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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种基于ORCA模型的社会小团体行为运动仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119475980B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411510470.2，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权一种基于ORCA模型的社会小团体行为运动仿真方法是由张旭光;马芳草;方银锋设计研发完成，并于2024-10-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于ORCA模型的社会小团体行为运动仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于ORCA模型的社会小团体行为运动仿真方法，该方法首先构建了一个亲密度函数，通过考虑不同社会关系及其空间距离来量化内部成员间的亲密程度，从而动态地反映成员间关系的亲疏变化。同时，结合对齐与聚合规则来约束该群组的行为以模拟社会性小群体内部的聚集行为。其次，基于五人格模型对角色进行建模，针对不同个体划分相应的领导能力，以模拟群组中的跟随行为。最后，将小团体内部聚集行为和领导跟随行为整合到ORCA算法中共同驱使人群运动。基于上述方法采用Unity3D引擎进行仿真，与原模型相比，该方法在人群运动仿真过程中能展现出群组内部的相互约束和领导力的影响。

本发明授权一种基于ORCA模型的社会小团体行为运动仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种基于ORCA模型的社会小团体行为运动仿真方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤1，制定小群体内部聚集行为速度规则，并定义小团体之间亲密关系强度函数来量化个体之间的社交亲密度，基于此建立聚集行为模型； 步骤2，基于五人格模型进行领导者角色建模，确定团体的领导者，建立领导跟随行为模型； 步骤3，将小团体内部两种群体行为结合到ORCA算法中实现群体行为的交互同时又能够避免碰撞； 所述步骤1的具体方法如下： 步骤1.1，使用对齐规则计算对齐速度； 根据个体邻居速度，计算个体倾向与邻居保持相同速度的对齐速度；对于群体中的个体i，假设其邻居集合为Ni，n是周围邻居的数量，vj是第j个邻居的速度，则个体i的对齐行为通过以下公式表示： 其中表示基于对齐规则需要调整的速度； 步骤1.2，使用聚合规则计算聚合速度； 根据所有邻居个体的平均位置，计算个体基于群体的聚合速度；对于群体中的个体i，其位置表示为pi,假设n是个体i的邻居数量，且邻居的集合为Ni，聚合规则通过如下公式表示： 其中是基于聚合规则需要调整的速度，p和p分别为当前个体及其邻居的位置； 步骤1.3，基于两个行为规则计算聚集速度； 最终个体i在时间t+Δt的速度由当前速度、基于聚合的速度调整以及基于对齐的速度调整共同决定，在时间t+Δt的位置由当前位置加上在此时间步长Δt内的速度变换决定； t+Δt＝pt+vt+Δt4 其中vt+Δt是个体i在下一时间步的速度，pt+Δt是个体i在下一时间步的位置，Δt为下一时间步长； 步骤1.4，定义一个亲密强度函数Iijx来量化模拟个体间的亲密度； 其中i和j表示不同的个体，x表示它们之间的距离；亲密强度用高斯函数表示： 其中aij表示亲密度的峰值；bij表示两个个体亲密度达到峰值时的距离；cij描述亲密度衰减的速度； 步骤1.5，个体i在与群体中其他个体聚集时加入亲密度的影响； 设在t时刻个体i和j的亲密强度为Iijt,x,距离x为|pj-pi|，则受社会小群体聚集行为影响的个体速度为： 其中表示个体对齐速度，vit表示个体当前速度，n表示邻居个数； 步骤3的具体方法如下： 步骤3.1，通过ORCA算法计算所有邻居智能体的避免碰撞半平面； 1速度障碍：基于感知到邻居智能体的信，计算所有邻居个体的速度障碍，对于智能体A和B，速度障碍定义为在时间τ内可能导致碰撞的速度集合； 式中DpB-pA,rA+rB表示半径为rA+rB,中心为pB-pA的开放圆盘；rA、rB分别为智能体A、B的半径；pA、pB分别为位置矢量，即智能体A、B在空间中的位置； 2最优互惠碰撞避免速度：智能体A根据为每个邻居生成一个避免碰撞的可选速度集合，即半平面： 式中n为上一点vA-vB+u的法向量,u是相对速度避免碰撞需要偏移的最短速度向量，12为双方各承担一半责任； 3计算新速度：智能体A的可行速度集合由所有相邻智能体无碰撞速度域半平面与最大速度域的交集构成； 环境中静态障碍物可看作速度为0的邻居智能体，假设智能体A所有邻居的集合为{AOk|k＝1,2,…,n}，所有静态障碍物的集合为{COk|k＝1,2,…,m}；则对于智能体A而言可选的无碰撞速度域的ORCA集合为： 该集合中的速度表示在当前时间步内智能体安全移动的速度范围；其中vmax为智能体的最大速度；智能体A将选择中最接近其期望速度的速度作为新的速度，则个体下一步速度为： 其中vpref为智能体的期望速度，v为无碰撞速度域中的速度； 步骤3.2，将群体行为融入到ORCA算法中共同影响速度决策； 在速度更新过程中，考虑当前的避碰区域和朝向目标的期望速度vpref，以及由群体行为因素产生的速度决策v、v对速度选择的影响，新速度的确定应遵循：在确保避免碰撞的前提下，选取一个最接近vpref、v、v加权和的速度，以实现个体在群体中的协调运动； 基于式15进行更新，智能体在下一时间步的速度更新公式如下： new′＝argminv∈ORCA||v-[1-γ-βvpref+γv+βv]||16 其中v、v分别表示在小群体行为影响下产生的速度决策，反映聚集行为和领导-跟随行为的影响，γ和β为权重系数，调节聚集行为和领导跟随行为对速度更新的影响强度。

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