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Visión general

El simulador de evacuación basado en agentes

PathFinder utiliza comportamientos de dirección para modelar el movimiento de los ocupantes. Consta de tres módulos: una interfaz gráfica de usuario, el simulador y un visualizados de resultados en 3D.

Pathfinder ofrece dos opciones principales para el movimiento de los ocupantes: un modo SFPE y un modo de direccionamiento.

  • El modo SFPE implementa los conceptos mostrados en el Manual de Ingeniería de Protección contra Incendios de la SFPE. Este es un modelo de flujo, donde las velocidades de marcha se determinan a través de la densidad de ocupación en el interior de cada habitación y el flujo a través de las puertas se controla por el ancho de las puertas.
  • El modo de direccionamiento se basa en la idea de los inverse steering behaviours o comportamientos de direccionamiento inversos. Los comportamientos de direccionamiento fueron presentados por primera vez por Craig Reynolds. Los comportamientos de dirección son un conjunto de procedimientos reactivos utilizados en la navegación de agentes autónomos en un determinado ambiente o entorno. Para producir comportamientos complejos, por ejemplo, la formación de una cola en una puerta, pueden combinarse al mismo tiempo varios comportamientos de direccionamiento entre sí. Cada uno de los comportamientos de direccionamiento básicos se ejecuta por separado o en paralelo.

Puntos destacados

Ejemplos de aplicaciones que utilizan comportamientos de dirección son la simulación de peatones, vehículos en entornos urbanos y evacuación de emergencia de multitudes humanas. 

Un problema inherente a los enfoques existentes para arbitrar entre comportamientos de direccionamiento individuales es que su combinación puede conducir a resultados subóptimos, no deseados o incluso catastróficos en ciertas situaciones.

 

Con el fin de resolver este problema inherente a los comportamientos de direccionamiento, Heni Ben Amor refinó los comportamientos de dirección en comportamientos de direccionamiento inversos.

Los comportamientos de direccionamiento inversos cambian el concepto original de comportamientos de dirección y facilitan el arbitraje mejorado entre diferentes opciones mediante el uso de heurísticas basada en costes. Con el uso de los comportamientos de direccionamiento inversos, las decisiones se toman evaluando los costes de un conjunto discreto de posibles soluciones.

El modo de dirección de Pathfinder permite que los comportamientos más complejos surjan naturalmente como un subproducto de los algoritmos de movimiento, eliminando la necesidad de la creación explicita de colas en las puertas y el cálculo de las densidades de ocupación.

El siguiente esquema muestra el conjunto de procedimientos y algoritmos, que permiten el desplazamiento de los ocupantes, en los modelos de simulación, desde su punto de partida hasta su punto de destino.

En Pathfinder cada ocupante evacuado se define por un conjunto de atributos como la velocidad de desplazamiento, la aceleración, las dimensiones del cuerpo, la distancia de confort y otros parámetros de entrada que caracterizan el comportamiento del ocupante. 

Estos parámetros son por ejemplo los tiempos de espera y retraso, las restricciones en el uso de algunas puertas o especificar que un ocupante debe alcanzar un determinante punto específico. 

En el modelo, también es posible determinar las características geométricas como el modificador de velocidad en habitaciones y escaleras, o las características y parámetros del ascensor que afectan cómo funciona la interacción entre los agentes mismos y entre agentes y el medio ambiente.

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