Siseruumides inimeste liikumise käitumise ja muutumise modelleerimine ning simuleerimine
Nimi
Annika Laumets-Tättar
Kokkuvõte
Inimeste evakuatsiooniteed on hoonete ülesehituse üks tähtsamaid osasid. Nii inimestele kui ka hoone omanikele tooks kasu, kui enne hoone ehitust oleks teada, kas evakuatsiooniteed on piisavalt efektiivsed. Inimeste kasu oleks nende elu ja hoone omanike kasu oleks kahjunõute puudumine vigastatud inimestelt või surnute lähedastelt.
Inimeste liikumise simuleerimiseks kasutatakse üldiselt kolme erinevat meetodit: osakestepõhine lähenemine (ühiskondliku jõu mudel), mobiilsideautomaadi põhine lähenemine ja autonoomsed agendid. Kaks esimest meetodit on makroskoopilised mudelid ning viimane meetod on mikroskoopiline mudel.
See lõputöö annab ülevaate arendatud mikroskoopilisest mudelist, mis kasutab autonoomseid agente, grupi mudelleerimist ning sotsiaalse võrdluse teooriat, et hinnata hoone väljapääsude disaini. Mikroskoopiliste mudelitega võib igal agendil olla erinevad omadused ning seosed läheduses asuvate inimestega (näiteks sõbrad ja pere).
Inimesed kasutavad sotsiaalse võrdluse teooriat oma igapäevaelus, et end teistega võrrelda. Evakuatsiooni olukorras moodustavad sarnased inimesed, kasutades sotsiaalse võrdluse teooriat, gruppe ja mõjutavad üksteist. Mudel programmeeriti kasutades Pythonit, SUMO-t ja TraCI-t.
Lõutöös tehtud simulatsioonid kasutavad näitena Ülemiste keskust, mis asub Tallinnas, Eestis. Erineva arvu väljapääsude ja inimeste vaheliste seoste jaoks viiakse läbi mitmeid simulatsioone. Tulemused näitavad, et mida kaugemal on väljapääsud üksteisest, seda väiksem on evakuatsiooni jaoks kuluv aeg. Samad tulemused saadi ka ainult ühe väljapääsuga ning kõikide väljapääsudega. Lähestikku asuvate väljapääsude juurde tekkivad kitsaskohad on põhjuseks ka pikematele evakuatsiooniaegadele.
Kui uurida väljaspääsudest väljuvate inimeste jaotust, siis eelistavad agendid samuti üksteisest kaugemal asuvaid väljapääse. Inimeste kiirus ei mõjuta evakuatsiooniaegu nii palju, nagu alguses arvatud suurema arvu inimestega, kuna rahvahulga tihedus ei luba inimestel saavutada kiiremat kiirust. Viimane tulemus on see, et kiirustega 1.4 m/s ja 2.5 m/s suudab 200 inimesest 90\\% hoonest väljuda keskmiselt 400 sekundi jooksul. Selline tulemus tuli kõikide erinevate väljapääsudega. Viimased 10\\% võisid olla vanurid või segaduses inimesed, kes poole hoonega tuttavad.
Järelikult on suurem osa turvaliselt hoonest väljunud 6 minuti ning 40 sekundiga, mis tundub 200 inimese puhul üpris reaalne tulemus.
Arendatud mudelit saab kasutada hoone väljapääsude disaini hindamiseks enne hoone ehitamist. Selle mudeli kasutamine võib aidata kavandada paremaid evakuatsiooniteid, kuna kasutaja saab mudelile sisse anda erinevate hoonete plaane.
Inimeste liikumise simuleerimiseks kasutatakse üldiselt kolme erinevat meetodit: osakestepõhine lähenemine (ühiskondliku jõu mudel), mobiilsideautomaadi põhine lähenemine ja autonoomsed agendid. Kaks esimest meetodit on makroskoopilised mudelid ning viimane meetod on mikroskoopiline mudel.
See lõputöö annab ülevaate arendatud mikroskoopilisest mudelist, mis kasutab autonoomseid agente, grupi mudelleerimist ning sotsiaalse võrdluse teooriat, et hinnata hoone väljapääsude disaini. Mikroskoopiliste mudelitega võib igal agendil olla erinevad omadused ning seosed läheduses asuvate inimestega (näiteks sõbrad ja pere).
Inimesed kasutavad sotsiaalse võrdluse teooriat oma igapäevaelus, et end teistega võrrelda. Evakuatsiooni olukorras moodustavad sarnased inimesed, kasutades sotsiaalse võrdluse teooriat, gruppe ja mõjutavad üksteist. Mudel programmeeriti kasutades Pythonit, SUMO-t ja TraCI-t.
Lõutöös tehtud simulatsioonid kasutavad näitena Ülemiste keskust, mis asub Tallinnas, Eestis. Erineva arvu väljapääsude ja inimeste vaheliste seoste jaoks viiakse läbi mitmeid simulatsioone. Tulemused näitavad, et mida kaugemal on väljapääsud üksteisest, seda väiksem on evakuatsiooni jaoks kuluv aeg. Samad tulemused saadi ka ainult ühe väljapääsuga ning kõikide väljapääsudega. Lähestikku asuvate väljapääsude juurde tekkivad kitsaskohad on põhjuseks ka pikematele evakuatsiooniaegadele.
Kui uurida väljaspääsudest väljuvate inimeste jaotust, siis eelistavad agendid samuti üksteisest kaugemal asuvaid väljapääse. Inimeste kiirus ei mõjuta evakuatsiooniaegu nii palju, nagu alguses arvatud suurema arvu inimestega, kuna rahvahulga tihedus ei luba inimestel saavutada kiiremat kiirust. Viimane tulemus on see, et kiirustega 1.4 m/s ja 2.5 m/s suudab 200 inimesest 90\\% hoonest väljuda keskmiselt 400 sekundi jooksul. Selline tulemus tuli kõikide erinevate väljapääsudega. Viimased 10\\% võisid olla vanurid või segaduses inimesed, kes poole hoonega tuttavad.
Järelikult on suurem osa turvaliselt hoonest väljunud 6 minuti ning 40 sekundiga, mis tundub 200 inimese puhul üpris reaalne tulemus.
Arendatud mudelit saab kasutada hoone väljapääsude disaini hindamiseks enne hoone ehitamist. Selle mudeli kasutamine võib aidata kavandada paremaid evakuatsiooniteid, kuna kasutaja saab mudelile sisse anda erinevate hoonete plaane.
Lõputöö keel
inglise
Lõputöö tüüp
Magister - Informaatika
Juhendaja(d)
Amnir Hadachi
Kaitsmise aasta
2018