計(jì)算機(jī)學(xué)院（人工智能學(xué)院）施朦老師在Science子刊《Science Advances》發(fā)表高水平論文
作者：施朦 編輯：施朦 上傳：祝夢(mèng)歡 審核：帖軍、田微 發(fā)布時(shí)間：2025-07-05 瀏覽次數(shù)：
近日，中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（人工智能學(xué)院）施朦副教授在行人交通流領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。其研究論文“Unraveling human crowd dynamics through the foot tracking of pedestrians”發(fā)表在國際前沿期刊《Science Advances》上。該研究通過追蹤行人步態(tài)，深入揭示行人在人流中移動(dòng)時(shí)如何根據(jù)感知到的環(huán)境信息調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度、方向及步態(tài)的問題，為研究人群動(dòng)態(tài)提供重要見解。這是我院首次在Science子刊《Science Advances》發(fā)表文章，施朦副教授為本文共同第一作者。
論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw2688
大規(guī)模人群運(yùn)動(dòng)廣泛存在于城市交通、公共集會(huì)以及突發(fā)事件下應(yīng)急疏散等復(fù)雜場(chǎng)景中，理解行人在不同密度條件下的運(yùn)動(dòng)模式及其潛在的協(xié)同機(jī)制，是行為建模、行人動(dòng)力學(xué)和公共安全研究中的重要問題。針對(duì)當(dāng)前尚不清楚人群在不同密度下可能呈現(xiàn)的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)、個(gè)體在這些狀態(tài)中的行為特征以及群體協(xié)同行為的觸發(fā)條件等關(guān)鍵問題，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并開展了單向人群流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，借助高精度足部追蹤技術(shù)采集人群微觀運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)行人在不同密度水平下的動(dòng)態(tài)演化過程進(jìn)行了系統(tǒng)觀測(cè)與定量分析。研究發(fā)現(xiàn)，隨著人群密度的變化，群體運(yùn)動(dòng)行為會(huì)經(jīng)歷從自由流動(dòng)、慢移動(dòng)到擁堵的三種不同動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。當(dāng)人群密度低于約0.75人/平米時(shí)，人能夠處于自由流動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)行人運(yùn)動(dòng)速度和方向均不受外部約束，能夠以正常速度移動(dòng)；當(dāng)人群密度介于0.75至1.80人/平米時(shí)，人流中的人將處于慢移動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)人會(huì)通過降低速度來防止與周圍的人或障礙物發(fā)生碰撞；當(dāng)人群密度高于約1.80人/平米時(shí)，人流中的人將處于擁堵狀態(tài)，人的速度會(huì)大幅降低，會(huì)通過頻繁改變步態(tài)及方向來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)及避碰。研究進(jìn)一步揭示，人的運(yùn)動(dòng)速度及步長(zhǎng)與人群密度的倒數(shù)呈指數(shù)關(guān)系。此外，該研究還在實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)能夠模擬大尺度人流運(yùn)動(dòng)的理論模型。該研究不僅在實(shí)證層面厘清了行人群體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)劃分及行為特征，也為深入理解人群自組織現(xiàn)象提供了關(guān)鍵證據(jù)，對(duì)完善大規(guī)模人群運(yùn)動(dòng)建模理論、提升公共場(chǎng)所人流組織與安全干預(yù)策略具有重要意義。
單向行人流步態(tài)跟蹤實(shí)驗(yàn)示意圖 施朦供圖
該研究成果由中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院（人工智能學(xué)院）施朦副教授課題組與四川大學(xué)災(zāi)后重建與管理學(xué)院馬毅課題組、牛志攀課題組、謝瑋課題組、西南交通大學(xué)戶佐安副教授課題組、香港理工大學(xué)曾添博士、魏易東博士、以及香港城市大學(xué)李偉明教授團(tuán)隊(duì)共同合作完成。施朦副教授承擔(dān)的研究?jī)?nèi)容得到了國家自然科學(xué)基金（基金號(hào)：72104254）的支持。
施朦老師主要從事行人疏散動(dòng)力學(xué)和火災(zāi)場(chǎng)景下應(yīng)急疏散模擬仿真與管控策略等方面的研究，目前，共發(fā)表SCI論文26篇（一作或通訊作者17篇），EI論文6篇，授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng)，軟件著作權(quán)10項(xiàng)。
