Crowdsim: a framework to estimate safety of egress performance in real life scenarios

Abstract

O poder da tecnologia impacta constantemente na vida moderna. Diversos modelos científicos, além de ferramentas de computacionais, foram desenvolvidos com o objetivo principal de garantir o conforto e a segurança das pessoas que circulam por um determinado ambiente. Além disso, é possível de fácil observação o fato que muitos ambientes públicos (aeroportos, estações de trem ou rodoviárias além de estádios ou arenas esportivas) são propícios à alta aglomeração de pessoas. Dessa forma, o entendimento do comportamento das pessoas em tais tipos de ambiente tornase muito importante. A presente tese discute o uso de simulação de multidões como ferramenta para reproduzir e avaliar computacionalmente o processo de evacuação de ambientes aglomerados. A ferramenta Crowdsim foi desenvolvida com este fim: reproduzir o comportamento de pessoas durante o processo de abandono de ambientes. Além do desenvolvimento da ferramenta, diversas validações foram realizadas com o objetivo de garantir a qualidade dos resultados produzidos por CrowdSim. Além disso, a ferramenta é capaz de gerar automaticamente diversos planos de evacuação possíveis de serem realizados em um mesmo ambiente. Tais planos são avaliados a fim de identificar o melhor plano. Diversos estudos de caso foram realizados com o objetivo de validar esta pesquisa. Diferentes tipos de análises foram aplicados e incluem até mesmo a comparação de dados obtidos com simulação e dados nas mesmas circunstâncias obtidos em um processo de abandono de ambiente realizado na vida real.

The power of the technology impacts on the modern life in different manners everyday. A variety of scientific models and computational tools have been developed to improve human safety and comfort in built environments. In particular, the comprehension of pedestrian behaviors has higher importance in such context. Moreover, some places are propitious to people agglomeration, i. e. a train station and an airport or even specials events like a sport game. In this thesis we discuss the use of crowd simulation to reproduce and evaluate egress performance in specific scenarios. We present CrowdSim: a crowd simulation framework designed to automatically reproduce crowd behaviors during an egress process. A set of software validation tests has been conducted in order to ensure the accuracy of the simulations computed by CrowdSim. In addition, CrowdSim is able to generate a set of plausible egress plans to be performed in a specific environment and also to rank them. Several case studies were performed in order to evaluate the work. Further, we performed different analyzes, including also the comparison of simulation data against data obtained from real-life experiments.