以数值模拟的手段去重现行人多向流是目前相关研究的主流方法。值得强调的是，该问题地研究在学术界已经有了丰富的研究成果。在数值模拟中，需要解决的首要问题是搞清楚上述自组织现象的成因到底是什么，或者说应该在建模过程中考虑哪些因素才能使之准确反映多向行人流的特征？不同的学者往往会从宏观-微观的各种不同角度解释这一现象的产生机理，而这一类问题也一直是被颗粒流、交通流或更广泛的统计物理学领域重点关注的。本课题希望从这个问题入手，对已有的研究结论做出有益的补充。

1.2 国内外研究现状

2 研究内容

2.1 问题的提出

行人对流在现实生活中比比皆是。例如街道，行人通道以及过街天桥内，两组人群相向而行，在运动过程中表现出许多有趣的物理现象。在试验条件下，常设置A，B两组相同数量的行人在通道内相向而行，研究试验条件（例如设施尺寸，行人密度，边界条件等）与模型参数对行人流演化过程的影响。在对流问题中，行人流的成带是一种最为受到关注的现象：同向行人会自发组成互不干扰的队列，大幅减少了相向行人间的冲突，提高了整体移动效率。这种经典的自组织现象一直是行人流研究中的重点。

学术界组织了多次针对行人对流的观测实验,试图探寻成带现象的成因、行人列的特性及其影响因素等。然而对于成带现象的内在机理，学姐一直未能形成共识。因此在行人流的建模中存在多种假设，试图从各角度解释成带的原因。例如社会力模型假设行人间有排斥力，元胞与格子气模型则在规则中引入相向行人间的排斥作用。在研究过程中学者们获得的一些重要的结果已成为行人对流研究的基础。一个重要研究指标是Nowak与Schadscneider[17]引入的序参数（order parameter）。设通道内行人总数为N，单位行人n所在行为in，序参数的具体形式为

其中 为in行内A组行人的数量。Φ≈1代表通道内的行人排成了队列，两组行人互不干扰；Φ≈0代表行人近似随机地分布于通道内。近年来，序参数被广泛用作成带现象的量化指标[31,32]。元胞与格子气模型中，能够重现交叉成带现象的设定有很多，较典型的方法有：1）设置行人偏好与潜意识，刻画相向行人相遇时的避让行为；2）假设行人会依据周遭的局部环境选择运动方向，避免相向行人间的冲突；3）在背景场中反应潜在冲突或由此导致的耗费，间接影响行人的路径选择。

在本课题的研究对象为多向行人流中的对冲问题。在数值试验过程中，将分析边界条件（人流密度与系统内的平均密度）、行人的换位行为等因素在对冲问题中的作用。在进行对冲问题的相关数值试验之前，本课题将以基本图为主要参考依据对所用模型的基本参数进行标定。