A Review of Models That Take Into Account the Effects of Emotional Contagion During Evacuation

• Autorzy: Barański Mariusz

Identyfikatory

DOI

10.12845/sft.51.3.2019.6

Warianty tytułu

PL

Przegląd modeli uwzględniających efekt zarażania emocjonalnego w procesie ewakuacji

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Purpose: A number of programs are available on the market to estimate individual parameters of the evacuation process. Starting from the estimated time of evacuation from the building, to the distribution of the use of individual evacuation routes, to the impact of the spreading of fire on evacuees. The most commonly used programs for modeling the evacuation process include Simulex, FDS + Evac, and Vissim. Currently, evacuation modeling software does not take into account psychological interactions between evacuees. What is of special importance in the evacuation process is emotional contagion. The phenomenon of emotional contagion has been the subject of extensive research recently. This article presents the current progress on the development of an accurate model that takes into account the effect of emotional contagion. Problems hindering the development of an appropriate model are also presented. The development prospects for such tools are also discussed using the example of the available models, such as ESCAPE, ASCRIBE and Durupinar. Introduction: The design of modern buildings requires the participants of the investment process to implement a number of solutions to ensure the safety of their future users. All types of modelling tools are used for this purpose, including those for evacuation modelling. Progress in the design of escape routes has contributed to the design of buildings that are much safer than they used to be in the past. Proper building design requires an analysis of a number of fire scenarios. The development of evacuation models is indispensable for proper safety assurance in designed and constructed buildings. Methodology: This article reviews the available literature on the existing models taking into account the effect of emotional contagion. It analyses and compares existing models and discusses limitations that prevent their use for evacuation safety analysis. Conclusions: Current evacuation modelling software does not take into account emotional contagion, an important phenomenon that occurs between evacuees. This phenomenon is common in every-day life but is particularly important during events involving crowds of people. It is necessary to further develop existing models to allow a more accurate reflection of reality, also in the context of emotional contagion. What may be helpful in this respect is research in the field of the psychology of emotion.

PL

Cel: Obecnie rynek oferuje szereg programów umożliwiających szacowanie poszczególnych parametrów procesu ewakuacji począwszy od przypuszczalnego czasu ewakuacji obiektu, poprzez rozkład wykorzystania poszczególnych dróg ewakuacyjnych, na wpływie rozprzestrzeniającego się pożaru na ewakuujące się osoby kończąc. Najczęściej używane programy do modelowania procesu ewakuacji to m.in. Simulex, FDS+Evac, Vissim. Aktualnie oprogramowanie do modelowania ewakuacji nie uwzględnia psychologicznych interakcji pomiędzy uczestnikami tego procesu. Szczególne znaczenie w procesie ewakuacji ma efekt zarażania emocjonalnego. Na przestrzeni ostatnich lat zjawisko to jest szczegółowo badane. W artykule przedstawiono aktualny postęp nad opracowaniem odpowiedniego modelu uwzględniającego efekt zarażania emocjonalnego. Przedstawiono również problemy utrudniające jego powstanie. Wskazano również na perspektywy rozwoju tego typu narzędzi na przykładzie rozwijanych modeli tj. Escape, ASCRIBE i Durupinar. Wprowadzenie: Projektowanie nowoczesnych budynków wymaga od uczestników procesu inwestycyjnego zaangażowania szeregu narzędzi dla zapewnienia bezpieczeństwa ich przyszłych użytkownikom. W tym obszarze zastosowanie mają wszelkiego rodzaju narzędzia do modelowania, w tym do modelowania ewakuacji. Postęp w zakresie projektowania dróg ewakuacji przyczynia się do projektowania budynków znacznie bezpieczniejszych niż to miało miejsce w przeszłości. Prawidłowe zaprojektowanie budynku wymaga przeanalizowania szeregu scenariuszy rozwoju zdarzeń w czasie pożaru. Doskonalenie modeli ewakuacji jest niezbędne do właściwego zapewnienia bezpieczeństwa w projektowanych i budowanych obiektach. Metodologia: W artykule dokonano przeglądu literatury w zakresie istniejących modeli uwzględniających efekt zarażania emocjonalnego. Dokonano analizy i porównania istniejących modeli oraz przedstawiono ograniczenia uniemożliwiające ich wykorzystanie do analizy bezpieczeństwa ewakuacji. Wnioski: Obecne oprogramowanie do modelowania ewakuacji nie uwzględnia istotnego zjawiska, które występuje pomiędzy ewakuującymi się osobami zarażania emocjami. Zjawisko to towarzyszy nam na co dzień i ma szczególne znaczenie podczas zdarzeń z udziałem tłumu w sytuacji zagrożenia. W związku z tym niezbędny jest dalszy rozwój istniejących modeli pozwalających na dokładniejsze odzwierciedlanie rzeczywistości, również w kontekście zarażania emocjonalnego. Pomocne w tym mogą być badania z zakresu psychologii emocji.

Słowa kluczowe

EN

modelling; emotional contagion; evacuation

PL

modelowanie; ewakuacja; zarażanie emocjonalne

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Safety & Fire Technology
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 53, iss. 1
• Strony: 106--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Barański Mariusz

• Łódź University of Technology / Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Konstytucja Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 2 kwietnia 1997 r. (Dz. U. 1997 nr 78 poz. 483), http://prawo.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU19970780483 [dostęp: 10.07.2019].
• [2] The reinforcement sensitivity theory of personality, J. Corr Philip (ed.), Cambridge University Press, New York 2008.
• [3] PN-ISO 8421-6:1997 Ochrona przeciwpożarowa – Terminologia – Ewakuacja i środki ewakuacji.
• [4] Proulx G., Fahy R.F., The time delay to start evacuation: review of five case studies, “Fire Saf. Sci.” 1997, 5, 783–794, https://doi.org/10.3801/IAFSS.FSS.5-783.
• [5] BS 7974:2001 The application of fire safety engineering principles to fire safety design of buildings Part 6: Human factors: Life safety strategies Occupant evacuation, behaviour and condition (Subsystem 6).
• [6] Tarnowski A., Wizimirska N., Ciszewski J., Mit paniki-mechanizmy poznawcze, emocjonalne i społeczne reakcji ludzi na zagrożenie pożarem, „Bezpieczeństwo Pracy: nauka i praktyka” 2009, 8–11.
• [7] Nguyen V. T., Longin, D., Ho T. V., Gaudou B., Integration of emotion in evacuation simulation, International Conference on Information Systems for Crisis Response and Management in Mediterranean Countries, Springer, Cham 2014, 192-205, https://doi.org/10.1007/978-3-319-11818-5_17.
• [8]] Yerkes R. M., Dodson J. D., The Relationship of Strenght of Stimulus to Rapidity of Habit Formation, „Journal of Comparative Neurology and Psychology” 1908, 18, https://doi.org/10.1002/cne.920180503.
• [9] Teigen K. H., Yerkes-Dodson: A Law for all Seasons, “Theory & Psychology” 1994, 4(4), 525–547, https://doi.org/10.1177/0959354394044004.
• [10] Imbir K. Dwa systemy emocji i ich konsekwencje dla procesów poznawczych, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2018.
• [11] Wróbel M., Zarażanie afektywne. O procesie transferu emocji i nastroju między ludźmi, PWN, 2016.
• [12] LeDoux J., Mózg emocjonalny, Media Rodzina, Poznań 2001.
• [13] Plutchik R., Emotion: A Psychoevolutionary Synthesis, Harper & Row, New York 1980.
• [14] Kołakowska, A., Landowska, A., Szwoch, M., Szwoch, W., Wróbel, M. R., Modeling emotions for affect-aware applications, Information Systems Development and Applications, 2015, 55–69.
• [15] Keating J. P., The myth of panic, “Fire Journal” 1982, 76(3), 57–61.
• [16] Johnson R. N., Panic and the Breakdown of Social Order: Popular Myth, Social Theory, Empirical Evidence, “Sociological Focus” 1987, 20(3), 171–183, https://doi.org/10.1080/00380237.1987.10570950.
• [17] Longman Dictionary of Psychology and Psychiatry, R. M. Goldenson (ed.), Longman, New York 1984.
• [18] Mawson A. R., Understanding Mass Panic and Other Collective Responses to Threat and Disaster, “Psychiatry” 2005, 68(2), 95–113, https://doi.org/10.1521/psyc.2005.68.2.95.
• [19] Säterhed P., Hansson M., Strandlund J., Nilsson T., Säkerhetsguide för evenemang, Räddningsverket/Rikspolisstyrelsen, Karlstad 2011.
• [20] Maslow A., Motywacja i osobowość, PWN, Warszawa 2018.
• [21] Szynowski R., Bezpieczeństwo w bieżącej działalności administracji publicznej, w: Bezpieczeństwo. Teoria-Badania-Praktyka, A. Czupryński, B. Wiśniewski, J. Zboina (red.), CNBOP-PIB, Józefów 2015, 109–120.
• [22] Maciak, T., Barański, M., Wprowadzenie do komputerowego modelowania zachowania się tłumu. Wybrane aspekty psychologii tłumu, BITP Vol. 40 Issue 4, 2015, pp. 39–49, https://doi.org/10.12845/bitp.40.4.2015.3.
• [23] Still K., Crowd Safety and Risk Analysis, http://www.gkstill.com/ExpertWitness/CrowdDisasters.html [dostęp: 03.06.2019].
• [24] Rasmus P., Machała W., Ćwietkowska M., Sobów T., Zjawisko paniki i kontrolowanie reakcji tłumu, „Anestezjologia i Ratownictwo” 2014, 8(4), 448–452.
• [25] Zheng, X., Zhong, T., Liu, M., Modeling crowd evacuation of a building based on seven methodological approaches, “Build. Environ.” 2009, 44(3), 437–445, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2008.04.002.
• [26] Helbing D., A fluid-dynamic model for the movement of pedestrians, “Complex Systems” 1992, 6, 391–415.
• [27] Okazaki S., A study of pedestrian movement in architectural space, part 1: Pedestrian movement by the application on of magnetic models, “Trans. of A.I.J.” 1979, 283, 111–119, https://doi.org/10.3130/aijsaxx.283.0_111.
• [28] Helbing D., Molnar P., Social force model for pedestrian dynamics, “Physical Review E” 1995, 51(5), 4282–4286, https://doi.org/10.1103/ PhysRevE.51.4282.
• [29] Kwak J., Jo H.H., Luttinen T., Kosonen I., Collective dynamics of pedestrians interacting with attractions, “Physical Review E” 2013, 88(6), 062810, https://doi.org/10.1103/PhysRevE.88.062810.
• [30] Xu S., Duh H.B.L., A simulation of bonding effects and their impacts on pedestrian dynamics, Intelligent Transportation Systems, “IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems” 2010, 11(1), 153–161, https://doi.org/10.1109/TITS.2009.2036152.
• [31] Tadeusiewicz R., Introduction to inteligent systems, w: The Industrial Electronics Handbook, Inteligent systems, B. M. Milanowski, J. D. Irwin (red.), Taylor & Francis Group, 1.1-1.12, 2011, https://doi.org/10.1201/9781315218427-1.
• [32] Barański M., Maciak T., Model ewakuacji wykorzystujący automaty komórkowe, BiTP Vol. 45, Issue 1, 2017, pp. 68–79, https://doi.org/10.12845/bitp.45.1.2017.5.
• [33] Bandini S., Federici M.L., Vizzari G., Situated cellular agents approach to crowd modeling and simulation, “Cybernetics and Systems: An International Journal” 2007, 38(7), 729–753, https://doi.org/10.1080/01969720701534141.
• [34] Bandini S., Rubagotti F., Vizzari G., Shimura K., An agent model of pedestrian and group dynamics: experiments on group cohesion, w: AI* IA 2011: Artificial Intelligence Around Man and Beyond, R. Pirrone, F. Sorbello (red.), Springer, Berlin Heidelber 2011, 104–116, https://doi.org/10.1007/978-3-642-23954-0_12.
• [35] Burstedde C., Klauck K., Schadschneider A., Zittartz J., Simulation of pedestrian dynamics using a two-dimensional Cellular Automaton, “Physica A” 2001, 295(3), 507–525, https://doi.org/10.1016/S0378- 4371(01)00141-8.
• [36] Wąs J., Algorytmy modelowania inteligentnych zachowań w zagadnieniach dynamiki pieszych z zastosowaniem niehomogenicznych automatów komórkowych, Praca doktorska, AGH, 2006, [dok. elektr.] http://winntbg.bg.agh.edu.pl/rozprawy/9768/full9768.pdf [dostęp:03.06.2019].
• [37] Dijkstra J., An agent architecture for visualizing simulated human behavior to support the assessment of design performance, w: 2008 International Conference on Computational Intelligence for Modeling Control and Automation, 2008, 808–813, https://doi.org/10.1109/CIMCA.2008.58.
• [38] Ma J., Lo S.M., Song W.G., Wang W.L., Zhang J., Liao G.X., Modeling pedestrian space in complex building for efficient pedestrian traffic simulation, “Automation in Construction” 2013, 30, 25–36, https://doi.org/10.1016/j.autcon.2012.11.032.
• [39] Schelhorn T., O’Sullivan D., Haklay M., Thurstain-Goodwin M., STREETS: An Agent-based Pedestrian Model, wykład na konferencji “Computers in Urban Planning and Urban Management”, Venice 1999, http://discovery.ucl.ac.uk/150308/1/paper9.pdf [dostęp: 03.06.2019].
• [40] Ronchi E., Kinsey M., Evacuation models of the future: insights from an online survey of user’s experiences and needs, w: Advanced Research Workshop: Evacuation and Human Behaviour in Emergency Situations, Universidad de Cantabria, GIDAI, Santander 2011, 145–155.
• [41] Kuligowski E. D., Peacock R. D., Hoskins B. L., A review of building evacuation models. Gaithersburg, MD: US Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology, 2005, https://doi.org/10.6028/NIST.TN.1471.
• [42] Bosse T., Duell, R., Memon, Z. A., Treur, J., Van Der Wal, C. N., Multi -Agent Model For Mutual Absorption Of Emotions, w: Proceedings of the 23rd European Conference on Modelling and Simulation, European Council on Modeling and Simulation, 2009, 212–218, https://doi.org/10.7148/2009-0212-0218.
• [43] Hoogendoorn M., Treur J., Van Der Wal C. N., Van Wissen A., Modelling the interplay of emotions, beliefs and intentions within collective decision making based on insights from social neuroscience, w: International Conference on Neural Information Processing, Springer, Berlin – Heidelberg 2010, 196–206, https://doi.org/10.1007/978-3-642-17537-4_25.
• [44] Durupinar F., From audiences to mobs: Crowd simulation with psychological factors, praca doktorska, Bilkent University, 2010.
• [45] Tsai, J., Fridman, N., Bowring, E., Brown, M., Epstein, S., Kaminka, G., Taylor, M. E., ESCAPES: evacuation simulation with children, authorities, parents, emotions, and social comparison, w: The 10th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems, Volume 2, 2011, 457–464.
• [46] The five-factor model of personality: Theoretical perspectives, Wiggins J. S. (red.) Guilford Press, New York – London 1996.
• [47] Szubański K., Psychologowie opracowują nowe „narzędzie” do pomiaru radości, smutku, złości i strachu, http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C28480%2Cpsychologowie-opracowuja-nowe-narzedzie-do-pomiaru-radosci-smutku-zlosci-i [dostęp: 03.06.2019].
• [48] Wróbel M., Troszczyńska A., Pacholczyk B., Bijoch R. W., Mandrysz M., W stronę bardziej jednolitego pomiaru radości, smutku, złości i strachu: Skala Czterech Specyficznych Emocji, Zjazd Polskiego Stowarzyszenia Psychologii Społecznej, 2018.
• [49] Metropolis N., Ulam S., The Monte Carlo Method, “Journal of the American Statistical Association” 1949, 944(247), 335–341, https://doi.org/10.2307/2280232.