基于虚拟现实的行人出口选择实验研究

发布时间：2024-03-09 12:38

　　经济的高速发展加快了我国的城市化进程,不断涌现的高层建筑使人口愈发密集,加大了火灾疏散难度。因此,研究火灾下的行人疏散和出口选择规律,对于合理设计建筑出口设施、引导人群疏散具有重要意义。考虑到传统研究方法在实现火灾场景、可重复性方面的不足,我们借助虚拟现实技术,搭建了一个开展行人实验的虚拟现实实验平台。为了研究虚拟实验的有效性以及虚拟场景里不同控制方式的优劣,我们开展了真实世界和不同控制方式下的虚拟场景绕障实验。在我们设定的实验场景中,行人在真实世界和虚拟场景中运动的轨迹平均误差在10cm以内,这表明基于虚拟现实实验平台开展行人实验具有一定的有效性。另外,就绕障过程而言,仅使用鼠标的控制方式下的行人轨迹更接近真实世界实验。问卷结果表明,参与者认为仅使用鼠标的控制方式最优,使用头显和鼠标相结合的控制方式最差。此外,我们基于该虚拟实验平台开展了行人出口选择实验。在单房间双出口实验中,我们发现整体上,参与者选择预计疏散时间更短的出口的比例约为60%,表明大部分的参与者可以做出理智最优的出口选择;相比于流率偏好,参与者对行人数量少的出口偏好明显,因此,考虑出口选择时,对参与者的行人数量偏好不可...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 实验和模型研究
        1.2.2 虚拟现实行人研究
        1.2.3 行人出口选择研究
    1.3 研究目标及方法
    1.4 论文章节安排
第2章 虚拟现实实验平台介绍
    2.1 实验平台软硬件组成
        2.1.1 硬件组成
        2.1.2 软件组成
    2.2 实验平台核心模块
        2.2.1 运动控制模块
        2.2.2 社会力模型模块
        2.2.3 轨迹输出模块
    2.3 实验平台搭建流程
        2.3.1 硬件设备连接
        2.3.2 实验场景导入
        2.3.3 功能模块添加
    2.4 本章小结
第3章 虚拟现实用于行人实验有效性研究
    3.1 实验设计
        3.1.1 实验人员和设备
        3.1.2 实验场景和实验设置
        3.1.3 实验数据采集与处理
    3.2 数据分析与结果
        3.2.1 实验轨迹
        3.2.2 绕障距离
        3.2.3 绕障起始时间
        3.2.4 时间归一化下的横向距离
        3.2.5 问卷分析
    3.3 本章小结
第4章 虚拟现实出口选择实验研究
    4.1 单房间双出口选择实验
        4.1.1 实验设计
        4.1.2 实验结果及分析
    4.2 多房间出口选择实验
        4.2.1 实验设计
        4.2.2 实验结果及分析
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 工作总结
    5.2 本文创新点
    5.3 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3923435