Dajana Snopková – Štúdium evakuačného chovania z pohľadu geoinformatika, stretnutie GISkola #6, 21. 11. 2022, online cez Zoom, http://giskola.eu/

1. Štúdium
evakuačného
chovania z pohľadu
geoinformatika
Dajana Snopková
GISkola#6 21. 11. 2022
Geografický ústav, Masarykova univerzita, Brno

2. JAK ZÍSKAT DATA
O EVAKUAČNÍM
CHOVÁNÍ?

3. • prostredie, technológie, simulácia
• Kľúčové prvky: virtuálny svet, imerzia, senzorická spätná väzba a interaktivita
• rôzne prevedenia:
imerzívna: head-mounted display (Oculus Rift, HTC Vive)
desktopová: virtuálne prehliadky, interaktívne 3D modely
projektovaná: veľkoformátové obrazovky
• interaktivita: myš + klávesnica, ovládače, treadmill, balančné kreslá, senzory, voľná
chôdza...
VIRTUÁLNA REALITA

4. UŽÍVATEĽSKÁ ŠTÚDIA RE: 35 participantov
(15 M + 20 Ž)
VE: 38 participantov
(33 M + 16 Ž)

5. POUŽITÉ PROSTREDIE

6. ZBER A POSTPROCESSING DÁT
VIRTUÁLNE PROSTREDIE
- automaticky
- Unity logger script
- cca 120 záznamov za sekundu
- .csv (3D súradnice v čase)
- orez dát (od zaznenia alarmu po
opustenie budovy)
REÁLNE PROSTREDIE
- manuálne
- GoPro kamera (spodná časť tela)
- 60 snímok za sekundu
- .mp4 (záznam pohybu)
- manuálne prevedenie videa do 3D
súradníc
- prevedenie bodov na trajektórie
- georeferencovanie
- zhlukovanie a priestorové analýzy

7. Autor: Ondřej Kvarda

8. Autor: Ondřej Kvarda

9. Autor: Ondřej Kvarda

10. - rozhodovacie body =
miesta, z ktorých sa
participant po dobu
aspoň 2 s nevzdialil o
viac než X m (VE: 3 m,
RE:1,5 m).
- agregácia za všetkých
participantov metódou
klastrovania s
nastavenou prahovou
vzdialenosťou 0,5 m
Autori: Ondřej Kvarda, Jiří Hladík

11. VÝSLEDKY
• vo VR participantom evakuácia trvala kratšiu dobu, ale prešli dlhšiu
trasu
• vo VR participanti viac zastavovali, priemerná doba zastavenia sa ale
nelíšila
• vo VR participanti viac zachádzali mimo trasu
• obálky trajektórií vykazovali priemerne skoro 70 % zhodu
• nesignifikantné rozdiely pri voľbe trasy
• behaviorálne procesy prebiehajú približne rovnako, ale sú významne
ovplyvnené zvolenou metaforou pohybu

12. MODELOVANIE EVAKUÁCIE
Society of Fire Protection
Engineers (SFPE) handbook
ručné výpočty z konstrukčných
plánov
šírka koridorov, dvere…
množstvo ľudí ako hustota
miestností, ktorá ovplyvňuje
rýchlosť pohybu
Agentné modeloveni evakuácie
(ABEM) – Pathfinder
viacnásobné iterácie – zakaždým
odlišný výsledok
vstupy: model budovy (3D) →
navigation mash + vstupná poloha
agentov + hodnoty ďalších
parametrov
čakacia fáze
hľadanie cesty
kalkulácia nákladov – vzdialenosť +
obsadenosť dverí
interakcia s agentmi –
zoskupovanie, vedenie
odstup od stien, osobný priestor,
vyhýbanie se kolíziám
algoritmus pre hľadanie najkratšej
cesty – A*, Dijkstra + zhladzovanie
cesty – string pulling (Johnson,
2006)
pohyb
CIEĽ: Odhadnúť maximálnu kapacitu budovy
za splnenia podmienky bezpečnej evakuácie
Pathfinder2.0
2
1
3

13. PATHFINDER
Nedostatky, priestor k
vylepšeniu
A* - ľudia nevnímajú
priestor metricky, ale
topologicky (Hillier & Iida 2005)
kognitívna mapa agentov je
automaticky aktualizovaná
a kompletná
stálí užívatelia vs.
nováčikovia
videnie agentov nedokáže
rozpoznať orientačné body,
značenie trás
model nezohľadňuje
rozdielne stratégie
vyhľadávanie trás
„zombie“ štýl pohybu

14. VYUŽITIE DÁT V
AGENTNOM
MODELOVANÍ
Namerané a odvodené
behaviorálne metriky
Reakčný čas
Rýchlosť pohybu po chodbách
Rýchlosť pohybu po schodoch
Vzdialenosť od stien a pilierov na
schodoch
Rozhodovací čas na
preddefinovaných bodoch
(mreža, výťah, prízemie)
Voľba trasy (retracing)
Gendrové pomery

15. Evakuačný čas nameraný
v podmienke VR a REAL
bol signifikantne odlišný –
rôzne módy pohybu
rýchlosť pohybu
z RE podmienky
𝑝𝑟𝑖𝑒𝑚. 𝑟ý𝑐ℎ𝑙𝑜𝑠ť 𝑉𝐸
𝑝𝑟𝑖𝑒𝑚. 𝑟ý𝑐ℎ𝑙𝑜𝑠ť 𝑅𝐸

16. Súčasný model (DS) sa líši od
výsledkov evakuácie v RE.
Dôležitosť variability – simulácia je
ukončená po evakuácii posledného
agenta
Aplikovaním VE korekcií sme sa
dostali na úroveň výsledkov
evakuácie z RE.

17. ZÁVER
• Súčasné výsledky simulácií agentného modelu Pathfinder neberú v potaz rôzne
navigačné stratégie reálnych užívateľov budov a mieru znalosti budovy
• Získanie a analýza dát z reálnych evakuácií sú časovo a finančne neefektívne a úplne
nemožné pre neexistujúce budovy
• Virtuálnu realitu je ako nástroj možné použiť pre spresnenie agentných modelov, ale
až po zavedení korekcií vyplývajúcich z rozdielnej metafory pohybu
• Generalizácia a aplikácia výsledkov pre rôzne typy budov
• Viac GEO aspekt – zameranie sa na priestorové charakteristiky budov

18. Dajana Snopková
Masarykova Univerzita, Brno
snopkova.dajana@mail.muni.cz
ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ!
Autorský kolekt9v: Petr Kubíček,
Zdeněk Stachoň, Pavel Ugwitz,
Ondřej Kvarda, Vojtěch Juřík,
Čeněk Šašinka, Kateřina
Jochecová, Tomáš Appeltauer,
Jiří Appeltauer, Ondřej Uhlík,
Petra Okřinová