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基于智能体的城市人群时空行为模拟

周洁萍  龚建华  李文航  张磊  
【摘要】:城市作为人类聚居和社会经济文化中心,是人口、资源、环境和社会经济要素高度密集的地理综合体,是最复杂、最活跃、人际交流强度最高的地球组成部分。经过近50年来的人口爆炸和城市化的飞速发展,估计到2025年,世界上61%的人口将居住在大城市中,由此带来的人口问题、环境问题、城市规划、交通规划等等成为当前人地关系中日益突出的矛盾,针对人类在城市中的各类活动已经进行了大量科学研究。在地理科学于中,对于城市中人群的空间行为研究,集中在行为地理学(behavioral geograph)、时间地理学(TimeGeography)等学科,包括个人出行时空数据模型、目标导向个人出行模型、环境对个人出行的制约、城市人群日常活动系统等等研究方向。在地理信息科学领域,近年来人地关系中的"人"在逐渐受到重视,美国犹他大学地理系的Miller、中国科学院的龚建华都从不同的研究工作背景独立提出了面向人的GIS理论。传统的地理信息系统是面向"地"来设计的,以点、线、面作为数据基础,要在此基础上实现地理学对城市人群出行行为研究有很大挑战,需要从数据模型、实验方法、技术手段等做很多修改。而从GIS发展出来的虚拟地理环境,则因其以"人"为中心的特点,非常适合作为城市人群出行行为研究基础平台。因此,本论文选择虚拟地理环境作为技术平台,以智能体方法作为城市人群空间行为模拟方法,通过建立城市人群日常出行行为模型、个体出行环境制约模型、个体行走交通影响模型,对城市人群空间行为进行模拟,在微观尺度上对社会行为事件模拟与可视化表达,以及在宏观尺度支持社会经济行为时空表达与分析。

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