1、PDF外文：http:/ 中文 10290 字 出处： Ai & Society, 2007, 22(2): 113-132 附录 A 译文 基于在紧急撤离时人类和社会行为模拟框架的多智能体 (Xiaoshan PanCharles S.HanKen DauberKincho H.Law) 摘要 :许多计算工具仿真与设计的应急疏散预案 ,现在可以实现了。然而 ,由于缺乏人类和社会行为的数据 ,这些计算工具依赖假定，就会发现不一致或不现实的。本文提出一种基于在紧急撤离时人类和社会行为的模拟框架的多智能体技术。研制了一个 模 拟系统 ,它能够
2、证明一些偶然发生的生活习惯 ,比如竞争、排队、聚集行为。为了说明，本文提供了一个应用该系统设计安全出口的实例。 前言 本文提出一种在紧急撤离时基于多智能体技术框架来模拟人类和社会行为。在众多的监管规定下调整一个设施设计 , 安全出口这个重要的问题由管理者和建筑设施核查人员来鉴定。设计出的公众集会的地方是一个非常艰巨的工程设施和安全问题。有许多关于在紧急情况时拥挤和压倒的事 件被报道 (人群动力学通讯技术有限公司 2004年 )。对于受到影响的个人和组织 幸存者 ,受害者的家庭和当地社区，除了伤病和死亡 ,随之而来的灾后心理痛苦 ,财务损失和不利的宣传有长期的负面影响。
3、 在许多因素 ,包括过分拥挤和疏散事件 ,研究者们渐渐认识到 , 理解人类和社会在紧急情况下的行为对提高人群在公众集会的地方安全是至关重要的 (布莱恩， 1997； Ramachandran， 1990； Fahy， 1995；社会消防工程师 2002； Proulx，2002)。特别是 ,“非适应的人群行为”被公认为负责大部分受害者死亡和受伤群众灾害 (威尔逊 1993)。指非适应的人群行为在紧急情况下可以体验破坏行为群众 ,如牛群、推、敲、践踏别人。研究非适应的人群行为在紧急情况下是很困难的 ,因为它往往需要露出真实的人的实际 ,可能是危险的环境。一个好的计算工具 ,
4、考虑了人类和社会行为的人群可以作为一个可行的选择。 市面上存在买得到的计算工具仿真与设计的紧急出口。不过 ,现在多数的计算工具集中在空间和占用的建模 ,但却很少有人考虑人类和社会的行为。结果 ,现有的机型没有已经能够覆盖适合安全工程的目的范围的方案 (仍有 2000 名 )。一个计算模型 ,，将人类和社会行 为不仅要在个体层面模仿人的认知过程，而且在撤离的过程中要以紧急疏散模式捕获了一群观众。大多数现有的疏散模型对认知和社会方面的人类行为都没有足够的重视 (社会消防安全工程师 2002；加里亚 ， 2003)。 多智能体仿真框架是一个计算方法 ,
5、允许建立一个自治代理的密集人工环境 ,从而能够相互作用。我们相信这样一个框架特别适合个人认知过程模拟和探索突发现象的行为 ,例如社会或集体行为。在微观上来看 ,代表人类个体框架是自主的代理人配有传感器、决策规则 ,执行机构。在宏观层次 ,人类社会行为框架模型模拟紧急现象间的相互作用通过代 理人或团体在虚拟的环境。通过模拟个体的认知过程代理和多重主体间的相互作用在人工环境，我们有多智能体仿真系统原型分析 (MASSEgress),能够模拟一些经常发生在紧急情况下人类社会行为 ,如竞争、排队、聚集行为。 相关工作 各式各样的计算工具出口仿真与设计都是有效的。回顾分析出所有存
6、在的计算模型是本文范围之外的。一般而言 ,大多数现有模型可分为 (1)液体或粒子系统， (2)依赖于系统，以及 (3)紧急系统 : 许多人认为模拟是在流体、颗粒运动 (包括相互作用 )和群众运动之间的。由 Helbing建立的恐慌仿真系统是液体或粒子系统的一个例子。结合流体动力学和“激励”粒子模型离散虚拟现实仿真技术 ,这些系统试图模拟来 i帮助设计疏散策略。最近的研究显示 ,液体或微粒推理的人群是站不住脚的。值得注意的仍是(2000),“人群动力学的法律包括这样的事实 :人们不遵循物理定律 ,他们在他们的方向有一个选择 ,没有保护动力和可以停下来再开始。 “液体或微粒推理 ,也违
7、背了一些观察人群的生活习惯 ,比如 ,全方位的聚集行为 ,不均匀流动人群密度分布。 例如 ,聚集行为过程中 ,常常可以观察到撤离群众在一个房间里有两个出口阻塞而另一个是不充分的利用。然而 ,一个液体或微粒都有可能预测类似出口被有效的使用。此外 ,我们很难在一个非常拥挤的环境中 (仍有 2000名 )，在液体或微粒系统间完全模拟双向流动 (与人朝相反的方向动 )。“激励”早些时候粒子模型 ,如出埃及记 (消防安全工程集团 2003),现在以提高捕捉的行为特征为目的。出埃及记是目前被认为是一个以代理人为基础的系统 (桑托斯卷曲 ,2004)。 基于矩阵系统的基本思想是将一个建筑面积离散
8、成单元格，单元格是用来代表自由面积、障碍、被个人或一群人占有的地区 ,或地区其他环境属性。人们从单元格到单元格是在被其占有的单元格基础上定义了交通规则。两个依赖于系统出口 (AEA技术 2002年 )和 Pedroute(集团公司 2003年 )著名的例子已被广泛应用于建筑物的疏散模拟以及列车 (地铁 )站。依赖模型存在遭受困难人群横向流模拟和竞争被建议；此外 ,使用在这些模型假设相比都是可疑的野外观察 (仍有 2000名 )。此外 ,由于单元格的大小和相关约束时需要调整 ,创造新的模型 ,这些模 型的高产量取决于用户的能力。 紧急系统的概念是简单的部件间的相互作用可模拟复杂现象
9、,例如人群动力学 (艾泼斯坦和 Axtell 1996， 约翰逊 2001； Waldrop 1992)。军团系统 (仍有 2000名 ；军团国际有限公司 2004年 ) 是应急系统的一个例子。应该指出的是 ,军团的目的不是人群行为分析系统 ,而是一项为研究大型互动系统的调查工具。当前紧急系统典型地简化为个体行为表现。例如 ,只使用军团系统四个参数 (目标点、速度、距离他人的距离、反应时间 )和一个判定准则 (基于最少努力的假设 )为代表的复杂本质个人行为。此 外 ,所有个体都被认为是相同的体形、运动能力和决策过程。最后 ,许多重要的社会行为模式，例如聚集效应和领导的影响被忽视了。然而 ,紧急
10、概念是有趣的 ,因为它的概念人群的行为是许多个体集聚为一体的。 总之 ,正如由社会消防安全工程师 (2002)所提到的 ,“ (计算 )模型是具有吸引力的 ,因为他们似乎更准确地模拟撤离。然而 ,由于行为数据的缺乏 ,他们倾向于依赖假设 ,这是不可能有信心来衡量他们的预测精度 (P52)。” 在紧急情况下研究人力因素的兴趣不断的增长 (布莱恩， 1997； Proulx和理查德森 2002；盾牌和 Proulx； 2000),然而，“社会学和行人和疏散行为心理成分的基本理解是次要(加里亚 2003)。” Santos 和 Aguirre也赞同这一说法 &nb
11、sp;(2004),他们指出从社会心理学领域的社会组织上来看，现有机型也在很大程度上忽略了关于人类和社会行为的观点。 人群行为 在建设前期，理解人群行为在自然紧急情况下出现是必要的一个计算仿真系统框架。人群行为复杂的物理现象在三个不同的层次上可更好地研究 :个体、个体间的相互作用、集体。这三个层次的分类并不是相互独立的。而是经常相关的并且搭配密切。 个体 从人类认知心理学角度来看 ,一个人的行为可被看作结果他 /她的决策过程。我们推测 ,个人的决策过程遵循三个基本公约 :遵循本能、遵循经验、理性的约束。个人根据自己遭遇的具体情况，面对这些基本公约可以选择一种或多种紧急情况。
