一種人流軌跡模擬方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種人流軌跡模擬方法及裝置。該方法包括：獲取待分析的視頻數(shù)據(jù)，基于所述視頻數(shù)據(jù)提取出目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)行人的初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)以及對(duì)象特征數(shù)據(jù)；基于所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、對(duì)象特征數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的軌跡模擬模型，獲得所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)；其中，所述軌跡模擬模型是基于預(yù)設(shè)的異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)以及樣本數(shù)據(jù)建模訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；基于所述模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出相應(yīng)的模擬人流軌跡數(shù)據(jù)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供的人流軌跡模擬方法，能夠準(zhǔn)確、有效的模擬得到人流軌跡數(shù)據(jù)，有效提高了人流軌跡模擬的效率和魯棒性。有效提高了人流軌跡模擬的效率和魯棒性。有效提高了人流軌跡模擬的效率和魯棒性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種人流軌跡模擬方法及裝置


[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及人工智能
，具體涉及一種人流軌跡模擬方法及裝置。另外，還涉及一種電子設(shè)備及處理器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

技術(shù)介紹

[0002]近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人流模擬監(jiān)測(cè)及模擬技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。通過(guò)人流模擬可以預(yù)先得知目標(biāo)區(qū)域內(nèi)行人是否會(huì)正常流動(dòng)，從而保障行人安全，對(duì)于保障公共安全也至關(guān)重要。另外，對(duì)于新建的建筑場(chǎng)景，如新修的車(chē)站、商場(chǎng)、步行街等，人流模擬可以幫助設(shè)計(jì)者得知其設(shè)計(jì)合理性：往往設(shè)計(jì)者希望在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，設(shè)計(jì)的道路能保證行人正常流通且較為均勻的通過(guò)，而這可以通過(guò)設(shè)計(jì)中使用人流模擬來(lái)驗(yàn)證。目前，行人軌跡預(yù)測(cè)的現(xiàn)有方法通常考慮行人意圖，周?chē)h(huán)境的交互以及行人社會(huì)關(guān)系等，主要分為微觀的方法和宏觀的方法。其中微觀的方法如社會(huì)力模型，借鑒粒子物理的研究范式，將人與人、人與環(huán)境之間的相互交互作用建模成相互作用力，進(jìn)而模擬行人的軌跡行為；其中宏觀的方法有些借鑒流體力學(xué)的研究范式，將空間建模成一個(gè)標(biāo)量場(chǎng)，而行人朝著梯度下降的方向移動(dòng)。這兩類(lèi)方法都是知識(shí)驅(qū)動(dòng)的方法，無(wú)法通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)修正在公式中體現(xiàn)出的假設(shè)，即只適用于特定的理想場(chǎng)景中。而現(xiàn)有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法，通常基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)，局限性較高，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確、有效的模擬獲得人流軌跡數(shù)據(jù)。因此，如何設(shè)計(jì)高效的人流軌跡模擬方案成為亟待解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0003]為此，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種人流軌跡模擬方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的人流軌跡模擬方案局限性較高，從而導(dǎo)致人流軌跡數(shù)據(jù)模擬準(zhǔn)確性較差的缺陷。
>[0004]第一方面，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種人流軌跡模擬方法，包括：
[0005]獲取待分析的視頻數(shù)據(jù)，基于所述視頻數(shù)據(jù)提取出目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)行人的初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)以及對(duì)象特征數(shù)據(jù)；
[0006]基于所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、對(duì)象特征數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的軌跡模擬模型，獲得所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)；其中，所述軌跡模擬模型是基于預(yù)設(shè)的異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)以及樣本數(shù)據(jù)建模訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；
[0007]基于所述模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出相應(yīng)的模擬人流軌跡數(shù)據(jù)。
[0008]進(jìn)一步的，所述基于所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、對(duì)象特征數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的軌跡模擬模型，獲得所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，具體包括：
[0009]將所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和對(duì)象特征數(shù)據(jù)輸入到預(yù)設(shè)的編碼器模塊，獲得所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)嵌入向量和邊嵌入向量，將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型，并通過(guò)預(yù)設(shè)的解碼器模塊解碼處理后，得到所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0010]進(jìn)一步的，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之
前，還包括：基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制刻畫(huà)行人的交互關(guān)系，以完成行人交互關(guān)系建模，得到相應(yīng)的第一軌跡模擬模型；將所述第一軌跡模擬模型作為所述軌跡模擬模型，以獲取輸入的所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量。
[0011]進(jìn)一步的，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之前，還包括：在行人交互關(guān)系建模的基礎(chǔ)上，引入環(huán)境對(duì)象作為額外的交互體，基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制刻畫(huà)人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系，以完成人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系建模，得到相應(yīng)的第二軌跡模擬模型；將所述第二軌跡模擬模型作為所述軌跡模擬模型，以獲取輸入的所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量；其中，所述環(huán)境對(duì)象包含行人的目的地以及行人周?chē)恼系K物。
[0012]進(jìn)一步的，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之前，還包括：
[0013]在行人交互關(guān)系、人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系建模基礎(chǔ)上，基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制，利用預(yù)設(shè)的門(mén)控結(jié)構(gòu)來(lái)控制傳遞消息的比例，建模在行走過(guò)程中行人的視野中的目標(biāo)對(duì)象對(duì)行人行為的影響，以實(shí)現(xiàn)模擬視野中目標(biāo)對(duì)象對(duì)傳遞信息的影響。
[0014]進(jìn)一步的，所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)包含行人的二維坐標(biāo)軌跡、運(yùn)動(dòng)方向、加速度、移動(dòng)速度以及位移數(shù)據(jù)；所述對(duì)象特征數(shù)據(jù)包含行人的特征數(shù)據(jù)和環(huán)境對(duì)象的特征數(shù)據(jù)。
[0015]進(jìn)一步的，所述基于所述模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出相應(yīng)的模擬人流軌跡數(shù)據(jù)，具體包括：基于所述模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌跡迭代模擬，獲得完整的模擬人流軌跡數(shù)據(jù)。
[0016]第二方面，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種人流軌跡模擬裝置，包括：
[0017]數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取待分析的視頻數(shù)據(jù)，基于所述視頻數(shù)據(jù)提取出目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)行人的初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)以及對(duì)象特征數(shù)據(jù)；
[0018]軌跡模擬單元，用于基于所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、對(duì)象特征數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的軌跡模擬模型，獲得所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)；其中，所述軌跡模擬模型是基于預(yù)設(shè)的異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)以及樣本數(shù)據(jù)建模訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；
[0019]軌跡數(shù)據(jù)輸出單元，用于基于所述模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出相應(yīng)的模擬人流軌跡數(shù)據(jù)。
[0020]進(jìn)一步的，所述軌跡模擬單元，具體用于：
[0021]將所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和對(duì)象特征數(shù)據(jù)輸入到預(yù)設(shè)的編碼器模塊，獲得所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)嵌入向量和邊嵌入向量，將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型，并通過(guò)預(yù)設(shè)的解碼器模塊解碼處理后，得到所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0022]進(jìn)一步的，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之前，還包括：第一建模單元，用于基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制刻畫(huà)行人的交互關(guān)系，以完成行人交互關(guān)系建模，得到相應(yīng)的第一軌跡模擬模型；將所述第一軌跡模擬模型作為所述軌跡模擬模型，以獲取輸入的所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量。
[0023]進(jìn)一步的，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之前，還包括：第二建模單元，用于在行人交互關(guān)系建模的基礎(chǔ)上，引入環(huán)境對(duì)象作為額外的交互體，基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制刻畫(huà)人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系，以完成人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系建模，得到相應(yīng)的第二軌跡模擬模型；將所述第二軌跡模擬模型作為所述軌跡模擬模型，以獲取輸入的所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量；其中，所述環(huán)境對(duì)象包含行人的目的地以及行人周?chē)恼系K物。
[0024]進(jìn)一步的，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之前，還包括：第三建模單元，用于在行人交互關(guān)系、人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系建模基礎(chǔ)上，基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制，利用預(yù)設(shè)的門(mén)控結(jié)構(gòu)來(lái)控制傳遞消息的比例，建模在行走過(guò)程中行人的視野中的目標(biāo)對(duì)象對(duì)行人行為的影響，以實(shí)現(xiàn)模擬視野中目標(biāo)對(duì)象對(duì)傳遞信息的影響。
[0025]進(jìn)一步的，所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)包含行人的二維坐標(biāo)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種人流軌跡模擬方法，其特征在于，包括：獲取待分析的視頻數(shù)據(jù)，基于所述視頻數(shù)據(jù)提取出目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)行人的初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)以及對(duì)象特征數(shù)據(jù)；基于所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、對(duì)象特征數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的軌跡模擬模型，獲得所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)；其中，所述軌跡模擬模型是基于預(yù)設(shè)的異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)以及樣本數(shù)據(jù)建模訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；基于所述模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出相應(yīng)的模擬人流軌跡數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人流軌跡模擬方法，其特征在于，所述基于所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、對(duì)象特征數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的軌跡模擬模型，獲得所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，具體包括：將所述初始軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和對(duì)象特征數(shù)據(jù)輸入到預(yù)設(shè)的編碼器模塊，獲得所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)嵌入向量和邊嵌入向量，將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型，并通過(guò)預(yù)設(shè)的解碼器模塊解碼處理后，得到所述軌跡模擬模型生成下一時(shí)間段對(duì)應(yīng)的模擬軌跡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人流軌跡模擬方法，其特征在于，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之前，還包括：基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制刻畫(huà)行人的交互關(guān)系，以完成行人交互關(guān)系建模，得到相應(yīng)的第一軌跡模擬模型；將所述第一軌跡模擬模型作為所述軌跡模擬模型，以獲取輸入的所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人流軌跡模擬方法，其特征在于，在將所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量輸入到所述軌跡模擬模型之前，還包括：在行人交互關(guān)系建模的基礎(chǔ)上，引入環(huán)境對(duì)象作為額外的交互體，基于所述異構(gòu)的門(mén)控信息傳遞網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞機(jī)制刻畫(huà)人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系，以完成人與環(huán)境對(duì)象之間的交互關(guān)系建模，得到相應(yīng)的第二軌跡模擬模型；將所述第二軌跡模擬模型作為所述軌跡模擬模型，以獲取輸入的所述節(jié)點(diǎn)嵌入向量和所述邊嵌入向量；其中，所述環(huán)境對(duì)象包...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李勇，時(shí)鴻志，金德鵬，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：清華大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：