Информация: Групповое движение в Pathfinder

Обсуждение всех вопросов связанных с программами для расчета пожарного риска FireCat: Pyrosim, Pathfinder, FireRisk

Модератор: Ilya

Информация: Групповое движение в Pathfinder

Сообщение FireCat » 15 фев 2019, 08:10

На основе статьи https://www.thunderheadeng.com/2018/03/group-movement-in-pathfinder

Начиная с Pathfinder 2018.1 агентов можно объединять в группы для совместного движения. Вот некоторые сценарии, для которых может быть важно объединение в группы:
• Сценарии, где члены группы изначально разделены: сначала они собираются в группу, и только затем эвакуируются вместе (например, эвакуация групп, распределенных по разным помещениям).
• Сценарии, где члены группы изначально находятся рядом и остаются вместе в процессе эвакуации (например, эвакуация семей или пар из зрительного зала).
Рассмотрим оба случая.

Как описано в руководстве пользователя Pathfinder: «В групповом движении есть два основным момента: соединенное состояние и лидер группы. Если группа находится в «рассоединенном» состоянии, агенты будут направляться к лидеру. Если группа находится в «соединенном» состоянии, агенты будут следовать к цели, определяемой их поведением».
Группа находится в рассоединенном состоянии, если расстояние между двумя частями группы превышает «Максимальную дистанцию», заданную для этой группы. Если группа рассоединена, лидер будет замедляться вплоть до остановки за интервал времени, заданный параметром «Время замедления». После воссоединения группы она будет двигаться со скоростью самого медленного члена группы.
Ниже представлена модель из четырех групп. Максимальная дистанция для каждой группы задана 1,5 метра. Расстояние между членами каждой группы установлено от 1 до 4 метров, так что некоторые группы изначально соединены, а другие рассоединены. Время замедления установлено равным 1 секунде для всех групп. Группы движутся к выходу справа.
1.png
1.png (74.28 КБ) Просмотров: 221

Следующий рисунок показывает процесс группового движения к выходу. Цвет каждого члена группы отображает его текущее состояние:
• зеленый означает лидера группы,
• синий – ведомых членов группы, когда группа в соединенном состоянии,
• оранжевый – ведомых членов группы, соединенных с лидером, если группа рассоединена,
• красный – отсоединенные члены группы.
Изначально группы 3 и 4 рассоединены. Лидеры групп 3 и 4 замедляются вплоть до остановки и ожидают рассоединенных членов группы для объединения группы. Далее они движутся вместе как группа.
2.png
2.png (58.79 КБ) Просмотров: 221

На графике показаны скорости и расстояния между лидером группы 3 и ведомым, изначально расположенным в 4 метрах от лидера. Когда лидер обнаруживает, что группа рассоединена, он замедляется до остановки за 1 секунду. Когда группа соединяется, лидер и группа движутся вместе. Расстояние между лидером и ведомыми членами сохраняется около 1,2 метра (это демонстрирует, что расстояние во время движения обычно немного меньше, чем заданная максимальная дистанция).
3.png
3.png (51.47 КБ) Просмотров: 221

Если лидер группы двигается в толпе и группа рассоединяется, лидер не замеляется, чтобы не блокировать движение другим агентам. Вместо этого лидер движется вместе с толпой и замедляется только когда толпа становится менее плотной. Пока группа рассоединена, ведомые члены группы будут продолжать движение к лидеру. В результате группа может быть временно рассоединена в толпе и не соединяться, пока толпа не станет менее плотной.

Пример 1: Изначально рассоединенные группы
В первом примере две группы изначально рассоединены. При начале эвакуации каждая группа соединяется и затем совместно движется к выходу.
Создание групп движения вручную:
Для создания группы движения вручную выделите агентов, которые должны участвовать в группе, и выберите команду «Создать группу из выделения» в контекстном меню:
4.png
4.png (9.76 КБ) Просмотров: 221

В разделе «Группы движения» будет создана новая группа. В свойствах группы можно задать параметры: максимальная дистанция, время замедления, выбрать лидера группы, задать цвет группы.
5.png
5.png (46.68 КБ) Просмотров: 221

Поведение красной группы задано следующее:
• двигаться к точке встречи
• ждать до 45 секунд
• двигаться к выходу.
Поведение зеленой группы задано:
• двигаться к их точке встречи
• ждать до 60 секунд
• двигаться к выходу.
Время начала эвакуации задано равномерным распределением, от 0 до 15 секунд. Свободная скорость агентов также задана равномерным распределением, от 1 до 1,4 м/с.
6.png
6.png (126.56 КБ) Просмотров: 221

Групповое движение важно, когда члены группы движутся и должны поддерживать дистанцию с другими членами. В этом примере групповое движение почти не оказывает влияния в начале, когда члены групп движутся к точкам встречи (за исключением короткого времени, когда лидер зеленой группы останавливается и ждет, пока некоторые другие члены присоединятся к нему, прежде чем двигаться к месту сбора). Однако после сбора в точке встречи члены групп следуют за лидером, двигаясь со скоростью самого медленного члена группы, и остаются в близком контакте.
Видео ниже представляет модель данную модель. Часть видео, где демонстрируется соединение между членами групп, отображается в режиме отладки.
https://youtu.be/hdmBLvZzqSk

Пример 2. Группы в зрительном зале
В этом примере изучается влияние группового движения на время эвакуации из аудитории. Поскольку члены групп стараются оставаться вместе, движение к выходу занимает больше времени, чем в отсутствии групп.
Прежде чем описывать расчет и результаты, необходимо обсудить два момента, важных для данной модели: различные размеры групп и представление каждого ряда зрительного зала в качестве помещения.
1. Группы разного размера. При создании групп по шаблонам, пользователь должен задать процент распределения шаблонов:
7.png
7.png (5.83 КБ) Просмотров: 221

При создании групп будут созданы группы согласно заданному распределению. Если группы имеют разные размеры, распределение агентов будет отличаться от группового распределения.
Например, пусть задано два равномерно распределенных шаблона: из 1 и 4 членов – то есть половина групп имеет одного члена и половина имеет 4 члена. Это означает, что 20% людей будут в группе размера 1 и 80% - в группе размера 4.
Иногда пользователи могут хотеть задать распределение агентов, а не распределение групп. Таблица для расчета распределения групп, которая даст желаемое распределение агентов, приведена ниже. В этом примере 30% агентов распределено в группы по 1 агенту, 40% - в группы по 2 агента и 30% - в группы по 4 агента. Групповое распределение получается соответственно 52,2%, 34,8%, 13%.
2. Маленькие помещения. Сиденья в зрительном зале выстроены рядами. В Pathfinder рекомендуется, чтобы каждый ряд был представлен отдельным помещением. Таким образом, зрительный зал будет представлен множеством маленьких помещений. При задании шаблона мы выбираем настройку «Выбирать участников в одном помещении», чтобы группы находились вместе в одном ряду. Алгоритм, который распределяет агентов по группам, работает следующим образом: выбирается группа, затем проверяется, может ли группа поместиться в помещении. Если группа помещается, она добавляется в модель, если нет, выбирается другая группа. Этот алгоритм хорошо работает в больших помещениях с большим количеством групп. При наполнении маленьких помещений это вносит некоторые искажения в сторону выбора меньших групп (поскольку более крупные группы будут отбрасываться, если не входят в почти заполненные помещения).

Создание групп по шаблону:
В разделе «Шаблоны групп движения» создадим новый шаблон:
8.png
8.png (16.37 КБ) Просмотров: 221

В шаблоне задаются параметры движения (максимальная дистанция, время замедления, следование за лидером), а также количество участников – полное или с распределением по профилям. Количество участников может быть фиксированным или заданным с помощью распределения.
После создания необходимых шаблонов, нужно создать группы агентов. Для этого нужно выделить агентов, которых нужно распределить по группам и выбрать команду «Создать группы движения по шаблону» в контекстном меню:
9.png
9.png (12.41 КБ) Просмотров: 221

В открывшемся окне задаются распределение шаблонов групп движения, а также метод расчета расстояния:
11.png
11.png (16.92 КБ) Просмотров: 221

Рисунок ниже показывает зрительный зал, состоящий из детей и взрослых. Используется три шаблона групп движения: 1 взрослый агент, 2 взрослых агента, 4 агента (2 взрослых, 2 ребенка). Цвета на рисунке показывают группы. Распределение 29% людей в группе 1, 53% в группе 2 и 18% в группе 4. Как отмечено, алгоритм распределения слегка склоняется в пользу меньших групп при наполнении маленьких помещений (рядов).
12.png
12.png (393.75 КБ) Просмотров: 221

Было выполнено три расчета. В базовом расчете не использовались группы. Во втором использовались группы с «Максимальной дистанцией» 2 метра, в третьем - более тесные группы с «Максимальной дистанцией» 1 метр. Во всех случаях скорость детей распределена между 0,5 и 1 м/с, взрослых - между 0,7 и 1,2 м/с.
Видео демонстрирует часть эвакуации без групп и с группами с «Максимальной дистанцией» 1 м. В целом, при групповом движении есть склонность к возникновению заторов, поэтому эвакуация идет немного медленнее.
https://youtu.be/q6VWwK7Hs8I
Время эвакуации показывает некоторую зависимость от наличия и параметров групп. Самая быстрая эвакуация происходит в отсутствии групп, за 533 секунды. Слабо соединенные группы с «Максимальной дистанцией» показывает примерно такое же время, 538 секунд. Тесно соединенные группы показывают самое большое время эвакуации.

Вывод
Как и ожидалось, группы приводят к большему времени эвакуации. В первом примере, где группы собираются перед выходом, по существу, просто увеличивается начальное время отклика агентов. Во втором примере группы замедляют эвакуацию, поскольку члены групп пытаются остаться вместе, что мешает движению. Более тесные группы демонстрируют более медленную эвакуацию.
Тем не менее, в расчете влияния групп на время движения существует большая неопределенность из-за отсутствия экспериментальных данных. В настоящее время группировка остается инструментом для изучения влияния на эвакуацию. Результаты не должны рассматриваться как валидированные.

Исходные файлы
input files.zip
(4.26 МБ) Скачиваний: 5
FireCat
 
Сообщения: 296
Зарегистрирован: 25 авг 2014, 08:03

Вернуться в FireCat

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

cron