《聚集人群系統自組織行為的定量化研究與機理分析》是依託清華大學，由周睿擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：聚集人群系統自組織行為的定量化研究與機理分析
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：周睿
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人群流動有一些特殊的規律和現象，如渠化、成拱，以及圍觀人群自動成圈等，我們將這些現象聯繫起來，認為它們共同反映了人群作為複雜系統具有自組織行為特徵。本項目擬針對這些具體的實際現象，採用理論分析與實驗實證、數值仿真相結合的方法，通過定量的建模與計算，探索人群系統自組織行為的規律和機理：建立“渠化率”指標，從影響人群流動的有序程度來理解疏散路徑中障礙物的作用；從複雜性系統的觀點，研究人群成拱的自組織臨界性質，併合理推廣到圍觀成圈的現象，計算圍觀圓圈的臨界半徑；從分形系統的觀點，研究人群流動的自相似性，建立人群流動分形維數的計算和統計模型，用於系統安全與疏散能力的定量評估。基於研究成果將對人群系統自組織行為的相關機理形成科學認識，為科學提升群體安全保障和應急疏散能力提供建議，並為下一步繼續深入開展人群行為的複雜系統理論研究提供可行思路和前瞻性基礎。
結題摘要
人群流動有一些特殊的規律和現象，如渠化、成拱，以及圍觀人群自動成圈等，本項目將這些現象聯繫起來，研究聚集人群複雜系統的自組織行為規律和機理，開展了自組織可壓縮動力學及渠化效應、自組織成拱、自相似性與韌性等理論和方法研究，並通過實證數據和模擬仿真提供了機理分析支撐。通過項目研究，建立了聚集人群在自組織機理下具有可壓縮流體特性的動力學模型以及適用於全密度區間的人群流動“速度-密度”加權函式複合模型，開發了基於光滑粒子流體動力學和社會力模型的人群系統動力學模擬仿真方法及套用軟體，建立了可量化描述人群流動渠化效應的“渠化率”指標模型，揭示了通道和出口條件影響人群疏散效率的自組織渠化機理和自組織動力學機理，發現了拱形結構及其演化對人群流動的影響規律和機理，建立了圍觀人群自組織臨界態模型並分析了人群成圈的規律和機理。其中，發現聚集人群流動具有可壓縮流體動力學特徵以及利用核密度方法和信息熵定義渠化率指標，在人群自組織動力學理論和方法研究方面取得了一定突破，是本項目重要的基礎創新成果，有較大的科學意義和研究前景。項目研究發現人群的自組織韌性可以推廣到包括人員和車輛的廣義交通流，該研究成果與智慧型駕駛、5G網路等前沿套用領域相結合，通過相關領域高技術企業深度合作，獲得第47屆日內瓦國際發明展銀獎，未來預期在智慧型交通安全韌性領域具有較好的轉化套用前景。利用人群自組織行為也是韌性社會治理的重要方面，基於自組織韌性理念指導人員密集場所的本質安全設計和應急疏散預案，可為社會治理能力現代化的技術和管理創新提供支撐。
