[发明专利]基于感知区域舒适度的交叉口双向行人仿真方法

说明书

本发明公开了基于感知区域舒适度的交叉口双向行人仿真方法，包括：读取目标行人感知区域内的所有行人微观数据；获取人行横道尺寸、对应绿灯时长以及目标行人的感知半径；栅格化感知区域，将感知区域划分成子区域，获取子区域内行人数目；根据各子区域的空间不舒适系数，计算各子区域的舒适度和各移动方向的不舒适度，确定目标行人的移动方向；确定目标行人移动速度，更新目标行人位置。本发明在栅格化感知区域的基础上能够快速、综合考虑范围内行人间的相互避让作用和环境中障碍物、车辆对目标行人的作用，寻找行人较少的方向，进而能为目标行人提供合理的移动方向与速度的判断和决策依据，实现准确、快速仿真。

技术领域

本发明涉及行人仿真领域，特别涉及基于感知区域舒适度的交叉口双向行人仿真方法。

背景技术

步行作为原始、基于自身体力驱动的出行方式，灵活机动的行人交通能有效、灵活的衔接各种出行方式。过街行人作为行人交通中特别是城市交通的重要部分，保证过街行人安全、顺畅、舒适、快捷、高效，引起越来越多的关注。

由于城市快速发展和土地资源的有限性，人口规模的快速增长使得城市变的拥挤，双向行人过街时的拥堵交织愈发明显，双向行人交织时行人愈发杂乱。目前针对行人交通研究较少，缺乏成熟完善的理论体系，缺少对过街行人流建模；已有的模型在刻画双向行人流交织现象时不够真实；部分模型的计算速度和仿真速度仍需提高，不能覆盖行人低密度、高密度情形。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明目的是提供一种基于感知区域舒适度的交叉口双向行人仿真方法。

技术方案：本发明的基于感知区域舒适度的交叉口双向行人仿真方法，包括：

(1)根据行人信息数据库，读取目标行人感知区域内的所有行人微观数据，所述感知区域为人能观察和感知到的区域，并且该区域内存在的行人和物体会影响目标行人的舒适度，当感知区域大部分被侵占时，目标行人会感到压迫、不舒适，渴望寻找更加舒适的感知区域，所述微观数据包括行人当前时刻的最大步行速度、奔跑速度、当前移动速度、位置；

(2)获取人行横道尺寸、对应绿灯时长以及目标行人的感知半径，所述感知半径为以目标行人为圆心的圆半径；

(3)栅格化感知区域，将感知区域划分成子区域，获取子区域内行人数目；

(4)根据各子区域的空间不舒适系数，计算各子区域的舒适度和各移动方向的不舒适度，确定目标行人的移动方向；

(5)计算目标行人来自信号灯的压力，确定目标行人移动速度，更新目标行人位置，完成行人通过人行横道的模拟。

进一步，步骤1所述感知区域为以目标行人位置为圆心的半圆形，半圆形的对称轴垂直于道路中心线；所述当前移动速度为矢量，注明行人方向和速度大小。

进一步，步骤3栅格化感知区域包括：先将目标行人的半圆形感知区域等分成p个子扇形区域，编号记为i,i＝1,2,...,p，再将半圆形感知区域分为q个宽度相同的环形，编号为j,j＝1,2,...,q，编号为i的扇形与编号为j的环形重叠区域内的行人数为n_i,j。

进一步，步骤4构建感知区域内各子区域的不舒适度F_i,j模型，表达式为：

F_i,j＝f_i,jn_i,j

f_i,j为编号为i的扇形与编号为j的环形重叠区域不舒适系数；

构建目标行人各方向的不舒适度F_i模型，表达式为：