Регистрация / Вход
Прислать материал

Моделирование движения толпы в помещениях с помощью квазиклеточных сетей

ФИО: Исмагилов Р. Р.

Направление: Информационные технологии

Научный руководитель: к.т.н. Аристов Антон Олегович

Институт: Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления

Кафедра: Кафедра Систем автоматизированного проектирования

Академическая группа: САПР-13

При проектировании помещений любого рода, будь то торговый комплекс или бизнес-центр сложно изначально учесть все мелочи, что может привести к нежелательным последствиям в будущем. Например, во время экстренной эвакуации большинство людей скопится в давке в одном коридоре, пытаясь спастись, тогда как в других местах никого не будет, хотя можно было всё спроектировать так, чтобы распределённость людей была примерно одинаковой, и не было никакой давки. Соответственно, цель этой работы – создать инструментарий, позволяющий спрогнозировать и визуализировать поведение толпы в здании.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• Найти способ представить здание в удобном для автоматической обработки виде.

• Разработать систему, по которой будут рассчитываться траектории движения

• Визуализировать процесс

Для удобства автоматической обработки чертёж здания переносится в программу, а потом каждое отдельное место (вход в комнату, окно, стенд, лестница и т. д.) в здании помечается как вершина графа. Чтобы понять, как будут перемещаться посетители, вершины графа из которых можно напрямую попасть в другую соединяются рёбрами, затем пользователь добавляет этим вершинам информацию, которая была бы важна для посетителей. Например, касса в магазине электроники. Очевидно, что человек, который там окажется либо работает в магазине, либо у него есть желание купить технику и деньги. Соответсвенно, эти желания будут свойствами посетителей, и генерироваться автоматически, на основании того, что есть в здании. Затем на основе графа синтезируется квазиклеточная сеть (это дискретная структура, включающая в себя множество круглых областей в двухмерном пространстве, имеющих одинаковый радиус). Для визуализации процесса было решено использовать технологию WPF.

Рисунок 1 – Скриншот программы

Запускаем процесс моделирования с целью проверки экстренной эвакуации. В 9 часов открывается здания, приходят работники, первые посетители... В 16 часов происходит пожар на третьем этаже и начинается паника среди людей. Каждый спасается как может. На основе этого можно получить данные о том, в каких местах будет давка, а какие места пустуют.

Другой пример использования – расположить все бутики в торговом центре максимально эффективно. Или найти лучшее место для размещения рекламы.