Моделювання активного руху людей при евакуації з будівель
Комяк Валентина Михайлівна
Національний університет цивільного захисту України
https://orcid.org/0000-0002-9840-2635
Кязімов Кязім Тахір огли
Академія Міністерства з надзвичайних ситуацій Азербайджанської Республіки
http://orcid.org/0000-0003-0790-9770
Данілін Олександр Миколайович
Національний університет цивільного захисту України
https://orcid.org/0000-0003-4940-1430
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4400131
Ключові слова: безпека людини, евакуація, неоднорідні потоки, моделювання, оптимізація, активний рух з можливими силовими діями, природні деформації людського тіла
Анотація
Розглядаються такі категорії рухів: комфортні, спокійні, активні, з високою активністю. Коли категорія руху людей стає активною з можливими силовими діями, постає задача моделювання їх активного руху із урахуванням природних деформацій людських тіл. Проаналізовані антропологічні характеристики людини з точки зору фізичних обмежень на взаємне положення частин тіла при їх активному русі з силовими діями. Враховуючи властивості фізичних обмежень тіла людини, запропонована трикомпонентна математична модель горизонтальної проекції людини, яка враховує умови склеювання компонент моделі в єдиний складний об'єкт та обмеження на співвідношення кутів обертання компонент. Модель тіла людини представлено об’єднанням трьох еліпсів: основного і двох допоміжних. Основний може неперервно обертатись в рамках маневреності руху, а допоміжні – в рамках кутів, що витікають із антропологічних вла-стивостей людини. Запропоновані змістовна постановка задачі моделювання активного руху людей з урахуванням природних деформацій тіл та модифіковано алгоритм моделювання. Модифікація полягає в урахуванні природних деформацій тіла людини шляхом моделювання зміни просторової форми трикомпонентної моделі тіла людини. Для розглянутих складних об’єктів отримані аналітичні вирази умов їх не перетинання та розміщення в областях, що дозволить в подальшому представити задачу, як класичну задачу нелінійного програмування та використати існуючи пакети оптимізації. Шляхом комп’ютерного моделювання показана діє спроможність запропонованого алгоритму моделювання руху людей та обмежень задачі, для яких отримано в роботі аналітичні вирази. Слід зазначити, що розглянуті в роботі обмеження як на кількість компонент об’єкту переміщення, так і на його форму не є принциповими. Моделі і алгоритм дозво-ляють внести зміни як в кількість компонент об’єкта, так і в їх просторові форми, що приведе тільки до підвищення трудомісткості алгоритмів розв’язання задачі.
Посилання
- Donald, Mott Mac. (2015). Evacuation modeling. Retrieved from http://www.mottmac.com (date of the application 10.03.2015).
- Schadschneider, W., Klingsch, H., Kretz T., Rogsch C., Seyfried A. (2009). Evacuation Dynamics: Empirical Results, Modeling and applications: Encyclopedia of Complexity and System Science. Springer.
- Tarantsev, А. А. (2002). Pro audney zavdannya modeluvent evacuation z vikoristannyam theory masovogo obslugovannya: Pozezna bezpeka, 23(3), 56–65.
- Varas, A., Cornejo, M. D., Mainemer, D., Toledo, B., Rogan, J., Munoz, V. (2007). Cellular automata model for evacuation process with obstacles: Physica A, 382, 631–642.
- Zhao, D. L., Yang, L. Z., Li, J. (2006). Exit dynamics of occupant evacuation in an emergency: Physica A, 363, 501–512.
- Holshchevnikov, V. V., Samoshin, D. A. (2009). Evacuation and behavior of people on fires: a textbook. M: Academy of Ministry of Emergency Situations Ministry of Emergency Situations of Russia.
- Karkin, I. N., Parfenenko, A. P. (2011). Floiwtech VD – computer-simulation method from evacuation calculation: International Scientific and Technical Con-ference Emergency Evacuation of People from Buildings. Warsaw, 111–118.
- Kholshchevnikov, V. V., Parfenenko, A. P. (2015). Comparison of various models of the movement of human flows and the results of software and computer complexes: Fire and explosion safety, 24, 68–74.
- Komyak, V., Komyak, V., Danilin, A. A. (2017). Study of ellipse packing in the high-dimensionality problems: Eastern-European Journal of Enterprise Technolo-gies, 1 / 4 (85), 17–23.
- Pankratov, А., Komyak, V., Kyazimov, K., Komyak, V., Naydysh, A., Danilin, A., Kosse, A., Virchenko, G., Martynov, V. (2020). Development of models for the rational choice and accommodation of people in mobile technical vehicles when evacuating from buildings: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4/4 (106), 29-36. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.209256
- Danilin, A. N., Komyak, V. V., Komyak, V. M, Pankratov, A. V. (2016). Upakovka ellipsov v pryamougol'nik minimal'nykh razmerov: USiM, 5–9.
