人类和动物路径系统形成的主动行走者模型
统计力学
2009-10-31 v1 斑图形成与孤子
patt-sol
摘要
主动行走者模型近来已证明其在描述团簇、周期图案和螺旋波的形成以及河流发育、介电击穿图案和许多其他结构方面的巨大价值。研究表明，它们还可以模拟行人和蚂蚁路径系统的形成，从而更好地理解人类和动物的行为。与经验材料的比较显示模型与现实之间具有良好的一致性。我们的路径形成模型包括运动方程、环境变化方程和取向关系。它包含一些模型函数，这些函数根据所考虑的动物或行人的特征来指定。不仅环境变化的种类不同：行人在地面上留下脚印，而蚂蚁则产生化学标记用于定向。然而，更重要的是，行人朝向特定目的地行进，而蚂蚁通常偶然发现食物来源，即它们以随机方式到达目的地。因此，演化路径系统的典型结构取决于各自的物种。某些蚂蚁物种产生树枝状路径系统，而行人则产生最小绕行系统。路径形成模型可用作行人设施优化的工具：它使城市规划者能够设计真正符合行人路线选择习惯的便捷道路系统。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9806097,
title = {Active Walker Model for the Formation of Human and Animal Trail Systems},
author = {Dirk Helbing and Frank Schweitzer and Joachim Keltsch and Peter Molnar},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9806097},
year = {2009}
}
备注
For related work see http://www.theo2.physik.uni-stuttgart.de/helbing.html and http://summa.physik.hu-berlin.de:80/~frank/index.html and http://galaxy.cau.edu/molnar