方法中基本上屬于從宏觀或微觀方面對(duì)交通環(huán)境的某一個(gè)側(cè)面、某一個(gè)局部進(jìn)行仿真，如CORSIM(美國(guó)聯(lián)邦公路局開(kāi)發(fā)的微觀仿真系統(tǒng))和PARAMICS(蘇格蘭開(kāi)發(fā)的道路網(wǎng)方面的仿真系統(tǒng))，其不足在于不能很好地為緊急情況疏散及大型集會(huì)中交通指揮調(diào)度提供有效的行人行為預(yù)測(cè)依據(jù)。因此，為了從根本上解決復(fù)雜交通環(huán)境中行人的適應(yīng)性、靈活性、交互性，對(duì)復(fù)雜交通環(huán)境中行人的行為進(jìn)行仿真，對(duì)各種行為及特征進(jìn)行參數(shù)化，是行人行為仿真研究的一個(gè)重要方向，也是交通仿真發(fā)展的一個(gè)重要方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種微觀交通仿真中行人行為仿真方法，使其能夠在仿真環(huán)境中提供行人精確的行為仿真，對(duì)大規(guī)模的交通災(zāi)難人員疏散指揮及新型復(fù)雜交通集散中心的規(guī)劃設(shè)計(jì)，提出有效的輔助決策依據(jù)，避免交通災(zāi)難中的人員傷亡及降低規(guī)劃設(shè)計(jì)的成本。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明首先用Agent(智能體)及高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境(HLA/RTI)建立交通環(huán)境模型及各種行為原子模型集合；其次，建立各交通實(shí)體Agent與所屬路段(link)及路段交叉口(node)之間的管理與被管理的邏輯關(guān)系；然后，通過(guò)交通實(shí)體Agent與交通環(huán)境的通信，獲取交通環(huán)境信息，對(duì)該信息進(jìn)行知識(shí)過(guò)濾并重組為內(nèi)部概念表示，通過(guò)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)(BDI技術(shù))對(duì)環(huán)境信息及自身愿望信息進(jìn)行推理，得到行人需要執(zhí)行的進(jìn)一步行為計(jì)劃；最后執(zhí)行該行為計(jì)劃，形成一個(gè)仿真步長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)行人行為的有效仿真。
所述建立交通環(huán)境模型，是指每個(gè)交通實(shí)體通過(guò)把自身的位置及狀態(tài)信息匯報(bào)給相應(yīng)的路段或路段交叉口，然后在路段及路段交叉口收集完整了本區(qū)域的所有交通實(shí)體信息后，再向高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境請(qǐng)求時(shí)間推進(jìn)，在高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境得到所管轄的所有路段及路段交叉口推進(jìn)請(qǐng)求后，把準(zhǔn)許推進(jìn)請(qǐng)求發(fā)送給各路段及路段交叉口，然后路段及路段交叉口再把環(huán)境信息發(fā)送給自己所管轄的交通實(shí)體，這個(gè)過(guò)程稱為仿真的一個(gè)步長(zhǎng)，這里所有的交通實(shí)體及路段、路段交叉口都采用Agent進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，這就完成了交通環(huán)境模型的建立。
所述路段和路段交叉口，是從所選交通仿真場(chǎng)景中劃分出的，其中每?jī)蓚€(gè)路段交叉口之間如果雙向通行的話，則在這兩個(gè)路段交叉口之間有兩個(gè)路段，它們方向恰好相反，如果只有一個(gè)通行方向，則只有一個(gè)路段，方向與通行方向一致，每個(gè)路段和路段交叉口都是一個(gè)仿真子區(qū)域，通過(guò)把每個(gè)路段和路段交叉口設(shè)置成為一個(gè)聯(lián)邦成員的方式，并以Agent進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，通過(guò)高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境把各個(gè)路段和路段交叉口聯(lián)邦成員互聯(lián)在一起，同時(shí)設(shè)定好時(shí)間同步推進(jìn)策略。
所述交通實(shí)體Agent，由各種交通實(shí)體產(chǎn)生器產(chǎn)生出來(lái)，并且各個(gè)交通實(shí)體Agent以Agent通信語(yǔ)言通信(ACL)的方式加入到所屬的路段或者路段交叉口中，建立起管理與被管理的邏輯關(guān)系。交通實(shí)體通過(guò)相應(yīng)的路段及路段交叉口進(jìn)行信息共享和交互，包括交通實(shí)體把自身的位置、前方方向、當(dāng)前行進(jìn)速度信息匯報(bào)給所屬的路段或路段交叉口，路段及路段交叉口再把收集到的環(huán)境信息發(fā)送給各個(gè)交通實(shí)體Agent。
所述高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境，負(fù)責(zé)各個(gè)路段與路段交叉口之間的時(shí)間同步，以及交通實(shí)體在路段和路段交叉口之間的轉(zhuǎn)移。
所述行為原子模型，是指行人Agent在交通環(huán)境中所做的各種動(dòng)作，比如左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，前進(jìn)，后退，快速前進(jìn)，快速后退，隨機(jī)行走，緊急身體避讓等，針對(duì)人群的特征，定義好各種行為的產(chǎn)生位移，速度等，該原子行為模型構(gòu)成由后續(xù)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)產(chǎn)生的行為計(jì)劃。
所述的通信，是指通過(guò)Agent通信語(yǔ)言(ACL)實(shí)現(xiàn)行人Agent與路段、路段交叉口及除行人Agent外的交通實(shí)體進(jìn)行通信，通信數(shù)據(jù)包括從路段和路段交叉口接收交通仿真環(huán)境信息數(shù)據(jù)，以及獲取公交車能夠上客信息，這些數(shù)據(jù)通過(guò)打包成Agent通信語(yǔ)言的信息包進(jìn)行發(fā)送。
所述的信息過(guò)濾與重組，是指行人Agent通過(guò)內(nèi)部概念表示來(lái)指示仿真環(huán)境信息，所有行人Agent都需要感知外界的鄰近信息，這些信息為行人Agent內(nèi)部的概念表示。信息過(guò)濾與重組負(fù)責(zé)對(duì)接收到的環(huán)境信息根據(jù)行人Agent的視野及感觀范圍進(jìn)行過(guò)濾同時(shí)重新組織成為行人Agent內(nèi)部能識(shí)別的概念知識(shí)，為后續(xù)的信念、期望及目標(biāo)技術(shù)決策做準(zhǔn)備。行人Agent內(nèi)部概念表示模塊定義了統(tǒng)一的概念表示，存取、更新和訪問(wèn)方式，本質(zhì)上是一個(gè)信息加工器，并產(chǎn)生需要的知識(shí)，推動(dòng)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)的決策。
所述的信念、期望及目標(biāo)技術(shù)，是指根據(jù)內(nèi)部概念表示及自身愿望信息按照行人Agent內(nèi)部已經(jīng)存在的推理規(guī)則進(jìn)行匹配，導(dǎo)出進(jìn)一步要執(zhí)行的動(dòng)作，要執(zhí)行的行為計(jì)劃由一系列的原子行為構(gòu)成。如看到前面有車輛正面開(kāi)來(lái)，則緊急避讓。信念、期望及目標(biāo)技術(shù)在行人Agent內(nèi)部充當(dāng)引擎的作用，是行人Agent一切行為的依據(jù)及動(dòng)力。
所述的行為計(jì)劃執(zhí)行，是指根據(jù)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)產(chǎn)生的行人Agent行為計(jì)劃，依次執(zhí)行行人Agent行為計(jì)劃中的每個(gè)原子行為，這就完成了一個(gè)行人行為從獲取信息到行為動(dòng)作的執(zhí)行過(guò)程，最后匯報(bào)行人Agent位置及狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以在這時(shí)給其它交通實(shí)體發(fā)送數(shù)據(jù)，比如登上公交車等。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于利用信息的過(guò)濾與重組，使得信息的數(shù)量及通信負(fù)載得到了降低，采用原子行為模型的預(yù)先建立，加速了行為計(jì)劃的快速產(chǎn)生，同時(shí)，通過(guò)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)對(duì)信息的推理，推理出的行為特征對(duì)行人行為的仿真比較貼切。本發(fā)明結(jié)合了行人行為學(xué)及Agent在仿真具有高自主及自治能力對(duì)象優(yōu)點(diǎn)，從而能夠獲得較高的準(zhǔn)確率和非常快的速度。本發(fā)明能夠在有高性能計(jì)算資源的情況下，能夠在不到半小時(shí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)大規(guī)模的交通災(zāi)難人員疏散指揮及新型復(fù)雜交通集散中心的規(guī)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)行人行為的準(zhǔn)確仿真提出有效的輔助決策依據(jù)，避免交通災(zāi)難中的人員傷亡及降低規(guī)劃設(shè)計(jì)的成本。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例采用的行人Agent(智能體)來(lái)源于所選交通仿真場(chǎng)景，整個(gè)發(fā)明實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下1.建立仿真環(huán)境模型。
每個(gè)交通實(shí)體Agent通過(guò)把自身的位置及狀態(tài)信息匯報(bào)給相應(yīng)的路段(link)或路段交叉口(node)，然后在路段及路段交叉口收集完整了本區(qū)域的所有交通實(shí)體信息后，再向高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境(HLA/RTI)請(qǐng)求時(shí)間推進(jìn)，在高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境得到所管轄的所有路段及路段交叉口推進(jìn)請(qǐng)求后，把準(zhǔn)許推進(jìn)請(qǐng)求發(fā)送給各路段及路段交叉口，然后路段及路段交叉口再把環(huán)境信息發(fā)送給自己所管轄的交通實(shí)體Agent，這個(gè)過(guò)程稱為仿真的一個(gè)步長(zhǎng)，這里所有的交通實(shí)體Agent及路段、路段交叉口都采用Agent進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，這就完成了交通環(huán)境模型的建立。
所述仿真環(huán)境為普通的局域網(wǎng)，局域網(wǎng)中的計(jì)算資源為普通PC機(jī)，各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)平均負(fù)載路段及路段交叉口的個(gè)數(shù)。
所述路段和路段交叉口，是從所選交通仿真場(chǎng)景中劃分出的，其中每?jī)蓚€(gè)路段交叉口之間如果雙向通行的話，則在這兩個(gè)路段交叉口之間有兩個(gè)路段，它們方向恰好相反，如果只有一個(gè)通行方向，則只有一個(gè)路段，方向與通行方向一致。每個(gè)路段和路段交叉口都是一個(gè)仿真子區(qū)域，通過(guò)把每個(gè)路段和路段交叉口設(shè)置成為一個(gè)聯(lián)邦成員的方式，并以Agent進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，通過(guò)高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境把各個(gè)路段和路段交叉口聯(lián)邦成員互聯(lián)在一起，同時(shí)設(shè)定好時(shí)間同步推進(jìn)策略。
所述交通實(shí)體Agent，由各種交通實(shí)體產(chǎn)生器產(chǎn)生出來(lái)，包括行人Agent和車輛Agent，并且各個(gè)交通實(shí)體Agent以Agent通信語(yǔ)言通信(ACL)的方式加入到所屬的路段或者路段交叉口中，建立起管理與被管理的邏輯關(guān)系。交通實(shí)體通過(guò)相應(yīng)的路段及路段交叉口進(jìn)行信息共享和交互，包括交通實(shí)體把自身的位置、前方方向、當(dāng)前行進(jìn)速度信息匯報(bào)給所屬的路段或路段交叉口，路段及路段交叉口再把收集到的環(huán)境信息發(fā)送給各個(gè)交通實(shí)體Agent。
所述Agent(智能體)，采用已公知Jade 3.5版本實(shí)現(xiàn)，該軟件可以從http://jade.cselt.it免費(fèi)下載，Jade版本向前兼容。
所述高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境，負(fù)責(zé)各個(gè)路段與路段交叉口之間的時(shí)間同步，以及交通實(shí)體在路段和路段交叉口之間的轉(zhuǎn)移。
所述高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境，采用HLA/RTI 1.3版本實(shí)現(xiàn)，該軟件可從http://sdc.dmso.mil注冊(cè)下載。
2.建立適合仿真環(huán)境中行人Agent的原子行為模型集合。
對(duì)步驟1仿真環(huán)境中行人的通常行為及行走中表現(xiàn)出來(lái)的特征的共性進(jìn)行抽取，建立所有行人的原子行為模型。如在交通災(zāi)難或者化學(xué)品泄露場(chǎng)景下，行人的行進(jìn)速度比普通場(chǎng)合速度要快，通過(guò)把這些特征抽取出來(lái)，建立適合仿真環(huán)境中行人的行為規(guī)則，修改通用原子行為中的速度等各種參數(shù)，建立適合仿真場(chǎng)景中行人的行為規(guī)則，這些規(guī)則為后期的信念、期望及目標(biāo)技術(shù)產(chǎn)生計(jì)劃時(shí)提供選擇。
所述行為的原子模型，是指行人Agent在交通環(huán)境中所做的各種動(dòng)作，包括左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、快速前進(jìn)、快速后退、隨機(jī)行走、緊急身體避讓，針對(duì)人群的特征，定義好各種行為的產(chǎn)生位移、速度。
3.行人Agent獲取環(huán)境信息。
行人Agent接收來(lái)自路段、路段交叉口及除行人Agent外的交通實(shí)體的通信數(shù)據(jù)，通信數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信息過(guò)濾與重組，行人Agent再通過(guò)內(nèi)部概念表示來(lái)指示仿真環(huán)境信息，所有行人Agent都需要感知外界的鄰近信息，這些信息為行人Agent內(nèi)部的概念表示。
所述的通信，是指通過(guò)Agent通信語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)行人Agent與路段、路段交叉口及除行人Agent外交通實(shí)體進(jìn)行通信，通信數(shù)據(jù)包括從路段和路段交叉口接收交通仿真環(huán)境信息數(shù)據(jù)，以及獲取公交車能夠上客信息，這些數(shù)據(jù)通過(guò)打包成AGENT通信語(yǔ)言的信息包進(jìn)行發(fā)送。
所述的信息過(guò)濾與重組，負(fù)責(zé)對(duì)接收到的環(huán)境信息根據(jù)行人Agent的視野及感觀范圍進(jìn)行過(guò)濾同時(shí)重新組織成為行人Agent內(nèi)部能識(shí)別的概念知識(shí)，概念知識(shí)定義了統(tǒng)一的概念表示，存取、更新和訪問(wèn)方式，本質(zhì)上是一個(gè)信息加工器，并產(chǎn)生需要的知識(shí)，為后續(xù)的信念、期望及目標(biāo)技術(shù)推理決策做準(zhǔn)備，推動(dòng)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)推理的決策。
4.行人Agent執(zhí)行行為動(dòng)作。
首先信念、期望及目標(biāo)技術(shù)通過(guò)分析內(nèi)部概念表示及自身愿望信息，推理行人Agent進(jìn)一步應(yīng)做如何行動(dòng)，制定行為計(jì)劃。然后行人Agent根據(jù)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)產(chǎn)生的行人Agent行為計(jì)劃，依次執(zhí)行行為計(jì)劃中的每個(gè)原子行為，這就完成了一個(gè)行人行為從獲取信息到行為動(dòng)作的執(zhí)行過(guò)程。
所述的信念、期望及目標(biāo)技術(shù)，是指根據(jù)內(nèi)部概念表示及自身愿望信息按照行人Agent內(nèi)部已經(jīng)存在的推理規(guī)則進(jìn)行匹配，導(dǎo)出進(jìn)一步要執(zhí)行的動(dòng)作，要執(zhí)行的行為計(jì)劃由一系列的原子行為構(gòu)成。如看到前面有車輛正面開(kāi)來(lái)，則緊急避讓。信念、期望及目標(biāo)技術(shù)在行人Agent內(nèi)部充當(dāng)引擎的作用，是行人Agent一切行為的依據(jù)及動(dòng)力。
5.等待下一次環(huán)境信息的到來(lái)。
行人Agent通過(guò)Agent通信語(yǔ)言向所屬的路段或路段交叉口匯報(bào)自身當(dāng)前的位置和狀態(tài)信息，同時(shí)也可以在這時(shí)給其它交通實(shí)體發(fā)送數(shù)據(jù)，比如登上公交車等，并等待下一次環(huán)境信息的到來(lái)。
本實(shí)施例的實(shí)施效果表現(xiàn)為每經(jīng)過(guò)一個(gè)步長(zhǎng)，行人在仿真顯示界面上發(fā)生一次位移，具體位置由執(zhí)行的行為計(jì)劃決定，仿真系統(tǒng)時(shí)間步長(zhǎng)不斷推進(jìn)，表現(xiàn)為行人Agent不斷發(fā)生位移，直到仿真結(jié)束或行人Agent到達(dá)目的地，從而對(duì)行人行為的仿真比較貼切。
權(quán)利要求
1.一種微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征在于，包括如下步驟首先，用智能體及高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境建立交通環(huán)境模型及各種行為原子模型集合；其次，建立各交通實(shí)體智能體與所屬路段及路段交叉口之間的管理與被管理的邏輯關(guān)系；然后，通過(guò)行人智能體與交通環(huán)境的通信，獲取交通環(huán)境信息，并對(duì)信息進(jìn)行知識(shí)過(guò)濾并重組為內(nèi)部概念表示，通過(guò)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)對(duì)環(huán)境及自身愿望進(jìn)行推理，得到行人需要執(zhí)行的進(jìn)一步行為計(jì)劃；最后，執(zhí)行該行為計(jì)劃，形成一個(gè)仿真步長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)行人行為的有效仿真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述建立仿真環(huán)境模型，是指每個(gè)交通實(shí)體智能體通過(guò)把自身的位置及狀態(tài)信息匯報(bào)給相應(yīng)的路段或路段交叉口，然后在路段及路段交叉口收集完整了本區(qū)域的所有交通實(shí)體信息后，再向高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境請(qǐng)求時(shí)間推進(jìn)，在高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境得到所管轄的所有路段及路段交叉口推進(jìn)請(qǐng)求后，把準(zhǔn)許推進(jìn)請(qǐng)求發(fā)送給各路段及路段交叉口，然后路段及路段交叉口再把環(huán)境信息發(fā)送給自己所管轄的交通實(shí)體智能體，這個(gè)過(guò)程稱為仿真的一個(gè)步長(zhǎng)，這里所有的交通實(shí)體智能體及路段、路段交叉口都采用智能體進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，這就完成了交通環(huán)境模型的建立。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述路段和路段交叉口，是從所選交通仿真場(chǎng)景中劃分出的，其中每?jī)蓚€(gè)路段交叉口之間如果雙向通行的話，則在這兩個(gè)路段交叉口之間有兩個(gè)路段，它們方向恰好相反，如果只有一個(gè)通行方向，則只有一個(gè)路段，方向與通行方向一致，每個(gè)路段和路段交叉口都是一個(gè)仿真子區(qū)域，通過(guò)把每個(gè)路段和路段交叉口設(shè)置成為一個(gè)聯(lián)邦成員的方式，并以智能體進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，通過(guò)高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境把各個(gè)路段和路段交叉口聯(lián)邦成員互聯(lián)在一起，同時(shí)設(shè)定好時(shí)間同步推進(jìn)策略。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述交通實(shí)體智能體，由各種交通實(shí)體產(chǎn)生器產(chǎn)生出來(lái)，并且各個(gè)交通實(shí)體智能體以智能體通信語(yǔ)言通信的方式加入到所屬的路段或者路段交叉口中，建立起管理與被管理的邏輯關(guān)系，交通實(shí)體智能體通過(guò)相應(yīng)的路段及路段交叉口進(jìn)行信息共享和交互，包括交通實(shí)體智能體把自身的位置、前方方向、當(dāng)前行進(jìn)速度信息匯報(bào)給所屬的路段或路段交叉口，路段及路段交叉口再把收集到的環(huán)境信息發(fā)送給各個(gè)交通實(shí)體智能體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境，負(fù)責(zé)各個(gè)路段與路段交叉口之間的時(shí)間同步，以及交通實(shí)體在路段和路段交叉口之間的轉(zhuǎn)移。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述行為原子模型，是指行人智能體在交通環(huán)境中所做的各種動(dòng)作，包括左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、快速前進(jìn)、快速后退、隨機(jī)行走、緊急身體避讓，針對(duì)人群的特征，定義好各種行為的產(chǎn)生位移、速度，該原子行為模型構(gòu)成由后續(xù)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)產(chǎn)生的行為計(jì)劃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述的通信，是指通過(guò)智能體通信語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)行人智能體與路段、路段交叉口及除行人智能體外的交通實(shí)體進(jìn)行通信，通信數(shù)據(jù)包括從路段和路段交叉口接收交通仿真環(huán)境信息數(shù)據(jù)，以及獲取公交車能夠上客信息，這些數(shù)據(jù)通過(guò)打包成智能體通信語(yǔ)言的信息包進(jìn)行發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述的信息過(guò)濾與重組，是指行人智能體通過(guò)內(nèi)部概念表示來(lái)指示仿真環(huán)境信息，所有行人智能體都需要感知外界的鄰近信息，這些信息為行人智能體內(nèi)部的概念表示，信息過(guò)濾與重組負(fù)責(zé)對(duì)接收到的環(huán)境信息根據(jù)行人智能體的視野及感觀范圍進(jìn)行過(guò)濾同時(shí)重新組織成為行人智能體內(nèi)部能識(shí)別的概念知識(shí)，為后續(xù)的信念、期望及目標(biāo)技術(shù)推理決策做準(zhǔn)備，里面的概念表示模塊定義了統(tǒng)一的概念表示，存取、更新和訪問(wèn)方式，本質(zhì)上是一個(gè)信息加工器，并產(chǎn)生需要的知識(shí)，推動(dòng)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)推理的決策。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述的信念、期望及目標(biāo)技術(shù)，是指根據(jù)內(nèi)部概念表示及自身愿望信息按照行人智能體內(nèi)部已經(jīng)存在的推理規(guī)則進(jìn)行匹配，導(dǎo)出進(jìn)一步要執(zhí)行的動(dòng)作，要執(zhí)行的行為計(jì)劃由一系列的原子行為構(gòu)成，信念、期望及目標(biāo)技術(shù)在行人智能體內(nèi)部充當(dāng)引擎的作用，是行人智能體一切行為的依據(jù)及動(dòng)力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，其特征是，所述的行為計(jì)劃執(zhí)行，是指根據(jù)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)產(chǎn)生的行人智能體行為計(jì)劃，依次執(zhí)行行人智能體行為計(jì)劃中的每個(gè)原子行為，這就完成了一個(gè)行人行為從獲取信息到行為動(dòng)作的執(zhí)行過(guò)程，最后匯報(bào)行人智能體位置及狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)給除行人智能體外的發(fā)送數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的微觀交通仿真中行人行為仿真方法，首先，用智能體技術(shù)及高層仿真體系結(jié)構(gòu)/運(yùn)行環(huán)境建立交通環(huán)境模型及各種行為原子模型集合；其次，建立各交通實(shí)體智能體與所屬路段及路段交叉口之間的管理與被管理的邏輯關(guān)系；然后，通過(guò)行人智能體與交通環(huán)境的通信，獲取交通環(huán)境信息，并對(duì)信息進(jìn)行知識(shí)過(guò)濾并重組為內(nèi)部概念表示，通過(guò)信念、期望及目標(biāo)技術(shù)對(duì)環(huán)境及自身愿望進(jìn)行推理，得到行人需要執(zhí)行的進(jìn)一步行為計(jì)劃；最后，執(zhí)行該行為計(jì)劃，形成一個(gè)仿真步長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)行人行為的有效仿真。本發(fā)明加速仿真系統(tǒng)行為計(jì)劃的產(chǎn)生，同時(shí)，推理出的行為特征對(duì)行人行為的仿真比較貼切。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK101079127SQ20071004343
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者伍建焜, 黃林鵬, 曹健, 李明祿 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)