|
|
| Line 1: |
Line 1: |
| − | {{DISPLAYTITLE:Simulace tornáda ve venkovské oblasti}}
| |
| − | '''Název simulace:''' Simulace tornáda ve venkovské oblasti
| |
| | | | |
| − | '''Autor:''' Filip Javor, javf00
| |
| − |
| |
| − | '''Modelovací nástroj:''' [https://ccl.northwestern.edu/netlogo/ NetLogo]
| |
| − |
| |
| − | =Definice problému=
| |
| − | Simulace se zaměřuje na zkoumání vlivu času od vydání výstrahy tornáda na počet přeživších a evakuovaných obyvatel ve venkovské oblasti. V modelu se uvažuje pouze s lidmi, kteří se v momentě vzniku tornáda nacházejí venku. U ostatních obyvatel oblasti se počítá s tím, že se ukryjí doma ve sklepě. Dále se také zkoumá, jak velikost a rychlost tornáda ovlivňují počet přeživších. V modelu se tornádo pohybuje krajinou, zatímco lidé se snaží evakuovat do 2 bunkrů, které se nacházejí na okrajích obydlené oblasti.
| |
| − |
| |
| − | =Metoda=
| |
| − | Pro simulaci byl použitý agentní model implementovaný v prostředí NetLogo. Provádění simulací bylo zautomatizováno pomocí skriptu, který zahrnuje předem definované kombinace parametrů. Pro každou kombinaci byla simulace provedena pětkrát a výsledky byly zprůměrovány, aby byly více směrodatné. Celkem bylo provedeno 1280 simulací. Následná analýza dat probíhala v Excelu, kde byla provedena korelační analýza ukazující vliv jednotlivých parametrů.
| |
| − |
| |
| − | Skript byl nastaven s následujícími parametry:
| |
| − | * hustota zalidnění: [50, 100, 150, 200]
| |
| − | * rychlost tornáda [0.2, 0.3, 0.4, 0.5]
| |
| − | * velikost tornáda [2, 4, 6, 8]
| |
| − | * odezva výstrahy [10, 20, 40, 100]
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | =Model=
| |
| − | Popsat teorii tornáda.
| |
| − |
| |
| − | ==Problémy modelu==
| |
| − |
| |
| − | =Prostředí=
| |
| − | Simulace probíhá ve virtuálním prostředí s rozložením různých objektů (domy, far-my, školy, stromy, bunkry). Prostředí má definované hranice, ve kterých se agenti pohybují. Budovy a stromy zde slouží pouze jako kulisy a nemají pro výsledky mo-delu žádnou relevanci, protože tornádo je velmi nevyzpytatelným jevem. Je možné se bavit o robustnosti budov, aby škody způsobené tornádem byli, co nejnižší, ale přesto přesný směr tornáda nedokážeme nikdy přesně predikovat, tudíž jsou prav-děpodobnosti zásahu budov tornádem čistě náhodné a závislé pouze na hustotě bu-dov v oblasti.
| |
| − |
| |
| − | =Agenti=
| |
| − | * Lidé (people): Pohybují se směrem k nejbližšímu bunkru při vydání výstrahy. Mají různé rychlosti pohybu.
| |
| − | * Tornádo (tornadoes): Pohybuje se náhodným směrem a rychlostí, ničí vše, co se nachází v jeho dosahu.
| |
| − | * Domy, farmy, školy (houses, farms, schools): Slouží pouze jako kulisy, mohou být zničeny tornádem.
| |
| − | * Stromy (trees): Slouží pouze jako kulisy, mohou být zničeny tornádem.
| |
| − | * Bunkry (bunkers): Bezpečné útočiště pro lidi.
| |
| − |
| |
| − | =Data=
| |
| − | Výstupy modelu jsou následující:
| |
| − | * evacuated-count: Počet evakuovaných lidí.
| |
| − | * killed-count: Počet zabitých lidí.
| |
| − |
| |
| − | [[File:heatmapa.jpg|900px|down|]]
| |
| − |
| |
| − | Heatmapa korelační matice nabízí přehlednější pohled na vztahy mezi jednotlivými proměnnými. Můžeme si všimnout několika zajímavých vztahů:
| |
| − |
| |
| − | * Density a Evacuated Count: Velmi silná pozitivní korelace (0.98).
| |
| − | * Density a Killed Count: Středně silná pozitivní korelace (0.48).
| |
| − | * Tornado Size a Killed Count: Střední pozitivní korelace (0.35).
| |
| − | * Tornado Response a Killed Count: Slabá pozitivní korelace (0.126).
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | =Výsledky=
| |
| − | Je patrné, že rychlost tornáda nemá významný vliv na počet zabitých osob. Korelace je velmi slabá, což potvrzuje nízkou korelační hodnotu (0.096).
| |
| − | Rychlost reakce má pozitivní vliv na počet zabitých osob, což naznačuje, že pomalejší reakce může zvýšit počet obětí, avšak tento vliv není příliš velký (0.126)
| |
| − | Ukázala se střední pozitivní korelace mezi velikostí tornáda a počtem zabitých. Větší tornádo může vést k vyššímu počtu obětí, ale tento vliv je relativně malý (0.35).
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | =Závěr=
| |
| − | Simulace ukazuje, jak důležitý je časový interval mezi vydáním výstrahy a přícho-dem tornáda pro úspěšnou evakuaci obyvatel. Včasné varování může mírně zvýšit počet přeživších a evakuovaných, avšak tento vliv není tak velký, jak jsem očekával. Klíčovými faktory ovlivňujícími počet obětí jsou stále hustota obyvatelstva a počet evakuovaných. Další faktory, jako je rychlost a velikost tornáda, mají menší vliv na počet obětí. Přestože vliv času a vydání výstrahy je slabý, vylepšení těchto systémů může zachránit mnoho lidských životů. Pro další výzkum doporučuji pracovat také s umístěním a počtem bunkrů, které mohou mít výraznější vliv na počet přeživších.
| |
| − |
| |
| − | =Kód=
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | =Reference=
| |
