社会角色对群体行为的影响

在最近的一系列论文中，我们提出了一个描述相互作用行人群体动力学的数学模型。该模型基于非牛顿势，其考虑了行人需将交互伙伴与行走目标均保持在视野内，并在两者之间保持舒适距离的需求。这两种行为分别对应于势的角向部分和径向部分，由该势导出提供行人加速度的力。角向项是非对称的，即不遵循动力学第三定律，对群体形成和速度具有可观测的影响。我们成功地将模型预测与真实世界行人行为的观测进行了比较。随后我们研究了人群密度对群体动力学的影响。我们验证了人群密度的平均效应可通过在群体势中添加谐波项来建模。模型预测（包括群体构型中的“相变”）再次通过与真实世界数据的比较得到证实，至少在观测密度范围内如此。此前我们平均了在给定环境设置下收集的所有行人数据，而未区分群体组成和社会角色。在这项工作中，我们研究群体构型和速度如何受到行人之间的关系（家庭、情侣、同事、朋友）、目的（工作、休闲）和性别的影响。我们还展示了与非对称交互效应相关的结果，进一步证实了模型中基于注视的角向交互的非牛顿性质。