計算機(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：祝夢歡 審核：帖軍、田微 發(fā)布時間：2025-07-05 瀏覽次數(shù)：
近日，中南民族大學(xué)計算機(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時如何根據(jù)感知到的環(huán)境信息調(diào)節(jié)運動速度、方向及步態(tài)的問題，為研究人群動態(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)模人群運動廣泛存在于城市交通、公共集會以及突發(fā)事件下應(yīng)急疏散等復(fù)雜場景中，理解行人在不同密度條件下的運動模式及其潛在的協(xié)同機(jī)制，是行為建模、行人動力學(xué)和公共安全研究中的重要問題。針對當(dāng)前尚不清楚人群在不同密度下可能呈現(xiàn)的動力學(xué)狀態(tài)、個體在這些狀態(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)隊設(shè)計并開展了單向人群流動實驗，借助高精度足部追蹤技術(shù)采集人群微觀運動數(shù)據(jù)，對行人在不同密度水平下的動態(tài)演化過程進(jìn)行了系統(tǒng)觀測與定量分析。研究發(fā)現(xiàn)，隨著人群密度的變化，群體運動行為會經(jīng)歷從自由流動、慢移動到擁堵的三種不同動力學(xué)狀態(tài)。當(dāng)人群密度低于約0.75人/平米時，人能夠處于自由流動狀態(tài)，此時行人運動速度和方向均不受外部約束，能夠以正常速度移動；當(dāng)人群密度介于0.75至1.80人/平米時，人流中的人將處于慢移動狀態(tài)，此時人會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，人流中的人將處于擁堵狀態(tài)，人的速度會大幅降低，會通過頻繁改變步態(tài)及方向來實現(xiàn)移動及避碰。研究進(jìn)一步揭示，人的運動速度及步長與人群密度的倒數(shù)呈指數(shù)關(guān)系。此外，該研究還在實驗觀測的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個能夠模擬大尺度人流運動的理論模型。該研究不僅在實證層面厘清了行人群體運動的狀態(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)，對完善大規(guī)模人群運動建模理論、提升公共場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)跟蹤實驗示意圖 施朦供圖
該研究成果由中南民族大學(xué)計算機(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)隊共同合作完成。施朦副教授承擔(dān)的研究內(nèi)容得到了國家自然科學(xué)基金（基金號：72104254）的支持。
施朦老師主要從事行人疏散動力學(xué)和火災(zāi)場景下應(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，軟件著作權(quán)10項。
