Multi-directional Pedestrian Model Based on Cellular Automata

CA기반의 다방향 보행자 시뮬레이션 모형개발

  • 이준 (동경대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 배윤경 (연세대학교 공과대학 도시공학과) ;
  • 정진혁 (연세대학교 공과대학 도시공학과)
  • Received : 2009.08.25
  • Accepted : 2010.10.12
  • Published : 2010.12.15

Abstract

Various researches have been performed on the topic of pedestrian traffic flow. At the beginning, the modeling and simulation method for the vehicular traffic flow was simply applied to pedestrian traffic flow. Recently, CA based simulation models are frequently applied to pedestrian flow analysis. Initially, the square Lattice Model is a base model for applying to pedestrians of counterflow and then Hexagonal Lattice Model improves its network as a hexagonal cell for more realistic movement of the avoidance of pedestrian conflicts. However these lattice models express only one directional movement because they express only one directional movement. In this paper, MLPM (the Multi-Layer Pedestrian Model) is suggested to give various origins and destinations for more realistic pedestrian motion in some place.

보행교통류를 주제로 다양한 연구들이 진행되었지만 초기의 보행연구는 차량의 교통류이론을 그대로 적용하여 해석하기도 하였다. 최근 보행교통류에 대한 다양한 모형들이 제시되고 있으며, 특히 CA모형은 보행교통류를 위한 시뮬레이션 모형으로 빈번하게 사용되고 있다. 대표적인 CA 모형으로 가스입자의 움직임을 이용하여 양방향의 보행교통류를 설명하기도 하였는데 초기에는 정방형의 Gas-lattice 모형이 제안되었으며 이후에 정육방 Gas-lattice 모형을 이용하여 보행자의 움직임과 회피를 묘사하기도 하였다. 하지만 이러한 모형들은 보행자의 움직임을 편의임의보행으로 가정하였기 때문에 단일방향으로의 움직임만을 설명할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 MLPM(the Multi-Layer Pedestrian Model)은 어떤 공간에서 복수개의 기종점을 가진 경우에도 현실적인 보행자의 움직임을 설명할 수 있는 모형이다.

Keywords

References

  1. 이준.허민국.정진혁, "정방격자모델을 이용한 양방향 보행 교통류의 특성연구", 대한교통학회 제 59회 학술발표회, pp.997-985, (2008)
  2. Asano 외," Dynamic Cell Transmission-Based Pedestrian Model with Multidirectional Flows and Strategic Route Choices", Transportation Research Board, pp. 42-49, (2007)
  3. D. Helbing, J.J. Farkas, "T. Vicsek, Simulation Dynamical Features of Escape Panic", in: Nature 407, pp. 487-490, (2000) https://doi.org/10.1038/35035023
  4. Masakuni Muramatsu, Tunemasa Irie, Takashi Nagatani, "Jamming transition in pedestrian counter flow", physica A 267, pp.487-498, (1999) https://doi.org/10.1016/S0378-4371(99)00018-7
  5. S. Maniccam, "Traffic jamming on hexagonal lattice, Physica A 321", (2002)
  6. S.P. Hoogendoorn, P.H.L. Bovy, "Simulation of Pedestrian Flows by Optimal Control and Differnctial Games", Optimal Control Applications and Methods 24, pp. 153-172, (2003) https://doi.org/10.1002/oca.727
  7. S.P. Hoogendoorn, W. Daamen, R. Landman, "Microscopic Calibration and Validation of pedestrian Models-Cross-Comparison of models using Experimental data, Transport & Planning Department", Delft University of Technology, (2004)
  8. S.P. Hoogendoorn, W. Daamen, "Pedestrian Behavior at Bottleneck", W. Daamen", PedScience 3len. pp. 147-159, (2005)