社会力模型(Social Force Model,SFM)
该理论模型由Dirk Helbing于1998年发表的“Social force model for pedestrian dynamics”中提出。本文将摘取Helbing这篇论文中的理论模型部分进行详细解读。
三个必要的力:
1. 期望向目标速度的加速度(作用在目标上的某个方向上的作用力)
假设行人需要尽可能地到达目标位置
,行人在到达目标的路径一般可以抽象为沿多边形的边缘前进,
,......,
:=
。这里假设行人处于
,那么可以根据以下公式计算出目标方向
:
这里设行人的期望速度为:
那么可以得出这个力的推导公式:
2. 实体之间保持一种斥力(实体与实体之间总保持一定的距离)
在这里,每个行人的私密范围,可以解释为地域效应。如果太靠近某个实体,则会导致其他行人的排斥效应β,可以用矢量表示: