面向建设选址的多智能体城市空间规划模型

基于多智能体(Multi-agent)之间的动态信息反馈提出了交互式多智能体城市空间规划模型。在模型中,多智能体之间可即时交流信息,并经由反馈与协调等行为获取一致决策意见,最终得到各方可接受的城市规划方案。以长沙市岳麓区内建设项目选址为例,开展了模型实验。研究结果表明:多智能体交互式城市空间规划模型能够较好的模拟不同情景下参与城市空间规划的各类Agent之间的交互行为,并可提供多角色参与城市规划时空间冲突问题的解决方案。     

智能体模拟系统在吴江城市扩展研究中的应用

结合智能体模拟系统研究居住用地扩展过程,以吴江市松陵镇为例,建模并模拟其在2000~2004年间的居住用地扩展状况。研究中的多智能体部分包括政府智能体和居民智能体,政府智能体部分主要考虑了总体规划以及城市经济政策等因素的;居民智能体主要考虑了对城市绿地的需要。模拟结果表明,建立的模型能在一定程度上反映城市用地演变规律,可为城市规划决策提供参考。     

基于空间智能体的交通信号灯模型构建

在我国交通问题日益严峻的背景下,交通信号灯在疏导车流方面的意义愈发重大。采用空间多智能体建模方法,使用Netlogo多智能体可编程建模平台,对交通信号灯模型进行构建。通过车辆智能体与其他车辆智能体、信号灯智能体以及瓦片交互实现对车辆智能体控制。将车辆数量和不同方向的信号灯时长作为模型输入参数,设定三种方案进行动态模拟,监测该模型在一定时长内所有车辆总等待时长。通过调整输入参数以及数据统计,对不同信号灯配时方案进行分析,为交通信号灯配时方案的制定提供一定参考。     

多智能体的城市精细尺度人口估算模型

针对传统人口空间化模型普适性较差,且数据处理较依赖人工操作等缺陷,该文提出了一种基于多智能体模型从微观个体的居住选择入手,在以往学者研究的基础上同时考虑居民居住建筑的内、外部环境因素模拟人口居住空间分布。创新性地以人口智能体为中心,结合GIS利用地理国情数据、POI兴趣点数据、夜间灯光数据、遥感影像数据来模拟居住环境,将心理学和经济学观点引入到智能体对居住地选择的决策行为中,结果表明,基于建筑物内、外部环境的多智能体人口空间分布模型,可以获取高空间分辨率的人口分布情况,且更接近于实际人口分布。     

一种城市形态中的空间可视分析方法

空间可视分析是空间句法的重要依据,是进行城市空间形态分析的新方法。在视域的行为指导原理上,采用可视集中性的概念来进行可视分析,进而通过可视分析各参数的具体量化,包括视域面积、视线长度等,将其应用到具体的城市街道形态中,分析各参数量化大小的分布情况。研究城市形态中可视分析通过“视域法则”影响人的行为,从而潜在决定城市内有关行人等基础设施的布局情况,现实中的设施分布也证明了这种分析的正确性。以武汉市中南地区为分析实例,说明上述各过程,验证城市形态对空间设施分布的影响。     

基于元胞自动机和多智能体系统的城市人口空间分布研究

城市人口预测和空间分布模拟是人口社会学、城市规划、地理信息科学等领域的热门问题,其在灾害评估、资源配置、智慧城市建设等方面应用广泛。但小尺度人口数据部分缺失的问题经常出现,城市人口空间分布模型分辨率的提升仍需进一步研究。为此,提出一种基于元胞自动机和多智能体的方法,并考虑土地分类和公共设施的位置信息。通过确定元胞属性值,多智能体进行自主移动以确定人口空间分布,继而生成北京市人口空间分布图。为验证模型模拟结果,对北京市部分街道级行政区人口数据进行检验,结果表明:该方法生成的人口空间分布模型精度较高,结果可信;该模型对人口空间分布预测精度在街道尺度普遍优于6%,空间分辨率达到30m×30m。同时,提出可结合人口预报数值推定未来数年城市人口空间分布。经验证,模型所采用的人口预报方法精度和可信度较好。     

基于多智能体的农地非农化时空模拟与规划模型

遵循时间与空间规划效率最大化和可持续发展准则,基于多智能体系统和资源经济学理论构建农地非农化时空模拟与规划模型(STSPFCM).该模型由外部环境、多智能体系统、决策框架组成,可实现影响农地非农化过程的智能体决策规则的时间与空间“显性”表达,模拟不同农地非农化规划准则下的农地非农化发展趋势,实现农地非农化的时空规划.以...     

一种人群疏散模型的改进及轻量实现

针对传统人群疏散模拟中基于多智能体模型不能准确表达人群躲避行为和缺少轻量级实现形式的问题,该文提出了一种改进的BOIDS模型躲避规则算法并实现基于WEB形式的人群疏散模拟。先用线球相交方法设置智能体的定义区域;再用球球相交方法计算智能体与障碍物间的距离;最后实现了智能体躲避障碍物行为,并实现针对具体疏散区域空间特征的人群疏散模拟轻量级表示。实验结果表明:改进算法能够准确地表达智能体躲避障碍物时的行为习性,研究成果可为相关管理者进行应急疏散指挥工作的开展提供信息化服务。     

SARS传播动力学模型及其多智能体模拟研究

本文建立了SARS时空动力学传播模型，并应用多智能体技术研究个体尺度上SARS时空传播行为的模拟方法。基于虚拟地理环境系统平台，本文采用Java和VRML开发工具，研发了SARS传播与控制的智能体模拟原型系统，并以SARS在虚拟社区的传播为例，开展了SARS时空传播行为模拟的初步试验以及反映SARS疫情控制效果的参数敏感性分析。     

空间句法理论在城市交通网络分析中的应用

针对徐州市目前地面交通容易堵塞,城市内部联系不够紧密的问题,引入空间句法理论,结合线密度分析,对徐州市城区内部交通进行研究。研究表明徐州市现有地面交通网络智能度较高,交通优势区域形成不同的集成核且零散分布,核与核之间的联系较弱。徐州地铁有效地连接起零散的集成核,加强了城市中心同边缘联系,同时疏导了地面人流。结合空间句法和线密度分析法进行城市内部交通研究,为未来徐州市地面交通与地铁规划提供了参考依据。     

Crowd sensing and spatiotemporal analysis in urban open space using multi-viewpoint geotagged videos

Increasing concern for urban public safety has motivated the deployment of a large number of surveillance cameras in open spaces such as city squares, stations, and shopping malls. The efficient detection of crowd dynamics in urban open spaces using multi-viewpoint surveillance videos continues to be a fundamental problem in the field of urban security. The use of existing methods for extracting features from video images has resulted in significant progress in single-camera image space. However, surveillance videos are geotagged videos with location information, and few studies have fully exploited the spatial semantics of these videos. In this study, multi-viewpoint videos in geographic space are used to fuse object trajectories for crowd sensing and spatiotemporal analysis. The YOLOv3-DeepSORT model is used to detect a pedestrian and extract the corresponding image coordinates, combine spatial semantics (such as the positions of the pedestrian in the field of view of the camera) to build a projection transformation matrix and map the object recorded by a single camera to geographic space. Trajectories from multi-viewpoint videos are fused based on the features of location, time, and directions to generate a complete pedestrian trajectory. Then, crowd spatial pattern analysis, density estimation, and motion trend analysis are performed. Experimental results demonstrate that the proposed method can be used to identify crowd dynamics and analyze the corresponding spatiotemporal pattern in an urban open space from a global perspective, providing a means of intelligent spatiotemporal analysis of geotagged videos.     

Geometric methods for estimating representative sidewalk widths applied to Vienna’s streetscape surfaces database

Space, and in particular public space for movement and leisure, is a valuable and scarce resource, especially in today’s growing urban centres. The distribution and absolute amount of urban space—especially the provision of sufficient pedestrian areas, such as sidewalks—is considered crucial for shaping living and mobility options as well as transport choices. Ubiquitous urban data collection and today’s IT capabilities offer new possibilities for providing a relation-preserving overview and for keeping track of infrastructure changes. This paper presents three novel methods for estimating representative sidewalk widths and applies them to the official Viennese streetscape surface database. The first two methods use individual pedestrian area polygons and their geometrical representations of minimum circumscribing and maximum inscribing circles to derive a representative width of these individual surfaces. The third method utilizes aggregated pedestrian areas within the buffered street axis and results in a representative width for the corresponding road axis segment. Results are displayed as city-wide means in a 500 by 500 m grid and spatial autocorrelation based on Moran’s I is studied. We also compare the results between methods as well as to previous research, existing databases and guideline requirements on sidewalk widths. Finally, we discuss possible applications of these methods for monitoring and regression analysis and suggest future methodological improvements for increased accuracy.     

用仿真和地理Agent研究紧急状态下DSS

在分布计算的灾害仿真Agent和地理信息Agent的基础上，提出了一种基于仿真Agent和地理信息Agent的紧急状态决策支持系统(EDSS,Emergency Decision Support Systems)的框架，实现了各个相关行政部门的资源合力对多灾种并发时的紧急状态进行有效仿真并提供正确及时的决策支持。     

绝对空间定位到相对空间感知的行人导航研究趋势

相对空间比绝对空间更易于被人理解。行人导航本质是以相对于人的导航环境视觉与空间等相对语义来动态引导行人的过程,即相对导航。目前,GIS导航理论以绝对定位与空间建模为基础,没有充分理解人对相对语义的认知差异,缺乏基于相对语义的导航理论模型。首先,总结了以绝对空间定位与表达为基础的行人导航研究,提出了相对空间感知的行人导航研究新方向。然后,剖析了相对导航研究的理论研究需求,如:行人相对导航数据采集与建模、行人导航环境相对语义的提取、行人导航行为的自动感知分析、行人导航的多感官交互机制、行人导航路径选择与确认机制等。最后,展望了未来行人导航研究与重要创新的3个阶段。     

城市土地空间利用评价预警调控系统的设计与实现

在土地资源紧缺等"城市病"问题愈发突出的背景下,提高土地集约利用效率是国土资源管理的重点研究方向。为支撑城市土地空间资源集约利用研究,本文在深入研究城市土地利用评价及空间演化模拟技术的基础上,基于C#.NET开发平台,结合ArcGIS Engine组件技术,研发了城市土地空间利用评价预警调控系统,实现土地空间利用评价、预警及政策仿真调控等功能,作为科学管理土地的辅助工具。本文对系统的总体需求、系统结构及主要功能设计与实现进行了阐述,以期为土地资源管理研究及相关软件研发提供参考。     

基于移动Agent的分布式地理信息检索系统研究

如何从海量的空间信息中快速准确地找出用户感兴趣的信息,是地理信息空间检索服务所要解决的主要问题。为此,本文提出了一种基于移动Agent的分布式地理信息检索框架,并对其中的关键技术进行了研究。移动Agent技术的引入使得空间检索更加智能化,能有效解决网络带宽问题和离线计算问题,同时极大地提高了检索效率,为分布式GIS系统建设提供了一种新的思路和解决方法。     

一种改进元胞自动机的人员疏散模型

为使人员疏散离散模型更好描述行人微观特性,提出一种改进元胞自动机的人员疏散模型。在传统模型基础上,将空间划分为更细小网格,令单个行人占据多个网格以便展现行人间微观行为。引入社会力模型中自身驱动力、排斥力、摩擦力的运算规则改进模型,以模拟行人间碰撞现象。通过建立行人出口选择机制并改进移动规则,真实模拟行人动态出口选择过程。疏散过程中考虑了速度因素,能更加具体展现行人不同的移动方式。模拟结果显示,改进的模型能够真实地反映人员疏散的具体过程。     

基于Agent城市人流模拟的交通分析

近年来,Agent技术在GIS中的应用与研究引起了广泛的兴趣.考虑到城市环境的复杂性,基于Agent的研究方法为城市的GIS应用提供了强有力的工具.用行人Agent来模拟城市人流或车流的运动情况,是一种自动化的、动态的和可视化的分析方法,为评价城市交通状况提供新的思路.     

Automatic detection and tracking of pedestrians from a moving stereo rig

We report on a stereo system for 3D detection and tracking of pedestrians in urban traffic scenes. The system is built around a probabilistic environment model which fuses evidence from dense 3D reconstruction and image-based pedestrian detection into a consistent interpretation of the observed scene, and a multi-hypothesis tracker to reconstruct the pedestrians’ trajectories in 3D coordinates over time. Experiments on real stereo sequences recorded in busy inner-city scenarios are presented, in which the system achieves promising results.