Modellistica spaziale per la progettazione edilizia. Il caso della gestione dell’emergenza in uno stadio, di Giovanni A. Rabino, Matteo Caglioni

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Sesta Conferenza Nazionale in Informatica e Pianificazione Urbana e Territoriale

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Modellistica spaziale per la progettazione edilizia. Il caso della gestione dell’emergenza in uno stadio, di Giovanni A. Rabino, Matteo Caglioni

  1. 1. MODELLISTICA SPAZIALE PER LA PROGETTAZIONE EDILIZIA Il contributo della simulazione multiagente nel caso della gestione dell’emergenza in uno Stadio Prof. Giovanni RABINO Ing. Matteo CAGLIONI Ing. Stefania LECCHI DiAP – Politecnico di Milano Piazza Leonardo da Vinci 23 20133 Milano
  2. 2. Argomento della presentazione Gli eventi che coinvolgono un gran numero di persone sono sempre più frequenti. Le motivazioni di questi raduni sono svariate (concerti, cortei, manifestazioni sportive, religiose…) Come garantire la sicurezza degli individui in tali occasioni? Problema:
  3. 3. <ul><li>Strutturale : in fase di progettazione dell’opera è importante rispettare vincoli e parametri, imposti per legge, per garantire che la struttura sia agibile. </li></ul><ul><li>Per le emergenze : è necessario studiare piani d’evacuazione idonei. </li></ul>Due approcci distinti: Più difficile da trattare perché occorre analizzare il COMPORTAMENTO delle PERSONE in situazioni di pericolo.
  4. 4. Organizzazione della presentazione <ul><li>Il panico </li></ul><ul><li>Modellizzazione della folla </li></ul><ul><li>Sistemi multiagente </li></ul><ul><li>Il modello </li></ul><ul><li>Applicazioni al caso dello stadio </li></ul>
  5. 5. Il panico <ul><li>Comportamento collettivo autodistruttivo. </li></ul>Mancanza d’informazione Fattore di precipitazione Rapida chiusura vie d’uscita Ansietà diffusa Cause
  6. 6. Modellizzazione della folla <ul><li>Sistema complesso </li></ul><ul><li>Dinamica autonoma rispetto a quella degli organismi da cui è composta </li></ul><ul><li>Le persone al suo interno hanno atteggiamenti imprevedibili e inspiegabili </li></ul>La folla: Ideali perché descrivono sia il comportamento globale della folla, sia quello dei singoli individui. Difficoltà di rappresentazione Sistemi multiagente
  7. 7. I sistemi multiagente (MAS) L’Agente è un’entità (reale o virtuale), utile a rappresentare elementi attivi o parti statiche di un sistema Agisce in un ambiente Può comunicare con gli altri agenti Può essere reattivo (a stimoli esterni) o cognitivo (imparare) Ha obiettivi da realizzare Ha percezione dell’ambiente circostante Guidato da set di regole
  8. 8. Organizzazione di un MAS Struttura Classi di agenti dai ruoli definiti Relazioni tra i diversi ruoli degli agenti Livello macroscopico Livello microscopico Riconoscibili nel comportamento degli agenti delle strutture fisse ( comportamenti emergenti ) che non cambiano con le iterazioni del modello Il comportamento del singolo agente è non deterministico, ad ogni iterazione del modello sceglie strade diverse
  9. 9. Il modello Obiettivo: Sviluppare un modello per studiare la dinamica della folla in situazioni d’emergenza in modo da individuare adeguate misure di sicurezza Si è creato un sistema eterogeneo dove soggetti con caratteristiche diverse coesistono ed interagiscono. <ul><li>Due tipologie di agenti: </li></ul><ul><li>Agenti civili </li></ul><ul><li>Addetti alla sicurezza </li></ul>
  10. 10. Agenti civili <ul><li>Persone comuni </li></ul><ul><li>Agenti reattivi </li></ul><ul><li>Suddivisi in 6 sottocategorie secondo il sesso e l’età degli individui </li></ul><ul><li>Parametri caratterizzanti: </li></ul><ul><ul><ul><li>Posizione </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Velocità </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Stanchezza </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Resistenza alla compressione </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Capacità di compressione </li></ul></ul></ul>
  11. 11. 40% 80% 40% 60% 100% 40% Resistenza 50% 75% 25% 75% 100% 25% Compressione 0.94 0.98 0.96 0.95 0.99 0.97 Stanchezza 15 30 25 15 30 25 Durata picco 20% 80% 40% 30% 100% 40% Vpicco 10% 20% 10% 10% 20% 10% Vcalma Anziana Adulta Bambina Anziano Adulto Bambino Donna Uomo
  12. 12. Addetti alla sicurezza <ul><li>Deputati alla gestione delle emergenze </li></ul><ul><li>Cognitivi </li></ul><ul><li>Hanno il compito di riportare la calma nelle situazioni critiche </li></ul><ul><li>Quando incontra un civile, questo deve seguire esattamente le sue indicazioni </li></ul>
  13. 13. Applicazioni Stadio <ul><li>Ambiente di simulazione del modello </li></ul><ul><li>Luogo destinato ad accogliere un gran numero di persone per i più diversi motivi </li></ul><ul><li>Progetto Stadio Olimpico Londra 2012 </li></ul>Simulazioni riguardanti: <ul><li>Deflusso degli agenti dallo stadio </li></ul><ul><li>Diffusione del panico </li></ul>
  14. 15. Deflusso degli agenti
  15. 16. Deflusso degli agenti <ul><li>Applicazione basata su un prototipo del modello finale </li></ul><ul><li>Prima si svuotano file prossime all’uscita </li></ul><ul><li>Difficoltà ad accedere da vie laterali sui percorsi principali se non spingendo </li></ul><ul><li>Distribuzione asimmetrica alle uscite </li></ul>Importanza degli addetti
  16. 17. Diffusione del panico <ul><li>Software definitivo (3D) </li></ul><ul><li>Tribune provvisorie Stadio di Londra </li></ul><ul><li>3 tipi differenti di agenti attivi: </li></ul><ul><ul><ul><li>Normali (verdi) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>In panico (gialli) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Addetti (neri) </li></ul></ul></ul><ul><li>Agenti statici (rossi) </li></ul>Pericolo
  17. 19. Osservazioni <ul><li>Incremento energia di panico del 20 o 50 % a seconda che agente normale incontri agente in panico o direttamente il pericolo </li></ul><ul><li>Regressione a stato di calma: </li></ul><ul><ul><ul><li>Per stanchezza </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Per l’incontro con un addetto alla sicurezza </li></ul></ul></ul>
  18. 20. Casi particolari <ul><li>Pericolo in prossimità delle uscite </li></ul><ul><li>Pericolo nella zona centrale della tribuna </li></ul>
  19. 22. Conclusioni <ul><li>Due risultati interessanti: </li></ul><ul><li>Si è tenuto conto dell’effetto dilagante del panico: basta che un individuo veda un altro soggetto in un stato d’agitazione per rimarne influenzato </li></ul>Importante disporre di un numero sufficiente di addetti alla sicurezza per calmare soggetti in panico e per indicare la via d’uscita
  20. 23. Conclusioni <ul><li>Software utile in fase di progettazione di un’opera per verificare l’efficienza delle misure di sicurezza </li></ul>Stadio di Londra : progetto rispettava parametri di sicurezza imposti per legge Dalle simulazioni emergono problemi nella disposizione delle uscite
  21. 25. Sviluppi futuri <ul><li>Strumento di supporto per progettisti ed esperti di sicurezza per verificare l’efficienza di progetti e piani dal punto di vista della sicurezza </li></ul><ul><li>Potrebbe essere utilizzato per valutare: </li></ul><ul><ul><ul><li>Procedure d’evacuazione </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Piani di sicurezza </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistemi di sicurezza all’interno di edifici </li></ul></ul></ul>

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