Testing the Process of Evacuation from the Passenger Aircraft with the Use of Computer Simulation

• Autorzy: Jasztal Michał

Identyfikatory

DOI

10.12845/sft.56.2.2020.2

Warianty tytułu

PL

Badanie procesu ewakuacji z samolotu pasażerskiego z wykorzystaniem symulacji komputerowej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

PL

Cel: Głównym celem pracy było zbadanie możliwości wykorzystania oprogramowania symulacyjnego Pathfinder do wyznaczania czasu trwania ewakuacji i planowania jej przebiegu dla różnych scenariuszy organizacji ewakuacji, określonych profili i zachowań pasażerów i personelu pokładowego, oraz przyjętej aranżacji geometrycznej kabiny pasażerskiej wybranego samolotu pasażerskiego. Ponadto, w pracy omówione zostały wybrane czynniki, które mają wpływ na ewakuację z samolotu pasażerskiego. Projekt i metody: Wykorzystane w badaniach oprogramowanie Pathfinder posiada graficzny interfejs do tworzenia modelu symulacyjnego ewakuacji (2D i 3D), jak również narzędzia służące do wizualizacji wyników. Pathfinder używa algorytmów z zakresu sztucznej inteligencji, w których każdy pasażer ma szereg indywidualnych cech osobowych mogących wpływać na jego ruchy i decyzje podczas symulacji. Symulacja poruszania się osób jest determinowana przez ich profile i zachowania, których parametry można wprowadzać za pomocą rozkładów prawdopodobieństwa, co daje możliwość uwzględnienia stochastycznego charakteru procesu ewakuacji. Wyniki: Do badań wybrano samolot pasażerski Boeing 787 Dreamliner, dla którego prowadzono sześć wariantów symulacji ewakuacji 252 pasażerów oraz ośmiu osób personelu pokładowego. Najkrótszy czas ewakuacji został osiągnięty po zmianie równomiernego podziału liczby pasażerów skierowanych do poszczególnych wyjść ewakuacyjnych. Pozwoliło to uniknąć powstawania zatorów w newralgicznych miejscach kabiny pasażerskiej. Zwiększenie maksymalnej prędkości poruszania się pasażerów paradoksalnie wydłużyło czas ewakuacji, ponieważ pociągnęło za sobą także wzrost liczby kolizji pasażerów. Stwierdzono, iż jedną z kluczowych kwestii wpływających na czas ewakuacji jest jej właściwa organizacja przez personel pokładowy, który kieruje pasażerów przez najkorzystniejsze geometrycznie przejścia. Symulacje w wariancie piątym i szóstym pozwoliły uzyskać zadowalające czasy ewakuacji, mieszczące się w wymaganym w procesie certyfikacji czasie awaryjnego opuszczenia samolotu. Wnioski: Przedstawione modele symulacyjne, uzyskane rezultaty oraz szerokie możliwości w zakresie trójwymiarowych wizualizacji wyników badań dają racjonalne podstawy do wykorzystania oprogramowania Pathfinder do badania procesu ewakuacji, a przez to: wykorzystania go w procesie projektowania samolotów oraz przygotowywania ich do badań testowych, kształtowania procedur ewakuacyjnych, szkoleń personelu pokładowego oraz badania wypadków lotniczych.

Słowa kluczowe

EN

evacuation; passenger aircraft; computer simulation

PL

ewakuacja; samolot pasażerski; symulacja komputerowa

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Safety & Fire Technology
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 56, iss. 2
• Strony: 22--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Jasztal Michał

• Military University of Technology / Wojskowa Akademia Techniczna

• https://orcid.org/0000-0003-4133-2557

Bibliografia

• [1] Krasnowska V., Sałustowicz N., Najbardziej niesamowite katastrofy lotnicze, Bellona, Warszawa 2006.
• [2] http://www.aviation-safety.net/ [dostęp: 22.09.2020].
• [3] Klich E., Bezpieczeństwo lotów w transporcie lotniczym, Naukowy Instytut Technologii Eksploatacji, 2012.
• [4] Galea E., Owen M., Lawrence P., Filippidis L., The airEXODUS Evacuation Model and its Application to Evacuation Certification, Crew Training and Accident Investigation, w: Proceedings of the Aircraft Cabin Safety Conference, 20–21 March 1997, Royal Aeronautical Society, 15.1–15.14.
• [5] Gwynne S., Galea E., Owen M., Lawrence P., Filippidis L., A Review of the Methodologies Used in Evacuation Modelling, “Fire and Materials” 1999, 23, 6, 383–389, https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1018(199911/12)23:6<383::AID-FAM715>3.0.CO;2-2.
• [6] Galea E., Owen M., Lawrence P., Filippidis L., The Numerical Simulation of Aircraft Evacuation and its Application to Aircraft Design and Certification, “The Aeronautical Journal” 1998, 301–312.
• [7] Galea E., Owen M., Lawrence P., Filippidis L., The Numerical Simulation of Aircraft Evacuation and its Application to Aircraft Safety, w: Proc Human Behaviour in Fire, J. Shields (red.), 1998, 529–540.
• [8] Burian B. K., Jameson S., Sindall T., Terry P. D. J., Whittingham D. L., Emergency Evacuation of Commercial Passenger Aeroplanes, Royal Aeronautical Society, London 2018.
• [9] Butcher N. J., Barnett J. C, Buckland T., Emergency Evacuation of Commercial Passenger Aeroplanes, Second edition 2020, Royal Aeronautical Society, London 2020.
• [10] https://www.aerosociety.com/news/emergency-evacuation-time-for-a-rethink/ [dostęp: 22.09.2020].
• [11] Grant R. L., Muir H. C., Design Considerations for Enhanced Passenger Aircraft Evacuation, w: Encyclopaedia of Aerospace Engineering, Volume 8, R. Blockley, W. Shyy (red.), John Wiley and Sons Ltd., West Sussex 2010, https://doi.org/10.1002/9780470686652.eae444.
• [12] Greene G., Friedrich P., Muir H. C., Wilson R. L., Thomas L. J., Very Large Transport Aircraft (VLTA) Emergency Requirements Research Evacuation Study (VERRES) – A Project Summary, “JAA Research Paper” 2003, 1.
• [13] Cherry R. G. W. and Associates, A Study Analyzing the Trends in Accidents and Fatalities in Large Transport Airplanes, 2013.
• [14] European Transport Safety Council (ETSC), Increasing the Survival Rate in Aircraft Accidents: Impact Protection, Fire survivability and evacuation, December 1996.
• [15] National Transportation Safety Board (NTSB), Safety Study Emergency Evacuation of Commercial Airplanes – PB2000-917002 – NTSB/SS-00/01.
• [16] Galea E.R., Wang Z., Jia F.,, Numerical investigation of the fatal 1985 Manchester Airport B737 fire, “The Aeronautical Journal” 2017, 121, 1237, 287–319, https://doi.org/10.1017/aer.2016.122.
• [17] Civil Aviation Authority of United Kingdom (UK CAA), Flight Operations Bulletin – Cabin Safety, Notice to Air Operator’s Certificate Holders – NATOCH Number 7/95.
• [18] Orłowska I., Dziubiński M., Stochastyczny charakter procesu ewakuacji ludzi z budynków, BiTP Vol. 50 Issue 2, 2018, pp. 90–106, https://10.12845/bitp.50.2.2018.7.
• [19] Cłapa I., Porowski R., Dziubiński M., Wybrane modele obliczeniowe czasów ewakuacji, BITP Vol. 24 Issue 4, 2011, 71–79.
• [20] Kosiński R., Grabowski A., Matematyczne modelowanie i badania symulacyjne zachowania się ludzi podczas ewakuacji z budynków, „Bezpieczeństwo Pracy” 2013, 1, 20–25.
• [21] Chattaraj U., Chakroborty U., Subhashini A., Empirical studies on impacts of obstacle inside corridor on pedestrian flow, „Procedia – Social and Behavioral Sciences” 2013, 104, 668–677, https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2013.11.161.
• [22] Ko S., Spearpoint M., Teo A., Trial evacuation of an industrial premises and evacuation model comparison, „Fire Safety Journal” 2007, 42, 91–105, https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2006.07.001.
• [23] Engineering guide to human behaviour in fire, SFPE, 2003.
• [24] Witryna internetowa: https://www.lot.com/pl/pl/dreamliner-787 [dostęp: 20.04.2020].
• [25] Pathfinder 2011, instrukcja obsługi – wersja 2011.2, Thunderhead Engineering, Stigo.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).