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人群自组织行为机制的实验研究

物理与社会 2009-09-30 v1 生物物理

摘要

在动物社会和人类人群中,许多观察到的集体行为源于基于个体间局部相互作用的自组织过程。然而,人群动力学模型仍然缺乏系统的个体层面实验验证,且形成集体模式的局部机制尚不为人所知。我们进行了一组精心控制的实验,让行人执行简单的避让任务,以确定他们在相互作用过程中支配其行为的规律。利用大量轨迹数据集的分析,我们计算了一个行为地图,该地图描述了行人在不同相互作用距离和角度下方向和速度的平均变化。实验结果揭示了行人在选择避让侧时的决策过程特征,并显示出一种被相互交互放大的侧向偏好。基于上述发现的双体相互作用模型的预测,随后与拥挤街道中记录的双向人流进行了比较。模拟生成了两个方向相反的不对称通道,与我们的实证观察定量吻合。对行人行为规律的认知是理解人群行为潜在动力学的重要一步,并允许在自然条件下对集体行人运动进行可靠预测。

关键词

引用

@article{arxiv.0908.3131,
  title  = {Experimental study of the behavioural mechanisms underlying self-organization in human crowds},
  author = {Mehdi Moussaid and Dirk Helbing and Simon Garnier and Anders Johansson and Maud Combe and Guy Theraulaz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0908.3131},
  year   = {2009}
}