Головна Соціум та Економіка Евакуація

🚪 Евакуація

Модель соціальних сил для динаміки натовпу. Агенти знаходять виходи під час паніки. Вузькі горлечка та ефект арки.

Соціум та Економіка2DСередній60 FPS
evacuation ↗ Відкрити окремо
DRAG · SCROLL · CLICK — керуйте прямо у вікні симуляції.

Схожі симуляції

Про цю симуляцію

Ця симуляція моделює, як натовп покидає закрите приміщення через єдиний вихід за допомогою моделі соціальних сил Гельбінга та Мольнара (1995). Кожна людина розглядається як частинка, яку тягне сила потягу до дверей та відштовхують експоненційні сили відштовхування від стін і сусідів, а також різка контактна сила, коли тіла перетинаються. Результат відтворює реальні явища натовпу, такі як утворення арки-затору у вузьких отворах та парадоксальний ефект «швидше — значить повільніше», коли сильніший поштовх лише збільшує час евакуації.

🔬 Що це показує

Приміщення у 2D-вигляді зверху з одним отвором виходу в нижній стіні. Кожен агент оновлюється, підсумовуючи власну силу потягу до дверей, соціальне відштовхування A·exp((r−d)/B) (A=2000, B=0.08) від стін та інших людей, а також жорсткий контактний доданок k·overlap (k=120000). Швидкість обмежується поблизу бажаного значення, тож затори та вузькі місця виникають виключно з цих локальних правил.

🎮 Як користуватися

Натисніть «Евакуація», щоб запустити динаміку, і ще раз, щоб призупинити; «Скинути» перебудовує приміщення. Повзунок «Люди» задає розмір натовпу від 20 до 300, а «Ширина виходу» змінює розмір дверного отвору від 1 до 5. Кнопка «Паніка» підвищує бажану швидкість у 1,8 раза та додає випадкове тремтіння. Живі показники відображають кількість евакуйованих і витрачений час, а невеликий графік потоку відстежує прогрес евакуації.

💡 Чи знали ви?

Симуляції Гельбінга передбачили, що розміщення колони трохи перед виходом насправді прискорює евакуацію, руйнуючи симетричну арку затору — цей парадоксальний висновок нині вивчають у реальному проєктуванні будівель.

Поширені запитання

Що таке модель соціальних сил?

Це неперервна модель руху пішоходів, у якій кожна людина є частинкою, керованою віртуальними силами, а не явними рішеннями. Сила потягу тягне її до мети (тут — до виходу), тоді як сили відштовхування утримують її подалі від стін та інших людей. Модель, представлена Гельбінгом і Мольнаром у 1995 році, відтворює реалістичне формування смуг руху, вузькі місця та тиск натовпу.

Що таке ефект «швидше — значить повільніше»?

Це парадокс, коли люди намагаються рухатися швидше, а натовп загалом евакуюється повільніше. Вищі бажані швидкості збільшують контактні сили та сили тертя біля виходу, спричиняючи щільніші затори та переривчастий потік. Тут його можна викликати кнопкою «Паніка», яка підвищує бажану швидкість у 1,8 раза і додає випадкове тремтіння, що часто збільшує загальний час евакуації.

Що роблять повзунки «Люди» та «Ширина виходу»?

Повзунок «Люди» задає, скільки агентів починає рух у приміщенні — від 20 до 300 з кроком 10, що дозволяє порівнювати рідкі та щільні натовпи. Повзунок «Ширина виходу» змінює розмір дверного отвору від 1 до 5, масштабуючи фактичний прохід у нижній стіні. Ширші виходи звільняють приміщення значно швидше, оскільки потік крізь двері приблизно пропорційний їхній ширині.

Чи є ця симуляція фізично точною?

Вона відтворює якісну поведінку опублікованої моделі соціальних сил, включно з заторами та ефектом «швидше — значить повільніше», використовуючи стандартні експоненційні члени відштовхування та лінійні контактні члени. Однак це спрощена 2D-демонстрація з підібраними константами й фіксованим кроком часу, а не калібрований інженерний інструмент. Реальне планування евакуації використовує перевірене програмне забезпечення та емпіричні дані про потоки для рішень щодо безпеки життя.

Чому біля виходу утворюються вузькі місця та арки?

Коли багато агентів сходяться до єдиного вузького отвору, їхнє взаємне відштовхування та контактні сили врівноважуються у стійку арку навколо дверного прорізу, подібно до того, як зерно застрягає у бункері. Арка періодично руйнується та відновлюється, тож люди виходять поривами, а не рівномірним потоком. Звуження виходу робить ці затори частішими та подовжує загальний час евакуації.