🚪 Evakuierungssimulation
Simulation der Menschenmengen-Evakuierung mit dem Social-Force-Modell: Erkunden Sie entstehende Engpässe, Panikdynamik und optimale Ausgangsplatzierung in 3D.
Über diese Simulation
Diese Simulation modelliert, wie eine Menschenmenge einen geschlossenen Raum durch einen einzigen Ausgang verlässt, unter Verwendung des Social-Force-Modells von Helbing und Molnár (1995). Jede Person wird als Teilchen behandelt, das von einer anziehenden Kraft zur Tür sowie exponentiellen Abstoßungskräften von Wänden und Nachbarn getrieben wird, zuzüglich einer scharfen Kontaktkraft bei Körperüberlappung. Das Ergebnis reproduziert reale Phänomene wie bogenförmige Verstopfungen an engen Öffnungen und den kontraintuitiven „schneller ist langsamer“-Effekt, bei dem stärkeres Drängen die Evakuierungszeit erhöht.
🔬 Was gezeigt wird
Ein 2D-Raum von oben mit einer Ausgangslücke in der unteren Wand. Jeder Agent kombiniert einen Antriebsterm zur Tür, eine soziale Abstoßung von Wänden und Personen sowie einen steifen Kontaktterm bei Überlappung. Die Geschwindigkeit ist begrenzt, sodass Staus und Engpässe rein aus diesen lokalen Regeln entstehen.
🎮 Bedienung
Drücken Sie Evakuieren, um die Dynamik zu starten, und erneut, um zu pausieren; Reset baut den Raum neu auf. Der Regler „Personen“ stellt die Menge von 20 bis 300, „Ausgangsbreite“ passt die Türlücke von 1 bis 5 an. Der Panik-Knopf erhöht die Wunschgeschwindigkeit um das 1,8-fache und fügt zufälliges Zittern hinzu.
💡 Wussten Sie schon?
Helbings Simulationen sagten voraus, dass eine Säule kurz vor einem Ausgang die Evakuierung beschleunigen kann, weil sie den symmetrischen Verstopfungsbogen aufbricht — ein kontraintuitives Ergebnis, das heute im Gebäudedesign untersucht wird.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Social-Force-Modell?
Es ist ein kontinuierliches Modell der Fußgängerbewegung, bei dem jede Person ein Teilchen ist, das durch virtuelle Kräfte statt durch explizite Entscheidungen gesteuert wird. Eine Antriebskraft zieht zum Ziel (hier dem Ausgang), während Abstoßungskräfte von Wänden und anderen Personen fernhalten. 1995 von Helbing und Molnár eingeführt, reproduziert es realistische Spurbildung, Engpässe und Menschendruck.
Was ist der „schneller ist langsamer“-Effekt?
Es ist das Paradoxon, dass die Menge insgesamt langsamer evakuiert, wenn Menschen versuchen, schneller zu gehen. Höhere Wunschgeschwindigkeiten erhöhen die Kontakt- und Reibungskräfte am Ausgang und erzeugen dichtere Verstopfungen und einen unregelmäßigen Fluss. Auslösbar über den Panik-Knopf, der die Wunschgeschwindigkeit um das 1,8-fache erhöht.
Was bewirken die Regler „Personen“ und „Ausgangsbreite“?
Der Regler „Personen“ legt fest, wie viele Agenten im Raum starten, von 20 bis 300 in Schritten von 10. Der Regler „Ausgangsbreite“ ändert die Größe der Türlücke von 1 bis 5. Breitere Ausgänge leeren den Raum weit schneller, da der Fluss durch eine Tür ungefähr mit ihrer Breite skaliert.
Ist diese Simulation physikalisch genau?
Sie erfasst das qualitative Verhalten des veröffentlichten Social-Force-Modells, einschließlich Verstopfung und dem „schneller ist langsamer“-Effekt, unter Verwendung der Standard-Exponentialabstoßung und linearer Kontaktterme. Es ist jedoch eine vereinfachte 2D-Demonstration mit angepassten Konstanten, kein kalibriertes Ingenieurwerkzeug.
Warum bilden sich Engpässe und Bögen am Ausgang?
Wenn viele Agenten auf eine einzige enge Öffnung zulaufen, balancieren sich ihre gegenseitige Abstoßung und Kontaktkräfte zu einem stabilen Bogen um die Tür aus, ähnlich wie Körner, die sich in einem Trichter verklemmen. Der Bogen bricht periodisch auf und bildet sich neu, sodass Menschen in Schüben statt gleichmäßig hinausgehen.