Agentové simulace pohybu chodců

Jiří Linhart

Master's thesis

Agent simulations of pedestrian behaviour

Abstract:

Multiagentové simulace jsou vhodným prostředkem k poznávání vlastností a dynamiky komplexních systémů reálného světa.Pro návrh a implementaci agentových modelů je k dispozici celá řada vývojových nástrojů. Tato práce se zaměřuje na využití softwarového nástroje AnyLogic při tvorbě simulací pohybu a kolektivního chování chodců. Součástí AnyLogicu je knihovna Pedestrian Library, která nabízí prvky usnadňující tvorbu modelů pohybu chodců. Uživatel je tedy odstíněn od problémů návrhu algoritmů řešících například výběr cesty nebo vyhýbání se kolizím.Možnosti AnyLogicu byly kriticky zhodnoceny prostřednictvím pěti modelů typových situací pohybu davu, při nichž dochází k emergenci. Konkrétně se jednalo o modely tzv. zamrznutí přehřátím, formování řad, oscilace ve směru průchodu při obousměrném toku chodců úzkým průchodem, využití dvou průchodů v chodbě s obousměrným tokem chodců a průchod křižovatkou.Výsledky simulací ukazují, že chování chodců řízených bloky z Pedestrian Library ne vždy dovoluje věrohodně simulovat pohyb reálných chodců. AnyLogic tedy nemusí být vhodným nástrojem pro simulace komplexního chování chodců ve všech případech.

Abstract:

Agent simulations are a suitable tool for exploring properties and dynamics of non-linear systems of the real world. There are many development tools available to support designing and implementing multi-agent models. This thesis focuses on capabilities of development tool AnyLogic regarding simulations of collective pedestrian movement. AnyLogic Pedestrian Library offers developers elements designed for pedestrian simulations. Using these elements developers don´t need to address problems like path finding algorithm or collision avoidance logic by themselves.AnyLogic capabilities were evaluated through five pedestrian dynamics models with emergencies: freezing by heating, lane formation, oscillation of passing direction at bottleneck, two passages usage in hallway with pedestrian flow in both directions and passing through intersection.Simulations results indicate that pedestrian behaviour produced by Pedestrian Li-brary elements may not always be realistic. Therefore AnyLogic may not be a suitable tool for complex pedestrian simulation in all cases.

Keywords

AnyLogic, mutiagentové systémy, modely chodců

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 6. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 14. 9. 2015
• Supervisor: doc. RNDr. Kamila Štekerová, Ph.D.
• Reader: RNDr. Petr Tučník, Ph.D.

University of Hradec Králové

Faculty of Informatics and Management

Master programme / field:
Systémové inženýrství a informatika / Informační management