JAKIMI REGUŁAMI RZĄDZI SIĘ ZBIOROWOŚĆ? WYKORZYSTANIE MODELOWANIA I SYMULACJI ZACHOWAŃ GRUPOWYCH NA POTRZEBY BEZPIECZEŃSTWA IMPREZY MASOWEJ MICHAŁ KAPAŁKA Wydział Cybernetyki, Instytut Systemów Informatycznych Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2
Czy w tłumie jest bezpiecznie? Video: Mekka, Arabia Saudyjska
Czy w tłumie jest bezpiecznie? Źródło: Wikipedia
Lista katastrof Źródło: http://www.gkstill.com/support/whymodel/index.html
Modelowanie i symulacja tłumu OBSZARY ZASTOSOWAŃ Obiekty publiczne Ewakuacje Imprezy masowe Agresywny tłum
Modelowanie i symulacja tłumu IMPREZY MASOWE Trzeba zadbać o: Komfortowe przemieszczanie się osób w sytuacji normalnej Bezpieczeństwo w razie sytuacji nieoczekiwanej
Model i symulator tłumu wsparcie dla planowania imprezy masowej Wykorzystanie modelu i symulatora tłumu do: Analizy przystosowania terenu (obiektu) do przyjęcia określonej liczby osób Analizy spełnienia zasad bezpieczeństwa odnośnie procesu ewakuacji liczba 25 20 15 Intentwność ewakuacji (srednia z n symulacji) 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 czas(s)
Koncepcja systemu kierowania ruchem tłumu Systemy detekcji zagrożeń System detekcji ruchu System informowania System zarządzania ruchem Dane (statyczne, dynamiczne) Procedury postępowania Prognozowanie Ekspert Symulator tłumu Symulatory zagrożeń Wirtualne środowisko Rola symulatora tłumu: 1. Wsparcie procesu podejmowania decyzji 2. Testowanie systemu zarządzania ruchem w wirtualnym środowisku 3. Testowanie procedur i planów reakcji dla różnych scenariuszy
Symulator tłumu Model mikroskopowy Hybrydowy model otoczenia System agentowy / autonomiczne jednostki Otwarty regułowy model zachowań Uwzględnione zachowania grupowe Proxemika dla jednostek i grup Interaktywne obiekty Współpraca ze strefowymi modelami zagrożeń Edytor przestrzeni 2D, Edytor tłumu i zachowań Wizualizacja symulacji 2D/3D Wyniki w postaci numerycznej i graficznej
Eksperyment nadzorowana ewakuacja Autorski symulator został wykorzystany do wyznaczenia optymalnego planu ewakuacji, który następnie był przekazywany ludziom w wielopiętrowym budynku poprzez dynamiczny system oznakowania dróg ewakuacyjnych (Współpraca z M. Cisek - SGSP) Klatka s. Pomieszczenia - 2 piętro Korytarz Schody Wyjście
Eksperyment nadzorowana ewakuacja Założenia -Różne rodzaje rozmieszczenia osób : równomierne i nierównomierne -Ludzie zaznajomieni z systemem dynamicznego oznakowania dróg ewakuacyjnych -Kalibracja do diagramów fundamentalnych (by: Predtetschenski W.M., Milinski A.I)
Eksperyment ewakuacja z wielopiętrowego budynku
Eksperyment nadzorowana ewakuacja z wielopiętrowego budynku
Liczba osób poza obiektem[n] Wyniki eksperymentu - nadzorowana ewakuacja Nierównomierny rozkład Statyczny plan ewakuacji Unevenly placed - No guidance Unevenly placed Czas - With guidance [s] Nierównomierny rozkład Z systemem dynamicznych znaków
Wnioski z eksperymentu - nadzorowana ewakuacja Statyczny plan ewakuacji Osiągnięto Zrównoważony stopień utylizacji klatek schodowych Mniejsze zagęszczenie w czasie ewakuacji Krótszy całkowity czas ewakuacji Lepszy poziom bezpieczeństwa w czasie ewakuacji Dynamiczny plan ewakuacji
Obszary zastosowań Dynamiczne plany ewakuacyjne (etap wdrażania w rzeczywistym obiekcie, problemy natury legislacyjnej: certyfikaty i patenty) Wsparcie w procesie ewakuacji na szeroką skalę (całe miasta lub dzielnice) modeli transportu (samochody, autobusy) Nadzorowany ruch w: szkołach, kinach, muzeach, obiektach masowych odwiedzin Wsparcie zabezpieczania pochodów i demonstracji
Podsumowanie Rzeczywiste dane do: testowania/ kalibracji / badania adekwatności Współpraca z: policja / zarząd obiektów publicznych / firmy branżowe
Model tłumu - otoczenie Poziom decyzyjny Poziom działania
Model tłumu - jednostka W modelu przyjęto podejście agentowe przy odwzorowaniu pojedynczych osób. Model ma charakter mikroskopowy. Każda jednostka jest rozpatrywana indywidualnie. Agent Cele Cechy Stan Decyzje Działania Zachowanie
Model tłumu zachowanie jednostki
Dziękuję! Czy są pytania? Kontakt mailowy: mkapaka@wat.edu.pl
Credits Special thanks to all the people who made and released these awesome resources for free: Presentation template by SlidesCarnival