Evakuace areálu VŠE

Tato stránka byla vypracována za účelem popisu simulace evakuace areálu VŠE.

Název simulace: Evakuace areálu VŠE

Autor: David Vojta, vojd00

Modelovací nástroj: NetLogo

Definice problému

Nahlášení přítomnosti bomby není nic nového v dění Vysoké školy ekonomické v Praze. Jednalo zatím vždy o falešné hlášení, které sebou vede následky, které jsou poškozující pro školu a státní aparát nejen z finanční stránky, ale i z pověsti školy. Studenti, personál a víceméně všichni přítomni jsou vždy nuceni evakuovat celou budovu a s následným uzavřením budovy to i narušuje školní plán. Lidé ztrácejí čas i peníze. Samotná evakuace může být i traumatická pro přítomné. Vzhledem k povaze a frekvenci hlášení bomb jsou však studenti a personál zvyklý na evakuace. Jak by ale situace probíhala v případě prvního setkání s takovým incidentem? Evakuace totiž vždy nemusí probíhat organizovaně a to může vézt k nadvládě chaosu a paniky.

Cílem simulace je zachytit pravděpodobný scénář odehrávání evakuace areálu VŠE. Pro účely této simulace se bude jednat o pouze o evakuaci zjednodušeného areálu 1. patra SB na Žižkově. Simulace obsahuje studenty (evakuující) a koordinátory, kteří budou přítomni během evakuace. Evakuující jsou různorodí. Mohou podléhat panice a také jsou schopní ve zmatku zašlapat jedince, kteří nemají štěstí. Úspěšný model by měl pomocí uživatelské parametrizace vyprodukovat výstup obsahující data o tom, jaká je procento pošlapaných a přeživších evakuující.

Metoda

Simulaci jsem se rozhodl implementovat jako agentní simulaci. Základ simulace tvoří simulace evakuace před požárem, která se vytvářela na cvičení (téma jsem si vybral před tímto cvičením bez jakékoliv vědomosti o této simulaci). Je však z velké části předělána a připomíná původní simulaci jen zpracovaným tématem.

Model

Samotný model má rozměry 96x96 patchů a je ze všech stran uzavřený. Vzhledem k povaze půdorysu SB VŠE byla však velká část prostoru nevyužita, rozhodl jsem se tam umístit logo VŠE a vstupy a výstupy pro simulaci.

Kromě tyrkysové barvy políček pro nakreslení loga mají jednotlivé barvy svůj účel.

• Světlešedá je pro místnosti, či užší prostory se sezením. Na těchto prostorech se na začátku simulace nachází studenti.
• Černá je pro zdi a neprostupná políčka. Studenti nejsou schopni projít a musí si najít jinou cestu.
• Žlutá je pro chodbu (velký otevřený prostor). Na chodbě se na začátku simulace nachází koordinátoři.
• Zelený je pro východ. Pokud se studenti dostanou na zelené políčko, pak jsou evakuování. Reprezentují hlavní schodiště a zadní menší schodiště na pomezí s NB.
• Světlemodrá je pro východ z uzavřeného prostoru. Na začátku simulace chtějí studenti opustit místnost, ve které se zrovna nachází.
• Červená je pro políčka, kde byl buď student ušlapán, nebo poslední místo při výbuchu.

Agenti

Simulace obsahuje dva typy agentů, jimiž jsou studenti a koordinátoři. Studenti jsou označení červenými šipkami. Studenti se pokouší dosáhnout východu, čímž přežijí evakuaci. Studenti po opuštění třídy, kde se nacházeli při nahlášení evakuace však neví, kde se lze evakuovat. Během samotné evakuace mohou být také pošlapáni, což se může stát, pokud jich stojí moc u sebe. Pokud jsou studenti zpanikaření, pravděpodobnost k ušlapání spolužáka se zvyšuje. Také pokud je student ušlapán, všichni studenti v okolí podlehnou panice, což může vyvolat řetězovou reakci. Tomu naštěstí zabraňuje přítomnost koordinátorů, kteří pomáhají studentům se dostat k východů a v modelu jsou označení modrými panáčky. Nasměrují studenty k východu, zvýší jim rychlost a také v okolí uklidní studenty, čímž jim odstraní paniku.

Parametry

Model obsahuje 4 nastavitelné parametry.

• Slider, kde lze nastavit počet studentů od 50 do 500. Maximální počet 500 byl zvolen z důvodů blížení se reálné kapacitě prostorů, kdy plánek obsahuje 16 učeben, které jsou zhruba po 25 studentech. Dále je 5 prostorů k sezení pro 10 lidí a nakonec dva kabinety pro 5. Součet je tedy 460 a 500 po zaokrouhlení.
• Slider, kde lze nastavit počet koordinátorů. V kontextu simulace může být koordinátor kdokoliv vyučující, či jakýkoliv jiný personál. Jejich kapacita byla určena podobných způsobem jako u studentů.
• Přepínač mezi "boom-mode". Pokud je přepínač v módu "ON", pak se začne odpočítávat na začátku simulace čas, po jehož uplynutí vybouchne bomba a všichni přítomní to nepřežijí.
• Slider, kde lze nastavovat čas do výbuchu v 60 tickových (tick v naší simulaci je sekunda) intervalech.

Výsledky

Výstupy simulace jsou již patrné z těch, co se nachází v samotném modelu. Pro určení efektivního počtu koordinátorů pro počet studentů provedeme s různými parametry simulaci pokaždé alespoň pětkrát pro zprůměrování výsledků. Čas měření je 480 ticků. Vzhledem k problémům s implementací algoritmu pro vyhýbání se překážek se někteří studenti zaseknou, resp. zacyklí a nemohou evakuovat. Tyto studenty tedy nebudeme počítat do výsledků a ani by to nemělo mít přílišný vliv, protože trend bude vidět stále.. Studenty, co se zasekly tedy odečteme a bude nás zajímat primárně poměr mezi evakuovaných na počet studentů.