基于 Voronoi 图的单向与双向轨迹数据方向选择研究

在人群中，个体做出不同的运动选择，如“走向目的地”、“跟随另一名行人”和“绕行”。为方便起见，这三种方向选择分别在本文中称为目的地方向、跟随方向和绕行方向。此处发现，这些特征方向选择可受 Voronoi 图的形状特征启发。具体而言，在行人的 Voronoi 单元中，指向 Voronoi 节点的方向被视为潜在的“绕行”方向，垂直于 Voronoi 连边的方向被视为潜在的“跟随”方向。一名行人在一个 Voronoi 单元中通常拥有若干备选的 Voronoi 节点和 Voronoi 连边，而最优绕行与跟随方向通过考虑偏离等相关因素来确定。加上直接指向目的地目的地方向，这三种基本方向选择在一个 Voronoi 单元中被定义。为评估基于 Voronoi 图的基本方向，提取了单向与双向流实验中的经验轨迹数据。采用一种考虑步频的时间序列方法来减弱原始轨迹的摆动现象，该现象可能干扰实际前进方向的识别。研究了经验速度方向与基本方向之间的偏差，并根据偏差将每个速度方向归类为一个基本方向或视为不可解释方向。分析结果表明，每个基本方向都可能是行人的一个潜在方向选择。这三种基本方向的组合可覆盖单向与双向流实验中的大多数经验速度方向选择。