Симуляція евакуації натовпу: люди намагаються вийти з будівлі, коли виникає небезпека. Спостерігайте, як соціальний тиск, паніка та архітектура виходів спільно визначають час евакуації.
Кожна людина моделюється як агент з власним набором правил: рухатися до виходу, уникати зіткнень, дотримуватися соціальної дистанції. Натовпи утворюють пробки у вузьких місцях, де архітектура обмежує потік.
Регулюйте кількість людей і розташування виходів. Змінюйте рівень паніки. Спробуйте різні конфігурації кімнат: чи допомагає центральна колона перед виходом? (Підказка: так, насправді!)
Дослідження показали, що розміщення стовпа перед виходом може прискорити евакуацію. Паніка спричиняє «стоп-явище» (jamming), коли люди тиснуться одне до одного — замість рівномірного потоку.
Ця симуляція моделює, як натовп залишає закрите приміщення через єдиний вихід, використовуючи Social Force Model (модель соціальних сил) Гельбінга та Мольнара (1995). Кожна людина розглядається як частинка, на яку діє сила притягання до дверей та експоненційні сили відштовхування від стін і сусідів, а також різка контактна сила, коли тіла перекриваються. Результат відтворює реальні явища натовпу, такі як арочна тиснява біля вузьких отворів і контрінтуїтивний ефект «швидше — значить повільніше», коли сильніший напір збільшує час евакуації.
Двовимірне приміщення з виглядом згори з одним отвором-виходом у нижній стіні. Кожен агент оновлюється підсумовуванням самокерувального члена в напрямку дверей, соціального відштовхування A·exp((r−d)/B) (A=2000, B=0.08) від стін та інших людей і жорсткого контактного члена k·перекриття (k=120000). Швидкість обмежена поблизу бажаної, тож затори й вузькі місця виникають суто з цих локальних правил.
Натисніть «Евакуація», щоб запустити динаміку, і ще раз — щоб призупинити; «Скинути» перебудовує приміщення. Повзунок «Людей» задає розмір натовпу від 20 до 300, а «Ширина виходу» регулює отвір дверей від 1 до 5. Кнопка «Паніка» підвищує бажану швидкість у 1.8 раза й додає випадкове тремтіння. Живі показники відображають кількість евакуйованих і час, а невеликий графік потоку відстежує прогрес виходу.
Симуляції Гельбінга передбачили, що розміщення колони безпосередньо перед виходом може прискорити евакуацію, руйнуючи симетричну арку тисняви — контрінтуїтивний результат, який нині вивчають у реальному проєктуванні будівель.
Це неперервна модель руху пішоходів, у якій кожна людина є частинкою, керованою віртуальними силами, а не явними рішеннями. Сила руху тягне їх до мети (тут — до виходу), тоді як сили відштовхування тримають їх подалі від стін та інших людей. Запропонована Гельбінгом і Мольнаром у 1995 році, вона відтворює реалістичне формування смуг, вузькі місця й тиск натовпу.
Це парадокс: коли люди намагаються рухатися швидше, натовп загалом евакуюється повільніше. Вищі бажані швидкості збільшують контактні сили й тертя біля виходу, утворюючи щільніші затори та переривчастий потік. Тут ви можете викликати його кнопкою «Паніка», яка підвищує бажану швидкість у 1.8 раза й додає випадкове тремтіння, часто збільшуючи загальний час евакуації.
Повзунок «Людей» задає, скільки агентів починають у приміщенні, від 20 до 300 з кроком 10, тож ви можете порівняти розріджені й щільні натовпи. Повзунок «Ширина виходу» змінює розмір отвору дверей від 1 до 5, масштабуючи фактичний проріз у нижній стіні. Ширші виходи звільняють приміщення значно швидше, бо потік крізь дверний проріз приблизно пропорційний його ширині.
Вона передає якісну поведінку опублікованої Social Force Model, зокрема тисняву та ефект «швидше — значить повільніше», використовуючи стандартне експоненційне відштовхування та лінійні контактні члени. Однак це спрощена двовимірна демонстрація з підібраними константами та фіксованим кроком часу, а не калібрований інженерний інструмент. Реальне планування евакуації використовує валідоване програмне забезпечення та емпіричні дані про потоки для рішень щодо безпеки життя.
Коли багато агентів сходяться до єдиного вузького отвору, їхні взаємні сили відштовхування та контакту врівноважуються в стабільну арку навколо дверей, подібно до зерен, що застрягають у бункері. Арка періодично руйнується й знову утворюється, тож люди виходять спалахами, а не рівним потоком. Звуження виходу робить ці затори частішими й подовжує загальний час евакуації.