대피 시뮬레이션

Evacuation simulation

대피 시뮬레이션은 지역, 건물 또는 선박의 대피 시간을 결정하는 방법입니다.그것은 군중 역학 및 보행자 움직임의 시뮬레이션을 기반으로 한다.

건물, 선박, 선박의 구별과 정착지 및 지역의 구별은 대피 과정의 시뮬레이션에 중요하다.지역 전체를 대피시키는 경우, 운송 단계(긴급 대피 참조)는 일반적으로 대기 중인 모델(아래 참조)로 커버됩니다.

시뮬레이션은 주로 최적화를 위한 방법이 아닙니다.대피 시간과 관련하여 건물의 형상이나 절차를 최적화하려면 대상 함수를 지정하고 최소화해야 합니다.따라서 변동 가능성이 있는 변수를 하나 이상 식별해야 합니다.

기종의 분류

대피 시뮬레이션 분야의 모델링 접근법:

  • 세포자동화: 보행자가 세포상태로 표현되는 이산, 현미경 모델.선박 대피 프로세스,[1] 양방향 보행자 흐름,[2] 바이오닉스[3] 측면의 일반 모델이 있습니다.
  • 에이전트 기반 모델: 보행자가 에이전트에 의해 표현되는 미시적 모델.요원들은 좌표 외에 인간 속성을 가질 수 있어요그들의 행동은 확률적 본성을 통합할 수 있다.보행자[4] 계단의 공간적 측면을 가진 일반 모델이 존재한다.
  • 소셜포스 모델: 물리학의[5] 방정식에 기초한 연속적이고 미시적인 모델
  • 큐잉 모델: 지오메트리의 그래픽 표현을 기반으로 하는 거시적 모델.이 그래프에는 사람의 움직임이 흐름으로 표현되어 있습니다.
  • 입자 군집 최적화 모델 : 대피의 일부 특성(보행자 간 거리, [6]보행자와 출구 간 거리)을 최소화하는 피트니스 기능에 기초한 미시적 모델
  • 유체 역학 모델: 연속적이고 거시적인 모델. 대규모 군중이 결합된 비선형 편미분[7] 방정식으로 모델링됩니다.

피난 시뮬레이션

건물(기차역, 스포츠 경기장), 선박, 항공기, 터널 및 기차도 대피와 관련하여 유사합니다. 사람들이 안전한 지역을 향해 걷고 있습니다.또한 사람은 슬라이드 또는 유사한 대피 시스템을 사용할 수 있으며 선박의 경우 구명 보트를 내릴 수 있다.

터널

터널은 지하 공간, 사용자에게 알려지지 않은, 자연광이 없는 등 고유한 특성을 가진 고유한 환경으로서 대피 전 시간(예: 탑승자의 차량 이탈을 꺼리는 경우), 탑승자-점유자-환경 상호작용, 목축 행동 등 대피 행동의 다양한 측면에 영향을 미친다.선택.

출하.

선박 대피에는 특히 4가지 측면이 있다.

  • 승무원 대 승객의 비율
  • 선박 이동,
  • 부동 위치
  • 대피 시스템(예: 미끄럼틀, 구명 보트)

선박의 움직임 및/또는 비정상적인 부유 위치는 이동 능력을 저하시킬 수 있습니다.이 영향은 실험적으로 조사되었으며 환원 인자에 의해 고려될 수 있다.

선박의 대피는 조립 단계와 승선 단계의 두 단계로 나뉜다.

항공기

미국 연방 항공국은 항공기가 90초 이내에 대피할 수 있도록 요구하고 있다.이 기준은 항공기를 승인하기 전에 확인해야 한다.

90초 규칙은 모든 승객과 승무원이 90초 이내에 안전하게 항공기 객실을 떠날 수 있다는 것을 입증해야 하며, 바닥 근접 조명에 의해 제공되는 최소 조명과 시뮬레이션된 탑승자의 특정 연령-성별 혼합으로 이용 가능한 출구의 절반이 막힌다.

이 규칙은 1965년에 120초와 함께 제정되었으며, 탈출 장비의 개선, 객실과 좌석 재료의 변화, 보다 완벽하고 적절한 승무원 훈련을 포함하도록 수년간 발전해 왔다.

레퍼런스

  1. ^ Meyer-König, T., Klüpfel, H. 및 Schreckenberg, M. (2002)현미경 시뮬레이션을 통한 여객선 대피 프로세스 평가 및 분석.슈렉켄버그와 샤르마[2], 297-302.
  2. ^ Blue, Victor; Adler, Jeffrey (1999-01-01). "Cellular Automata Microsimulation of Bidirectional Pedestrian Flows". Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 1678: 135–141. doi:10.3141/1678-17. ISSN 0361-1981. S2CID 110675891.
  3. ^ Kirchner, Ansgar; Schadschneider, Andreas (2002). "Simulation of evacuation processes using a bionics-inspired cellular automaton model for pedestrian dynamics". Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications. 312 (1–2): 260–276. arXiv:cond-mat/0203461. Bibcode:2002PhyA..312..260K. doi:10.1016/s0378-4371(02)00857-9. S2CID 119465496.
  4. ^ Wirth, Ervin; Szabó, György (2017-06-14). "Overlap-avoiding Tickmodel: an Agent- and GIS-Based Method for Evacuation Simulations". Periodica Polytechnica Civil Engineering. 62 (1): 72–79. doi:10.3311/PPci.10823. ISSN 1587-3773.
  5. ^ Helbing, Dirk (1995). "Social force model for pedestrian dynamics". Physical Review E. 51 (5): 4282–4286. arXiv:cond-mat/9805244. Bibcode:1995PhRvE..51.4282H. doi:10.1103/physreve.51.4282. PMID 9963139. S2CID 29333691.
  6. ^ Izquierdo, J.; Montalvo, I.; Pérez, R.; Fuertes, V.S. (2009). "Forecasting pedestrian evacuation times by using swarm intelligence". Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications. 388 (7): 1213–1220. Bibcode:2009PhyA..388.1213I. doi:10.1016/j.physa.2008.12.008.
  7. ^ Hughes, Roger L. (2003-01-01). "The flow of human crowds". Annual Review of Fluid Mechanics. 35 (1): 169–182. Bibcode:2003AnRFM..35..169H. doi:10.1146/annurev.fluid.35.101101.161136. ISSN 0066-4189.

문학.

  • A. Schadschneider, W. Klingsch, H. Klüpfel, T. Kretz, C. Rogsch 및 A.세이프리드.대피 다이내믹스:경험적 결과, 모델링 및 응용 프로그램.R.A.에서.마이어스, 편집자, 복잡성과 시스템 사이언스 백과사전스프링거, 베를린 하이델베르크, 2009년.(2009년 4월 발행, arXiv:0802.1620v1에서 입수 가능).
  • Lord J, Meacham B, Moore A, Fahy R, Proulx G(2005)컴퓨터 출력 모델의 예측 능력을 평가하기 위한 가이드, NIST Report GCR 06-886.http://www.fire.nist.gov/bfrlpubs/fire05/PDF/f05156.pdf
  • E. 론치, P. 콜론나, J. 카포테, D.알베어, 북베를로코, A쿠에스타.도로 터널 안전 분석을 위한 다양한 대피 모델의 평가.터널링 및 지하공간기술 제30권, 2012년 7월, 74-84.doi:10.1016/j.tust.2012.02.008
  • Kuligowski ED, Peacock RD, Hoskins, BL(2010).소방연구과 NIST 건물 대피 모델 검토.제2판테크니컬 노트 1680 (미국)
  • 국제해사기구(2007년).신규 및 기존 여객선에 대한 대피 분석 가이드라인, MSC/Circ.1238, 국제해사기구, 영국 런던.
  • R. Lovreglio, E. Ronchi, M. J. Kinsey(2019).보행자 대피 모델 사용 및 이용자에 대한 온라인 조사.파이어 테크놀로지https://doi.org/10.1007/s10694-019-00923-8