考量避開擁塞行為之細胞自動機行人模擬模式

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姓名

林瑋(Wei Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

考量避開擁塞行為之細胞自動機行人模擬模式

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摘要(中)

我們觀察出當行人在建築物內移動至出口時，大部分行人皆會選擇走離自己最近的出口和可以讓自己用比較輕鬆省力的方式移動到的出口，例如：手扶梯，而如果同時間大量行人陸續往同一個出口移動會出現排隊和擁塞的行為，而且有部分行人會因為觀察出這些形成擁塞的地方，而避開這些擁塞處選擇走另一個較遠或需要花比較多力氣移動的出口，而本研究希望可以藉由建立細胞自動機(cellular automata ，CA)行人模擬重現真實案例行人避開擁塞行為的模式，並且最佳化這套細胞自動機行人模擬模式，讓電腦模擬出來的巨觀行人移動狀況和產生的行為趨勢接近真實案例中行人出現的移動狀況和產生的行為，更進一步我們可以利用本研究所建立的電腦模式預測各類型不同案例中的行人避開擁塞的行為及移動狀況。

摘要(英)

We observe that pedestrians tent to leave a building via, the nearest exit in the way that requires less effort. For example, one way for people to save time and energy is using escalators. If many pedestrians move to the same exit simultaneously, there would be congestion. Some pedestrians will observe and avoid the crowded places, and instead go through one of the more distant exits. In this study, we simulate the case where the pedestrians avoid crowded places using cellular automata. We also calibrate the model to reproduce the macroscopic pedestrian movement behaviors. Furthermore, we validate the model with two additional cases.

關鍵字(中)

★ 電腦模擬
★ 行人疏散
★ 擁塞
★ 細胞自動機

關鍵字(英)

★ computer simulation
★ pedestrian evacuation
★ congestion
★ cellular automata

論文目次

第一章緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究內容 4
第二章文獻回顧 6
2.1 行人模擬簡介 6
2.2 行人模擬模式介紹 7
2.2.1 細胞自動機(cellular automata ,CA) 7
2.2.2 社會行為力模式 15
2.2.3 社會行為力公式介紹 15
2.2.4 人工智慧模式(AI) 18
第三章研究方法 20
3.1 細胞自動機(CA)模式建立 21
3.2 細胞自動機公式介紹 24
3.3 行人狀況 25
3.4 行人移動最短路徑 27
3.5 影像辨識判斷動態障礙物 28
3.6 動態的障礙物 36
3.7 擁塞現象 44
3.7.1 人的擁塞 44
3.7.2 火災現象 46
3.7.3 煙霧現象 46
第四章實例評估與驗證 48
4.1 避開擁塞行為之細胞自動機行人模擬模式分析 48
4.1.1 模式分析實例之介紹 49
4.1.2 理想的避開擁塞行為之細胞自動機行人模式 53
4.1.3 實際使用電腦模擬重現避開擁塞行為之細胞自動機行人模擬模式 55
4.2 評估方式 57
4.2.1 案例設定 60
4.2.2 行人模擬模式案例設定 65
4.3 評估結果與分析 66
第五章結論與建議 103
5.1 結論 103
5.2 未來研究方向 105
參考文獻 106

參考文獻

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指導教授

朱致遠(Chih-Yuan Chu)

審核日期

2013-8-30

推文