Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Oprogramowanie CrowdSim do modelowania dynamiki pieszych

Dobrowolski M., Maciak T.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2018

|

Vol. 52, iss. 4

46--66

PL

Cel: Celem artykułu jest zaprezentowanie autorskiego oprogramowania CrowdSim służącego do modelowania dynamiki pieszych. W oprogramowaniu zaimplementowano algorytmy bazujące na dwuwymiarowym modelu automatu komórkowego Cellular Automata(CA). Uwzględniono w nich strategiczne możliwości pieszych dotyczące wyboru wyjścia (model CA-A) oraz możliwości powstawania zakłóceń płynności ruchu i blokad (model CA-B). Zaimplementowanie różnych pod względem złożoności modeli dało możliwości porównania ich efektywności, funkcjonowania oraz stopnia realizmu otrzymywanych wyników. Projekty i metody: W celu lepszego i bardziej wiarygodnego wyznaczania ścieżek poruszania się pieszych zaproponowano dwie modyfikacje usprawniające działanie algorytmów symulacyjnych. Pierwszą z nich było wprowadzenie zaawansowanych algorytmów rankingujących komórki: SRA (Simple Ranking Algorithm), BFS-RA (Breadth First Search Ranking Algorithm) i ARA (Advanced Ranking Algorithm). Wartość rankingu danej komórki w procesie symulacji jest dla każdego z aktorów wyznacznikiem drogi, po której się porusza. Kolejnym autorskim usprawnieniem było wprowadzenie do definicji automatu komórkowego pojęcia pamięci aktora, dzięki czemu piesi podczas symulacji, pamiętając swoje ostatnie ruchy, poruszają się bardziej płynnie i realistycznie. Wyniki: Na potrzeby porównania modeli przygotowana została specjalna mapa budynku o wymiarach kontygnacji 40 na 22,5 metra (900 m2 ) zdolnego pomieścić maksymalnie 3000 osób. Przeprowadzone symulacje wykazały, że w przypadku modelu CA aktorzy gromadzą się przy jednym z wyjść, podczas gdy pozostałe zostają w większości nieużywane. Wynika to z faktu, że w modelu CA brakuje funkcji kosztu, zatem aktor zawsze wybiera wyj-ście najbliższe. Inaczej sprawa ma się w przypadku modelu CA-A. Tu aktorzy w miarę równo obciążają każde z wyjść; są oni w stanie podjąć decyzje odnośnie do wyboru wyjścia nie tylko na podstawie odległości, ale również zagęszczenia osób przy danym wyjściu. W przypadku porównania modeli CA-A i CA-B praktycznie niezauważalne są różnice w otrzymanych statystykach obciążenia wyjść. Dopiero po bliższym przyjrzeniu się ruchowi aktorów podczas symulacji widać, że jeśli w przypadku czystego modelu CA-A ludzie poruszają według idealnego porządku, o tyle w modelu CA-B zauważalne są chwilowe blokady i zakleszczenia aktorów.Wnioski: Stworzone i zaprezentowane w niniejszej pracy oprogramowanie CrowdSim może posłużyć zarówno projektantom, architektom lub konstruktorom, jak i służbom porządkowym, ochronie danego obiektu lub organizatorom imprez masowych. Symulacje wykonane wielokrotnie dla jednego scenariusza przy różnych parametrach wejściowych uwidoczniają problemy i wąskie gardła mogące pojawić się w trakcie ewakuacji z zagrożonego obiektu. Przeprowadzanie takich symulacji na etapie projektowym może bardzo pozytywnie wpłynąć na bezpieczeństwo osób użytkujących dany obiekt, jak również poprawić jego funkcjonalność.

EN

Aim: Phe aim of the article is to present CrowdSim, proprietary software for modeling the dynamics of pedestrians. The software offers algorithms based on a 2-dimensional model of aCellular Automaton (CA). They include strategic pedestrian choices of the exit (CA-A model) and the formation of blockages (Model CA-B). Implementation of various models in terms of their complexity provided the opportunity to compare their efficiency, functioning and realism of the results obtained.Project and methods: In order to better and more credibly determine pedestrian paths, two modifications were proposed to improve the operation of simulation algorithms. The first of these was the introduction of advanced algorithms ranking cells: SRA (Simple Ranking Algorithm), BFS-RA (Breadth First Search Ranking Algorithm) and ARA (Advanced Ranking Algorithm). The value of the ranking of a given cell in the simulation process is for each BITP VOL. 52 ISSUE 4, 2018, pp. 46–66, https://dx.doi.org/10.12845/bitp.52.4.2018.3SAFETY & FIRE TECHNIQUERESEARCH AND DEVELOPMENT47of the actors the determinant of the path on which it moves. Another proprietary improvement was the introduction of the concept of actor's memory to the definition of a cellular automata, thanks to which pedestrians, while remembering their last movements, move more smoothly and realistically.Results: For the purposes of model comparison, a special map of the building with the dimensions of 40 to 22.5 meters (900 m2) has been prepared, able to accommodate a maximum of 3000 people. The simulations showed that in the case of the CA model, the actors gather at one of the outputs while the others are mostly unused. This is due to the fact that the CA model lacks the cost function, so the actor always chooses the nearest output. Things are different in the case of the CA-A model. Here, the actors equally burden each exit, they are able to make decisions regarding the choice of the exit not only on the basis of the distance but also the concentration of actors at the given exit. When comparing the CA-A and CA-B models, there are practically no differences in the received output load statistics. Only after a closer look at the movement of the actors during the simulation can be seen that if in the case of a clean CA-A model people move according to the ideal order, in the CA-B model there are momentary blockages and deadlocks of actors.Conclusions: CrowdSim software created and presented in this work can be used by designers, architects or constructors as well as law enforcement, protection of a given facility or organizers of mass events. Simulations made repeatedly for one scenario with different input parameters reveal problems and bottlenecks that may appear during evacuation from an object at risk. Conducting such simulations at the design stage can have a very positive impact on the safety of people using a given facility, as well as improve its functionality.

2

Model ewakuacji wykorzystujący automaty komórkowe

Barański M., Maciak T.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2017

|

Vol. 45, iss. 1

68--79

PL

Cel: Zapewnienie ludziom bezpieczeństwa podczas zgromadzeń i imprez masowych wymaga m.in. analizy warunków ewakuacji oraz właściwej organizacji ewakuacji w czasie zagrożenia. Modelowanie procesu ewakuacji to jeden z możliwych wariantów analizowania i planowania bezpiecznej ewakuacji zarówno z budynków, obiektów, jak i z terenu przeznaczonego na zorganizowanie imprezy. Celem artykułu jest zaprezentowanie praktycznego wykorzystania automatów komórkowych w modelowaniu ewakuacji oraz porównanie otrzymanych wyników z wynikami modelowania wykonanego dzięki wykorzystaniu oprogramowania komercyjnego. Dodatkowym celem pracy jest porównanie kosztu obliczeniowego modelowania ewakuacji przy zastosowaniu automatu komórkowego z kosztem obliczeniowym modelowania ewakuacji przy wykorzystaniu modelu Social Force. Projekty i metody: Posłużono się automatem komórkowym z siatką o stałych wymiarach 0,5 x 0,5 m. Podstawowym założeniem dla modelu ruchu były wartości pól warstwy statycznej Floor Field, obliczane zgodnie z metryką euklidesową, oraz algorytmem zachłannym. Wyznaczono wartość parametru μ = 0,55 określającą prawdopodobieństwo przejścia osoby do sąsiedniej komórki automatu. Implementację modelu wykonano w języku Python, korzystając z biblioteki do obliczeń naukowych Numpy i biblioteki matematycznej Math. Wyniki modelowania ewakuacji przy wykorzystaniu proponowanego modelu porównano z wynikami modelowania przy wykorzystaniu programu FDS+Evac dla pomieszczenia o wymiary 11,5 x 9 m z jednym wyjściem ewakuacyjnym i z dwoma wyjściami ewakuacyjnymi. Ponadto wykonano modelowanie i zestawiono uzyskane wyniki z wynikami programów FDS+Evac, Pathfinder oraz TraffGo zgodnie z testem Międzynarodowej Organizacji Morskiej (International Maritime Organization – IMO) IMO 9 dla 1000 osób. Wyniki: Stwierdzono, że zarówno przy modelowaniu ewakuacji z pomieszczenia zaproponowanego przez autorów, jak i przy modelowaniu ewakuacji z pomieszczeń zaproponowanych w teście IMO 9 oszacowane czasy ewakuacji są zbieżne z czasami oszacowanymi przy wykorzystaniu programów mających zastosowanie w inżynierii bezpieczeństwa pożarowego. Ponadto wykazano, że zastosowanie automatu komórkowego przy modelowaniu ewakuacji 1000 osób pozwala na wykonanie modelowania 20-krotnie szybciej niż w przypadku modelu Social Force zaimplementowanego w programie FDS+Evac. Średni koszt modelowania 1 s ewakuacji przy wykorzystaniu automatu komórkowego zależy liniowo od liczby osób podlegających ewakuacji, inaczej niż to jest w przypadku modelu Social Force, w którym czas modelowania zwiększa się wykładniczo w stosunku do liczby osób. Wnioski: Modele ewakuacji wykorzystujące automaty komórkowe, w przeciwieństwie do modelu Social Force, umożliwiają modelowanie ruchu dużych grup ludzi przy niższym koszcie obliczeniowym. Zastosowanie automatów komórkowych pozwala na wprowadzanie dodatkowych warstw wpływających na ruch ludzi przy niewielkim zwiększeniu się złożoności obliczeniowej. Wprowadzenie dodatkowych założeń i warstw do modeli opartych na automatach komórkowych umożliwi bardziej rzeczywiste odwzorowanie ewakuacji przy niewielkim wzroście kosztu zużycia zasobów sprzętowych. Ponadto narzędzia pozwalające na szybkie szacowanie czasu ewakuacji w przystępny dla inżynierów sposób byłyby pomocne w prawidłowym projektowaniu budynków. Obecnie komercyjne programy wymagają specjalistycznej wiedzy z zakresu modelowania. Zastosowanie prostego interfejsu z szybkim algorytmem szacowania czasu ewakuacji może przynieść wymierne korzyści w postaci poprawy bezpieczeństwa w projektowanych budynkach i obiektach budowlanych.

EN

Aim: The safety of people during meetings and public events requires an analysis of the conditions of evacuation and the proper organisation of escape in times of danger. Modelling the evacuation process is one of the options for analysing and planning the safe evacuation of the buildings, facilities and spaces during events. The aim of the article was to present the practical use of cellular automata for evacuation modelling and comparing the results with the results achieved using commercial software. Additionally, the objective of this work was to compare the cost of computational evacuation modelling of cellular automata with the “Social Force” model. Project and methods: The authors used cellular automata on the grid with a fixed size of 0.5 m x 0.5m. The basic premise for the traffic model was the “Floor Field” static layer with Euclidean metric and the greedy algorithm. The determined value μ = 0.55 indicated the probability of the transition of a person to the neighbouring automat cell. The implementation of the model was made in “Python”, using the library for scientific computing “Numpy”, and the maths library “Math”. We compared the results of modelling the evacuation using the proposed model with the program “FDS + Evac” for room size 11.5 x 9 m with one and two emergency exits. Furthermore, the modelling was done and the results were juxtaposed with the results of the programs “FDS + Evac”, “Pathfinder” and “TraffGo”, using the example of a test of the International Maritime Organisation (IMO 9) covering the evacuation of 1,000 people. Results: For both the evacuation modelling proposed by the authors and the IMO 9 test estimated evacuation times are consistent with the times estimated using programs applicable in fire-safety engineering. It was further found that the use of cellular automata for modelling the evacuation of 1,000 people allows modelling 20 times faster than in the “Social Force” model implemented in the “FDS + Evac” program. The average cost of modelling of 1 s of evacuation using cellular automata depends linearly on the number of persons subjected to evacuation, in contrast to the “Social Force” model, where the modelling time will increase exponentially with the number of people. Conclusions: Evacuation models based on cellular automata, in contrast to the “Social Force” model, provide the ability to model the movement of large groups of people at a lower computing cost. The use of cellular automata allows the introduction of additional layers affecting the movement of people with a small increase in computational complexity. Introducing additional assumptions and layers to cellular automata models allow a more realistic representation of the evacuation with the small increase in the cost of the equipment used. Furthermore, a tool allowing fast estimates of the evacuation time in a manner accessible to engineers would help in the correct designing of buildings. Current commercial programs require expertise in the field of modelling. Using a simple interface with a fast algorithm estimating evacuation times can bring measurable benefits in terms of improving the safety of designed buildings and construction works.

3

Projekt i realizacja linii światłowodowej systemu CWDM Hajnowka - Bielsk Podlaski

Kiryluk J., Maciak T.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 1

8--13

PL

Przedstawiono projekt i problematykę zwiazaną z wyborem sprzętu, zbudowaniem i uruchomieniem traktu swiatłowodowego wykorzystajacego system CWDM, pomiędzy dwiema miejscowościami w województwie podlaskim. Opisano również problemy, które pojawiły sie podczas uruchomienia traktu.

EN

The paper presents the design and problems connected with the choice of equipment, construction and commissioning of the optical fiber using CWDM system, between two towns located in the Podlasie region. Also describes the problems that emerged during the run route.

4

Automaty komórkowe w modelowaniu ewakuacji

Barański M., Maciak T.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2016

|

Vol. 43, nr 3

127--141

PL

Cel: Przedstawienie i omówienie modeli automatów komórkowych wykorzystywanych w oprogramowaniu do modelowania ewakuacji i zjawisk jej towarzyszących. Wprowadzenie: Bezpieczeństwo w budynkach i obiektach budowlanych obejmuje wiele zagadnień. Jednym z nich jest zapewnienie procesu bezpiecznej ewakuacji z zagrożonych budowli. W obliczeniach symulacyjnych ewakuacji szerokie zastosowanie znalazło specjalistyczne oprogramowanie pozwalające na przybliżenie rzeczywistych zjawisk panujących podczas ewakuacji. Programy te pozwalają również na oszacowanie czasu ewakuacji. Obliczenia czasu ewakuacji dokonuje się według określonych algorytmów i modeli. W pracy zaprezentowano możliwości zastosowania jednej z gałęzi informatyki jaką są automaty komórkowe do projektowania modeli pozwalających odwzorowywać ewakuację. Na wstępie zostały zawarte założenia niezbędne do prawidłowej budowy modelu. Następnie przedstawiono rozwój modeli wykorzystujących automaty komórkowe. Autorzy przedstawili również niedoskonałości modeli oraz problemy, które mogą występować podczas implementacji algorytmów opartych na automatach komórkowych. Zaprezentowany materiał w sposób syntetyczny przedstawia elementy, które mogą posłużyć do budowy programów modelujących ewakuację na bazie automatów komórkowych. Jednym z najważniejszych w tym obszarze jest model Floor Field. Model ten podlega ciągłym modyfikacjom i udoskonaleniom. Zastosowanie automatów komórkowych pozwala na modelowanie ewakuacji przy wykorzystaniu znacznie mniejszych zasobów obliczeniowych niż w przypadku modeli agentowych czy Social Force, a dokładność wykonanych obliczeń jest porównywalna. Zrozumienie własności automatów komórkowych ma ogromne znaczenie we właściwym odwzorowaniu procesu ewakuacji przy zastosowaniu tego typu modeli. Metodologia: Przegląd publikacji, analiza poszczególnych modeli. Wnioski: W wyniku analizy literatury przedstawiono rozwój modeli na przestrzeni ostatnich lat. Wykazano, że proste modele bazujące na automatach komórkowych mają niską złożoność obliczeniową, co pozwala na modelowanie ewakuacji dla dużej grupy osób przy niewielkiej mocy obliczeniowej komputerów. Prawidłowo zweryfikowany model można stosować do dokładnego szacowania czasu ewakuacji osób z budynków i obiektów budowlanych.

EN

Aim: Presentation and discourse of issues associated with cellular automata models used in evacuation modelling software and accompanying events. Introduction: Security in buildings and construction works covers many issues. One of these addresses the matter of ensuring a process for the safe evacuation of endangered buildings. Specialized simulation software for approximation of real events, which prevail during an evacuation, was used in calculations. Such software also allows for the estimation of evacuation time. Evacuation time calculations are performed according to specific algorithms and models. This paper reveals the potential use of one branch of computer science, namely cellular automata, to design models, which facilitate the mapping of evacuations. At the outset it was necessary to make essential assumptions for a proper construction of the model. These were followed by the development of models using cellular automata. The authors described the model imperfections and problems, which can occur during implementation of algorithms based on cellular automata. Material revealed by the study shows in a synthetic way the elements, which can be used to build evacuation modelling programmes using cellular automata. One of the most important models in this area is known as Floor Field. This model is exposed to continuous modifications and improvements. The use of cellular automata allows for the modelling of evacuations using much less computational resources than in the case of agent models or Social Force and the accuracy of calculations is comparable. Understanding the properties of cellular automata is of great importance for the correct mapping of the evacuation process when using such models. Methodology: Review of publications and analysis of individual models. Conclusions: An analysis of literature reveals advances made in the development of models during recent years. It is revealed that simple models based on cellular automata have low computational complexity, which permits the modelling of evacuation for a large group of people with low computing power. A properly validated model can be used to estimate the time to evacuate people from buildings and construction works with great accuracy.

5

Analiza rozwoju pożarów i ewakuacji wybranych fragmentów budynku wysokościowego przy zastosowaniu Fire Dynamics Simulator + Evac

Barański M., Maciak T.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2015

|

Nr 56 (4)

21--38

PL

W artykule zaprezentowano możliwości zastosowania oprogramowania CFD do prognozowania rozprzestrzeniania się pożaru w budynkach wysokościowych, wyposażonych w systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła oraz w stałe urządzenia gaśnicze. Do modelowania wykorzystano program Fire Dynamics Simulator (FDS) – jedno z wiodących narzędzi CFD przeznaczonych do symulowania zagrożeń spowodowanych rozwojem pożarów. Wyniki uzyskane na podstawie modelowania, tj. temperatura, zasięg widzialności, stężenia toksycznych gazów pożarowych, pozwalają na określenie dostępnego czasu bezpiecznej ewakuacji. Natomiast wyniki otrzymane przy zastosowaniu rozszerzenia Evac, modelującego czas przejścia ludzi drogami ewakuacyjnymi, prowadzą do określenia wymaganego czasu bezpiecznej ewakuacji. Dostępny i wymagany czas bezpiecznej ewakuacji to jedne z kluczowych parametrów stosowanych w inżynierii bezpieczeństwa pożarowego. W artykule przedstawiono wyniki przeprowadzonego modelowania pożarów w wybranych fragmentach budynku wysokościowego. Pierwszy fragment to kondygnacja zakwalifikowana do kategorii zagrożenia ludzi ZLIV. Drugi fragment, to punkt widokowy zlokalizowany na ostatniej kondygnacji – zakwalifikowany do kategorii ZLIII. Dokonano porównania rozwoju pożarów przy braku instalacji i systemów przeciwpożarowych oraz przy wyposażeniu budynku w odpowiednie systemy. Wykazano, że program FDS jest narzędziem pozwalającym na weryfikację działania instalacji i systemów przeciwpożarowych jeszcze na etapie projektowania budynków.

EN

The article presents the applicability of CFD software to predict the spread of fire in high-rise buildings equipped with systems to control the spread of smoke and heat and the fixed fire-extinguishing system. To the modeling, we used the Fire Dynamics Simulator Program, one of the leading CFD tools for simulating hazards caused by the development of fires. The results obtained on the basis of modeling, ie. the temperature, range of the concentrations of toxic fumes, allow to determine the time available for safe evacuation. In contrast, the results obtained while using the extension Evac, modeling the transition time of people escape routes lead to determine the required safe evacuation times. Available and the required safe evacuation time is one of the key parameters used in fire safety engineering. The article presents results of the modeling of fires in some parts of the high rise building. The first fragment is a storey qualified for the ZLIV hazard category of people. The second fragment is a sightseeing point located on the top floor and classified as the ZLIII hazard category. A comparison was made considering the fire development, both, with the lack of fire installation and fire protection systems and with the presence of all appropriate systems being installed . It has been shown that the FDS program is a tool for verification of the installation and fire protection systems as early as at the stage of buildings design.

6

Wprowadzenie do komputerowego modelowania zachowania się tłumu. Wybrane aspekty psychologii tłumu

Maciak T., Barański M.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2015

|

Nr 4

39--49

PL

Cel: Zaprezentowanie problematyki modelowania numerycznego zachowania się zgromadzeń ludzkich na tle wybranych elementów psychologii tłumu. Wprowadzenie: W pracy zaprezentowano różne definicje i podziały zgromadzeń ludzkich, jak również cechy charakterystyczne tłumu. Omówiono klasyczne spojrzenie na zachowanie się tłumu Le Bona, które sprowadza się do dwóch zasadniczych stwierdzeń: po pierwsze tłum stanowią masy ludzi o ujednoliconym zachowaniu, które mogą być zakwalifikowane jako aktywne, ekspresyjne w wyrażaniu swojej postawy; po drugie, że uczestnicy tłumu są podatni na spontaniczne działanie, nieraz irracjonalne, z utratą samokontroli w poczuciu pełnej anonimowości. Zwrócono uwagę na pewne osobliwe zachowania jednostek ludzkich występujące w tłumie takie jak utrata poczucia indywidualności, jedność psychiczna osób biorących udział w zbiorowości oraz instynktowny proces decyzyjny. Wskazano na pewne normy zachowań postrzegane przez uczestników zbiorowości takie jak np. wzmożone naśladownictwo. Omówiono również zjawisko paniki w tłumie wywołane obawą o zagrożenie życia, które generalnie prowadzi do pojawienia się dwóch postaw tj. podjęcia próby ucieczki z zagrożonego miejsca lub przejście w stan zobojętnienia i odrętwienia wobec niebezpieczeństwa. W kolejnej części pracy zaprezentowano współczesne rozumienie zachowania tłumu, w którym podważono szereg stereotypów występujących w koncepcji klasycznej Le Bona. Modele opisujące zachowania ludzi w tłumie oparte na nowoczesnych założeniach reprezentują w pracy Model punktu zapalnego, Model społecznej tożsamości oraz Model inicjacji – eskalacji przemocy w tłumie. Omówienie obecnego stanu wiedzy na temat psychologii tłumu było podstawą do zaprezentowania kierunków modelowania numerycznego zachowania się jednostek ludzkich w tłumie. Przedstawiono zarówno podejście bazujące na prawach fizyki, gdzie tłum jest traktowany jako fizyczny płyn cząsteczkowy, oraz modelowanie agentowe, gdzie osoby w tłumie traktuje się jako jednostki autonomiczne, aktywnie postrzegające środowisko i podejmujące decyzje według z góry zdefiniowanych reguł. Omawiając różne sposoby modelowania, zwrócono uwagę na modele, które umożliwiają symulacje ewakuacji tłumu w stanie paniki. Metodologia: Omówienie wybranych elementów składających się na psychologię tłumu w rozumieniu klasycznym jak i współczesnym stanowiło podstawę do przedstawienia obecnie istniejących kierunków modelowania numerycznego ruchu ludzi w dużych skupiskach. Wnioski i znaczenie dla praktyki: W celu zminimalizowania ryzyka wystąpienia niebezpieczeństwa dla życia osób poruszających się w tłumie podejmowane są próby opisywania i modelowania matematycznego ruchu ludzi. Symulacje komputerowe bazujące na takich modelach umożliwiają określenie krytycznych punktów na drodze ucieczki w czasie ewakuacji i następnie ich wyeliminowanie poprzez poprawienie planów budowlanych lub zastosowanie dodatkowych zabezpieczeń w przypadku istniejących budynków. Teoria psychologii tłumu ma wpływ na rozwijającą się dziedzinę symulacji ewakuacji. Odgrywa szczególną rolę, gdyż pozwala na dostosowanie procedur i etapów ewakuacji w taki sposób, aby zminimalizować możliwość powstania paniki.

EN

Aim: Presentation of issues associated with numerical modelling of human behaviour in context of selected elements of crowd psychology. Introduction: The article identifies a range of definitions and classification of human gatherings as well as crowd characteristics. Le Bon classic view of crowd behaviour is examined and narrowed down to two basic statements: First, a crowd is made up of a mass of people, of unified behaviour, which can be classified as active, expressive in communicating their attitudes and secondly, members of a crowd are likely to behave spontaneously, sometimes irrationally, with a loss of self control influenced by a sensation of complete anonymity. Attention was focussed on the behaviour of individuals, which occur in crowds, such as a loss of sense of individuality, psychological (mental) unity of individuals taking part in a gathering and instinctive decision making process. Certain behaviour patterns were identified with people taking part in gatherings, such as increased mimicry. Additionally, the article examined the appearance of panic in a crowd caused by anxiety about life threatening dangers, which generally lead to the emergence of two stances i.e. attempt an escape from the danger zone or enter into a state of indifference and numbness in face of danger. The subsequent part of the paper reveals current understanding of crowd behaviour, where a range of stereotypes identified in Le Bon’s classic concept are challenged. Models describing crowd behaviour, based on contemporary assumptions, are revealed in work titled Flashpoint Model, Elaborated Social Identity Model and The initiation-escalation model of collective violence. The discourse dealing with current knowledge about crowd psychology provided the foundation for a focus on numerical modelling of human behaviour for individuals in a crowd. Two approaches were put forward. One based on the laws of physics, where a crowd is treated as physical molecular liquid and agent-based modelling, where individuals in a crowd are treated as an autonomous entity actively perceiving the environment and making decisions according to predefined rules. The discourse involving different modelling approaches focussed attention on processes, which facilitate evacuation simulations involving crowds in a state of panic. Methodology: Examination of selected aspects of crowd psychology in context of classical and contemporary perspectives provided a foundation for the presentation of current numerical modelling approaches dealing with the behaviour of people in large crowd gatherings. Conclusions and relevance to practice: In order to minimize the risk of danger to the life of people moving in a crowd, an attempt was made to illustrate a mathematical model dealing with the movement of people. Computer simulations based on such models facilitate the identification of critical stages along an escape route during an evacuation and their subsequent elimination through improvements to building plans, or by application of additional safety measures to existing buildings. The theory of crowd psychology has an impact on the development of evacuation simulations. It plays an important role, because it allows for the adaptation of procedures and stages of an evacuation in such a way so as to minimize the possibility of panic.

7

Określanie czasu procesu bezpiecznej ewakuacji ludności z zagrożonych obiektów

Barański M., Maciak T.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2014

|

Nr 49 (1)

78--97

PL

W artykule przedstawiono postępy, jakie dokonały się w szacowaniu czasu bezpiecznej ewakuacji ludności z zagrożonych obiektów. Uporządkowano chronologicznie najważniejsze prace nad opracowaniem coraz to dokładniejszych modeli matematycznych opisujących proces ewakuacji. Ukazano złożoność oraz elementy składowe procesu ewakuacji. Przedstawiono czynniki wpływające na zmianę szybkości przemieszczania się osób w trakcie ewakuacji.

EN

The paper presents the progress which has been made in estimating the time of the safe evacuation of people from endangered objects. The most important works on developing more and more accurate mathematical models describing the process of evacuation have been chronologically organized . The paper shows the complexity and the details of the evacuation process. The factors influencing the change in the speed of people movement during the evacuation have been presented.

8

Możliwości współczesnego oprogramowania do symulacji procesu ewakuacji ludności z zagrożonych obiektów

Barański M., Maciak T.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2014

|

Nr 50 (2)

5--25

PL

W pracy przedstawiono możliwości, jakie daje współczesne oprogramowanie do symulacji ewakuacji. Szczególną uwagę skupiono na oprogramowaniu Fire Dynamic Symulator tworzonym przez organizację NIST oraz na rozszerzeniu Evac rozwijanym przez VTT Technical Research Centre of Finland. W artykule pokazano, w jaki sposób można szacować czas ewakuacji z zagrożonego obiektu przy wykorzystaniu wspomnianego oprogramowania. Dynamicznie rozwijająca się dziedzina symulacji komputerowych procesu ewakuacji jest ważnym elementem we współczesnej inżynierii bezpieczeństwa pożarowego.

EN

The paper presents the possibilities offered by modern software to simulate evacuation. Particular attention is paid to the Fire Dynamic Simulator software created by the organization NIST, and the extension of Evac developed by VTT Technical Research Centre of Finland. The article shows how you can estimate the time to evacuate the object in bdanger using such software. Dynamically expanding field of computer simulation of evacuation process is an important element in modern fire safety engineering.

9

Komputerowa symulacja rozwoju pożaru kompleksu leśnego w pobliżu Nowogrodu Cz. II. Wyniki symulacji

Maciak T., Marzewski R.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2014

|

Vol. 5, nr 2

95--109

PL

W pierwszej części pracy przedstawiono sposób pozyskiwania danych wejściowych do oprogramowania FARSITE. W drugiej, bieżącej części pracy zaprezentowano wyniki symulacji. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że na analizowanym obszarze leśnym głównie może występować pożar powierzchniowy. Obejmuje on największy obszar spalonego lasu. Zaprezentowano również miejsca, w których może dochodzić do zapłonu koron drzew. Jest to jednak tylko pożar pasywny, który nie może utrzymać się bez udziału ognia powierzchniowego. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że w przyjętych warunkach zagrożenie pożarem aktywnym jest praktycznie niemożliwe.

EN

In the first part of the paper a method of obtaining input data into FARSITE software was presented. In the second, the current part of the paper, the results of simulations were presented. A conducted calculation shown that the analyzed area of forest can be found mainly fire surface. It covers the largest area of forest burned. Also presented in places where ignition may occur crown. This is just a passive fire that cannot survive without the flame surface. The calculations showed that adopted an active fire hazard conditions is virtually impossible.

10

Wybrane problemy projektowe hybrydowego systemu wspomagania decyzji dla służb ratowniczych PSP

Mirończuk M. M., Maciak T.

Studia i Materiały Informatyki Stosowanej

|

2014

|

T. 6, nr 15

11--22

PL

W artykule przedstawiono problematykę projektowania modelu hybrydowego systemu wspomagania decyzji dla Państwowej Straży Pożarnej. Do realizacji systemu wybrano metodę projektowania oprogramowania godnego zaufania (ang. design for trustworthy software – DFTS). W artykule w szczególności położono nacisk na omówienie etapu planowania wymagań i projektowania całości proponowanej platformy.

EN

This article describes the process of designing a hybrid decision support system HSWD for the Fire Service. This designing process realize a methodology of design for trustworthy software – DFTS. In this article describes chosen project problems and their solution on the first stage of proposed design process. In this paper authors describe causes and consequences of the absence of certain information solutions in the PSP. Especially authors describe three source like a methodology, environment and user of these causes. These sources at the beginning of the project play a central role. At the beginning of the project the source like a software, hardware and measurement play a less significant role. The authors in detail describe any cause and gave way to its solution.

11

Przegląd aktów prawnych i norm związanych z zagadnieniem ewakuacji

Barański M., Maciak T.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2013

|

Nr 47 (3)

100--112

PL

W pracy omówiono krajowe oraz zagraniczne akty prawne dotyczących procesu ewakuacji ludności z zagrożonych obiektów. Pokazani, w jaki sposób prawodawstwo krajowe oraz zagraniczne (europejskie oraz brytyjskie) wpływa na poprawę bezpieczeństwa ludności w budynkach. Zaprezentowano normy zagraniczne, które są wykorzystywane do szacowania czasu ewakuacji.

EN

The paper discusses the national and international legal instruments relating to the process of evacuation of endangered objects. It shows how the domestic and international (European and the British) legislations improve the security of buildings. The foreign standards that are used to estimate the evacuation time have been presented.

12

Komputerowa symulacja rozwoju pożaru kompleksu leśnego w pobliżu Nowogrodu Cz. I. Dobór danych wejściowych

Maciak T., Marzewski R.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2013

|

Vol. 4, nr 3

153--169

PL

W pierwszej części pracy przedstawiono sposób pozyskiwania danych wejściowych do oprogramowania FARSITE. Z RDLP otrzymano numeryczny model terenu. Mapę nachyleń i ekspozycji oraz mapę pokrycia terenu koronami drzew uzyskano w sposób pośredni. Do opisu paliw powierzchni posłużyły modele opisane przez Scotta i Burgana. Przyjęta mapa wysokości drzew, wysokości oraz gęstości koron drzew dotyczyła sosny zwyczajnej. Opis pogody i wiatru został przyjęty na podstawie średnich warunków pogodowych charakterystycznych dla początku lipca w Polsce.

EN

In the first part of the paper a method of obtaining input data into FARSITE software was presented. From RDLP obtained digital terrain model. Map of slopes, exposures and map land cover crowns of trees obtained in an indirect way. To describe the surface fuels were used models described by Scott and Burgan. Adopted map tree height and density of the tree canopy of pinus sylvestris concerned. Description of weather and wind has been adopted on the basis of average weather conditions characteristic for the beginning of July in Poland.

13

Propozycja mieszanego przetwarzania półstrukturalnego modelu opisu zdarzeń z akcji ratowniczo-gaśniczych Państwowej Straży Pożarnej PSP3

Mirończuk M., Maciak T.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2013

|

Nr 1

95-106

PL

W opracowaniu przedstawiono aktualnie rozwijane reprezentacje wiedzy i sposoby opisów zdarzeń, dla systemu wnioskowania na podstawie przypadków zdarzeń służb ratowniczych Państwowej Straży Pożarnej PSP. W artykule zaproponowano sposób ich przetwarzania. Przedstawiony sposób bazuje na klasyfikacji i wyszukiwaniu opisów zdarzeń.

EN

This paper describes a review of actual developed knowledge representation and case representation for fire services cases based reasoning system. The article also describes a method of processing the cases of events. This processing method based on classification and information retrieval.

14

Możliwości stosowania programów komputerowych w inżynierii bezpieczeństwa pożarowego

Fliszkiewicz M., Krauze A., Maciak T.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2013

|

Nr 1

47-60

PL

W artykule przedstawiono ogólny zarys i problematykę związaną z wykorzystaniem programów komputerowych w zakresie analizy i prognozowania wybranych zagrożeń. Dokonano przeglądu oprogramowania i jego możliwości wykorzystania w świetle polskiego prawa. Szczególną uwagę skupiono na dwupoziomowej formule przepisów, która w przyszłości umożliwiać będzie projektowanie obiektów budowlanych w oparciu o metody obliczeniowe. Opisano obszary, w których obecnie wykorzystuje się programy komputerowe w celu oszacowania bezpieczeństwa. Ponadto, autorzy omawiają podstawowe wymagania, jakie powinny spełniać programy do modelowania wybranego zagrożenia. W artykule przedstawiono możliwości programów komputerowych z zakresu modelowania rozwoju pożaru, modelowania zachowania się konstrukcji w czasie pożaru oraz modelowania skutków awarii przemysłowych. Dla każdej z wymienionych dziedzin przygotowano przegląd oprogramowania wraz ze spisem podstawowych funkcji. Zaproponowano wymagania dotyczące formy wprowadzania danych wejściowych oraz formy prezentacji danych wyjściowych. Wszystkie informacje zaprezentowano w formie tabel porównujących możliwości wybranych programów.

EN

The article describes general outline and main problems connected with using computer programs for analysis and forecasting of selected threats. An overview of the software and its possibility to apply in the light of Polish law was presented. Particular attention is focused on the two-tier formula regulations, which in the future will allow to design buildings based on computational methods. The areas in which computer programs are used to assess safety are shown. In addition, the authors discuss the basic requirements to be met by the selected software. The article discusses the possibilities of software development in the field of fire modeling, modeling behavior of the structure during the fire, and modeling the effects of industrial accidents. For each of these areas overview of the software, together with a list of basic functions was prepared. Proposed requirements for input data entry form and presentation of the output were also discussed. All information is presented in the form of tables comparing the capabilities of selected programs.

15

Symulacje komputerowe jako metoda szacowania wymaganego czasu ewakuacji

Fliszkiewicz M., Krauze A., Maciak T.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2012

|

Nr 44

111--132

PL

W artykule przedstawione zostały inżynierskie metody wyznaczania wymaganego czasu ewakuacji dla przykładowego budynku opery. W celu oszacowania czasu ewakuacji wykorzystano symulacje komputerowe oraz brytyjski standard w tym zakresie [1]. Ponadto, w pracy zamieszczono krótki przegląd aktualnie dostępnego na rynku oprogramowania.

EN

Proper management of evacuation processes is one of the basic requirements within life safety concepts. Many times it helps to prevent dangerous situations which may occur during the evacuation. The performance based on fire codes allow the use of numerical simulation of evacuation processes to improve the fire safety in buildings. Actually, there are approximately 40 programs for modeling this phenomenon, but each has some limitations, which the potential user should know. This paper describes two methods of estimating the required safe escape time: the computer simulation and the British standard. Both methods were compared and the required safe escape time was assessed. It was based on the opera house example.

16

Propozycja komponentu wyszukiwania systemu CBR dla PSP opartego o ontologię dziedzinową

Mirończuk M, Maciak T.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2012

|

Nr 44

81--98

PL

W artykule przedstawiono propozycję projektową komponentu wyszukiwania systemu wnioskowania na podstawie przypadków zdarzeń (ang. case based reasoning). Komponent ten bazuje na opracowanej ontologii dziedzinowej wspierającej proces wyszukiwania przypadków zdarzeń. Opracowana ontologia jest wynikiem m.in. przeprowadzonej przez autora analizy dokumentacji opisujących akcje ratowniczo-gaśnicze.

EN

This paper describes problems of designing the search module of case based reasoning system. In the first part of this article the author describes a review of solutions available in fire service such as decision support system with implements reasoning solution – case based reasoning CBR. Second part of this article describes a search component of this CBR system. The author proposes on ontology layer to support the searching process of case in this module. This ontology layer is a result of the conducted, by the author's analysis of the documentation describing the rescue actions. In the last section the author summarizes proposed project of this component and presents, a new developed way to construct, refactorize and extend the proposed ontology.

17

Modelowanie probabilistyczne na potrzeby szacowania ryzyka pożarowego

Fliszkiewicz M., Krauze A., Maciak T.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2012

|

Nr 43

49--61

PL

W artykule przedstawiono ogólny zarys i problematykę związaną z wykorzystaniem narzędzia inżynierii bezpieczeństwa pożarowego jakim jest program Probabilistic Fire Simulator. Zaprezentowano zadanie projektowe, w którym przeprowadzono obliczenia wielokrotne z wykorzystaniem modelu strefowego oraz programu PFS.

EN

Building fire risk analysis is a complex subject. It is important to remember that when embarking on a building fire risk analysis effort, one should take care to identify and involve the interested and affected stakeholders, carefully consider the range of risk issues involved, and seek the most appropriate approaches, tools, methods, and data for the problem.

18

Badanie skuteczności projektowanych instalacji wentylacji oddymiającej , przy wykorzy staniu symulacji CFD

Fliszkiewicz M., Krauze A., Maciak T

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2012

|

Nr 43

13--35

PL

W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania oprogramowania FDS, do oceny skuteczności przyjętych rozwiązań w projekcie instalacji wentylacji oddymiającej. Przedstawiono zasady projektowania systemów oddymiania oraz omówiono zaawansowaną technikę sprawdzenia efektywności działania urządzeń służących do usuwania dymu.

EN

Fire Dynamics Simulator (FDS) is a computational fluid dynamics (CFD) model of fire-driven fluid flow. The software solves numerically a form of the Navier-Stokes equations appropriate for low-speed, thermally-driven flow, with an emphasis on smoke and heat transport from fires. FDS is a powerful tool designed for particular fire hazard analysis and solving issues connected with fire safety engineering, especially to evaluate the accuracy of the solutions adopted in the project of smoke ventilation system. Its practical application supports designing non-standard buildings abide by the rules of fire safety, but mainly FDS is an advanced method of verifying the effectiveness of equipment used for smoke removal.

19

Modelowanie rozwoju pożaru i rozprzestrzeniania się dymu przy wykorzystaniu numerycznej mechaniki płynów, na przykładzie oprogramowania FDS

Fliszkiewicz M., Krauze A., Maciak T.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2012

|

Nr 1

85-94

PL

Program Fire Dynamics Simulator (FDS) wykorzystuje metody obliczeniowe numerycznej mechaniki płynów CFD. Model CFD, zastosowany w programie FDS pozwala badać rozwój pożaru w złożonych geometriach. CFD opisuje ruch płynu na podstawie rozwiązań układu równań różniczkowych cząstkowych Naviera-Stokesa. Wykorzystują one zasady zachowania masy, pędu i energii. W ramach sprawdzenia możliwości praktycznego wykorzystania programów komputerowych CFD w inżynierii bezpieczeństwa pożarowego, została wykonana symulacja komputerowa rozwoju pożaru oraz rozprzestrzeniania się dymu w obiekcie handlowym, z uwzględnieniem działania mechanicznej wentylacji oddymiającej. Symulację wykonano w programie Fire Dynamics Simulator.

EN

Fire Dynamics Simulator (FDS) is a computational fluid dynamics (CFD) model of fire-driven fluid flow. The software solves numerically a form of the Navier-Stokes equations appropriate for low-speed, thermally-driven flow, with an emphasis on smoke and heat transport from fires. FDS is a powerful tool designed for particular fire hazard analysis and solving issues connected with fire safety engineering. Its practical application supports designing non-standard buildings abide by the rules of fire safety. This article describes general outline and main problems connected with using fire safety engineering tools like FDS. As a check, a practical usage of CFD computer programs in fire safety engineering, computer simulation was made of fire growth and spread of smoke in the building trade, including the operation of mechanical smoke ventilation.

20

Modelowanie pożaru lasu. Cz. II. Modele paliwowe

Maciak T.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2012

|

Nr 1

37-48

PL

Jakość przeprowadzonej symulacji rozwoju pożaru kompleksu leśnego zależy między innymi od wprowadzonych do systemu parametrów paliwa podlegającego procesowi spalania. Warunki spalania paliwa są z reguły skomplikowane i trudne do opisania od strony matematycznej. Paliwo składa się z żywej i martwej roślinności o określonych wymiarach fizycznych. Stąd też istotnym jest sklasyfikowanie obszarów leśnych pod kątem reprezentowanego paliwa, które ulega spalaniu w trakcie pożaru lasu. Precyzyjne dane tego typu są konieczne jako dane wejściowe do oprogramowania symulacyjnego rozprzestrzeniania się pożaru. W pracy przedstawiono popularne modele paliwowe używane do symulacji rozwoju pożaru obszarów leśnych w wybranych rejonach świata, miedzy innymi w USA, Kanadzie, Australii i Europie. Zaprezentowano również polską klasyfikację paliw obszarów leśnych wykonaną w Instytucie Leśnictwa. Każdy z przedstawionych rejonów charakteryzuje się specyficznymi warunkami klimatycznymi. Warunki klimatyczne określają szatę roślinną i narzucają parametry występujących na danym terenie modeli paliw ulegających zjawisku pożaru. Ze względu na duże zaawansowanie prac nad tematyką rozwoju pożaru kompleksów leśnych w Stanach Zjednoczonych, zwrócono szczególną uwagę na klasyfikację paliw obowiązującą w tym kraju. W wielu obszarach naszego globu leżących w różnych strefach klimatycznych próbowano adoptować do lokalnych warunków istniejące w USA modele matematyczne rozwoju pożaru. Ma to związek z wysokim poziomem zaawansowania badań w rozważanej dziedzinie jak i możliwościami posłużenia się bezpłatnym oprogramowaniem dostępnym na stronach internetowych Urzędu Leśnego Ministerstwa Rolnictwa USA. Możliwość posłużenia się bezpłatnym oprogramowaniem stanowi dużą zachętę do sprawdzenia możliwości przeniesienia dotychczasowego dorobku klasyfikacji paliw i oprogramowania symulującego rozwój pożaru kompleksów leśnych w USA również na grunt polski. W zaprezentowanych dotychczas pracach pokazano możliwość takiego działania, podejmując próbę dopasowania modelu paliw występujący w naszych lasach do danych amerykańskich.