### 元胞自动机在人员疏散模拟中的应用
元胞自动机（Cellular Automata, CA）作为一种离散动力学模型，因其简单、易于实现、能够模拟复杂系统等特点，在人员疏散模拟领域得到了广泛应用。通过将空间划分为离散的网格（元胞），每个元胞代表一个可能的人员位置或障碍物，并通过规则驱动人员移动，可以有效地模拟人员疏散过程。
### 考虑心理策略的人员疏散模拟
在基于元胞自动机的人员疏散模拟中，考虑心理策略可以提高模型的精度和效率，使其能够更准确地模拟人群的疏散行为。心理策略通常包括对紧急出口的选择、对周围人群的反应以及对环境变化的适应等因素。这些策略可以通过调整元胞自动机的移动规则来实现，例如，人员可能会优先选择最近的出口，或者在遇到拥挤时选择绕道而行。
### MATLAB代码示例
以下是一个简单的基于元胞自动机并考虑心理策略的人员疏散模拟的MATLAB代码示例：
```matlab
function evacuationSimulation()
% 初始化参数
gridSize = 50; % 网格大小
numPeople = 100; % 人员数量
exitPositions = [1, 1; gridSize, gridSize]; % 出口位置
maxIterations = 100; % 最大迭代次数
% 初始化网格
grid = false(gridSize, gridSize);
peoplePositions = randi([1, gridSize], numPeople, 2);
for i = 1:numPeople
while grid(peoplePositions(i, 1), peoplePositions(i, 2))
peoplePositions(i, :) = randi([1, gridSize], 1, 2);
end
grid(peoplePositions(i, 1), peoplePositions(i, 2)) = true;
end
% 模拟过程
for iter = 1:maxIterations
for i = 1:numPeople
if ~isInGrid(peoplePositions(i, :), exitPositions)
% 考虑心理策略，选择最近的出口
[~, nearestExit] = min(sum((peoplePositions(i, :) - exitPositions).^2, 2));
targetExit = exitPositions(nearestExit, :);
% 计算移动方向
direction = targetExit - peoplePositions(i, :);
if abs(direction(1)) > abs(direction(2))
moveDirection = [sign(direction(1)), 0];
else
moveDirection = [0, sign(direction(2))];
end
% 更新位置
newPosition = peoplePositions(i, :) + moveDirection;
if ~grid(newPosition(1), newPosition(2)) && newPosition(1) >= 1 && newPosition(1) <= gridSize && newPosition(2) >= 1 && newPosition(2) <= gridSize
grid(peoplePositions(i, 1), peoplePositions(i, 2)) = false;
peoplePositions(i, :) = newPosition;
grid(peoplePositions(i, 1), peoplePositions(i, 2)) = true;
end
end
end
% 可视化
imagesc(grid);
hold on;
plot(exitPositions(:, 2), exitPositions(:, 1), 'r*', 'MarkerSize', 10);
plot(peoplePositions(:, 2), peoplePositions(:, 1), 'g.', 'MarkerSize', 10);
hold off;
title(['Iteration ', num2str(iter)]);
drawnow;
end
end
function result = isInGrid(position, exitPositions)
result = any(arrayfun(@(i) isequal(position, exitPositions(i, :)), 1:size(exitPositions, 1)));
end
```
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