车辆与行人集体动力学建模：挑战与进展

在城市化社会中，交通与行人流量的管理与调控对于公共安全、经济发展和环境保护具有重要意义。然而，对车辆与行人集体动力学的建模与控制面临诸多挑战。不仅个体实体自主驱动且难以描述，而且其复杂的非线性物理与社会互动，使得群体与交通流的多智能体问题更加复杂。本章旨在通过四个集体行为案例，审视经典建模方法的适用性与局限性：交通中的停止-前进波、车道形成、长期规避行为以及行人动力学中的负载平衡。虽然停止-前进动力学与车道形成可通过基础响应模型（至少在某种程度上）实现，但后两种情况需要在群体层面进行预判和/或协调。结果揭示了经典基于力量的模型的局限性，但也凸显了长期预判机制和多尺度建模方法的必要性。针对此，本文综述了新的发展和建模概念。