Для цитирования:
Гамаюнова В. О., Богомолов А. С., Кушников В. А., Иващенко В. А. Мультиагентное моделирование эвакуации из помещений с учетом столкновений агентов // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2025. Т. 25, вып. 1. С. 106-115. DOI: 10.18500/1816-9791-2025-25-1-106-115, EDN: TLQGGD
Мультиагентное моделирование эвакуации из помещений с учетом столкновений агентов
Предложена программная реализация развитой мультиагентной модели эвакуации людей различных возрастных групп из помещений сложной формы. Реализованная модель отличается возможностью учета физических столкновений агентов, их возрастных габаритов в соответствии с методиками из приказа МЧС России от 2022 г. В поведении агентов заложено целенаправленное стремление к выходу, при этом при возникновении заторов они могут ожидать, пока место для движения освободится. Это позволяет более точно учесть особенности организованной эвакуации. Для моделирования столкновений агентов друг с другом и с препятствиями используется модель частично упругого удара. Была проведена серия экспериментов для различных возрастных групп: дети, подростки, взрослые и смешанные группы. Для каждой возрастной группы было рассчитано и усреднено время полной эвакуации из помещения. Программа предоставляет возможность визуализировать процесс эвакуации людей, задавая их начальную расстановку случайно или вручную. Полученные результаты были сопоставлены с данными аналогичного эксперимента по методикам из приказа МЧС России от 2009 г. Сравнение показало, что в данном эксперименте дети и подростки эвакуируются примерно с такой же скоростью. Однако группа взрослых людей достигает выхода быстрее. Результаты сравнения позволили предположить, что особенности используемого мультиагентного подхода с учетом способности агентов ожидать выхода позволяет увеличивать степень организованности моделируемого поведения группы, что дает возможность существенно сократить время эвакуации (более чем в два раза для 100 человек). Полученные и перспективные результаты проекта предназначены для использования в разработке цифровых двойников процессов эвакуации из помещений коммерческого и общественного назначения.
- Самошин Д. А. Краткая история развития методов расчета процесса эвакуации людей в случае пожара // Ройтмановские чтения : cб. материалов 10-й науч.-практ. конф., г. Москва, 2022. Москва : Академия Государственной противопожарной службы МЧС России, 2022. C. 130–132. EDN: EJYUIP
- Purser D. A. Assessment of pre-warning, pre-travel and travel behavior interactions with smoke and toxic gases during fire incidents // Fire Safety Journal. 2023. Vol. 141. Art. 103938. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2023.103938
- Гусев М. С., Гвоздик М. И. Формулировка модели социальной силы при движении толпы в процессе эвакуации при пожарах в развлекательных учреждениях // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. 2020. № 1. C. 220–224. EDN: XOOGKU
- Helbing D., Farkas I., Vicsek T. Simulating dynamical features of escape panic // Nature. 2000. Vol. 407. P. 487–490. https://doi.org/10.1038/35035023
- Аптуков А. М., Брацун Д. А., Люшнин А. В. Моделирование поведения паникующей толпы в многоуровневом разветвленном помещении // Компьютерные исследования и моделирование. 2013. Т. 5, № 3. C. 491–508. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2013-5-3-491-508, EDN: RVBMIP
- Tong Y. Simulation investigation on crowd evacuation strategies for helping vulnerable pedestrians at different stages of egress // International Journal of Disaster Risk Reduction. 2023. Vol. 84. Art. 103479. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2022.103479
- Cao R. F., Lee E. W., M., Wei X., Gao D. L., Chen Q., Yuen A. C. Y., Yeoh G. H., Yuen R. Development of an agent-based indoor evacuation model for local fire risks analysis // Journal of Safety Science and Resilience. 2023. Vol. 4, № 1. P. 75–92. https://doi.org/10.1016/j.jnlssr.2022.09.006
- Ding N., Chen T., Zhang H., Gao D. L., Chen Q., Yuen A. C. Y., Yeoh G. H., Yuen R. Simulation of high-rise building evacuation considering fatigue factor based on cellular automata: A case study in China // Building Simulation. 2016. Vol. 10, №. 3. P. 407–418. https://doi.org/10.1007/s12273-016-0337-9
- Lopez-Carmona M. A. Adaptive cell-based evacuation systems for leader-follower crowd evacuation // Transportation Research Part C: Emerging Technologies. 2022. Vol. 140. Art. 103699. https://doi.org/10.1016/j.trc.2022.103699
- Максимова М. З., Барбин Н. М. Моделирование эвакуации людей различных возрастных групп // Компьютерные исследования и моделирование. 2013. Т. 5, № 3. C. 483–490. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2013-5-3-483-490, EDN: RVBMIF
- Цвиркун А. Д., Резчиков А. Ф., Самарцев А. А., Иващенко В. А., Богомолов А. С., Кушников В. А., Филимонюк Л. Ю. Система интегрированного моделирования распространения опасных факторов пожара и эвакуации людей из помещений // Автоматика и телемеханика. 2022. № 5. C. 26–42. https://doi.org/10.31857/S0005231022050038, EDN: ABHDTO
- Samartsev A. A., Ivashchenko V. A., Kushnikova E. V. Combined modeling of fire and evacuation from premises // 2019 International Science and Technology Conference «EastConf», EastConf 2019. Vladivostok : Institute of Electrical and Electronics Engineers Publ., 2019. Art. 8725394. https://doi.org/10.1109/Eastonf.2019.8725394, EDN: VZUZYG
- Samartsev A., Ivashchenko V., Rezchikov A., Kushnikov V., Filimonyuk L., Bogomolov A. Multiagent model of people evacuation from premises while emergency // Advances in Systems Science and Applications. 2019. Vol. 19, № 1. P. 98–115. https://doi.org/10.25728/assa.2019.19.1.558
- Путилов К. А. Курс физики : в 3 т. Т. 1. Механика. Акустика. Молекулярная физика. Термодинамика. Москва : Физматгиз, 1963. 560 с.
- 274 просмотра