09.00 25.09.2019
Моделирование и расчет движения людских потоков
Современное представление о структуре людского потока, в которой постоянно изменяются расстояния между идущими людьми, в результате чего могут возникать местные уплотнения, которые затем рассасываются и вновь возникают, требует в процессе моделирования его движения полного учета всех выявленных психофизиологических и кинематических закономерностей. Возможны несколько моделей движения людского потока в зависимости от полноты их учета.
Наиболее простой из них является «Модель движения (без растекания) людского потока однородного состава». Модель эта имеет большое практическое значение, так как именно эта модель реализована в отечественном нормировании: ГОСТ 12.1.004–91 в Приложении 2 (обязательное) «Метод определения уровня обеспечения пожарной безопасности».
Более полное воспроизведение кинематических закономерностей представляет модель движения людского потока, которая учитывает возможности его растекания. В этой модели за счет растекания потока людей частично учитывается изменение структуры потока и возможность присутствия в его составе более подвижных, энергичных людей, которые в реальном людском потоке и образуют его головную часть. Однако в модели движения без растекания предполагается, что такими качествами обладают все люди в потоке, поскольку при достаточно продолжительном движении весь поток может переформироваться, приобретая скорость свободного движения.
Как в первой, так и во второй модели используется детерминированное описание закономерностей связей между параметрами людского потока и таким образом декларируется однородность людей в его составе.
Возможностями самого полного воспроизведения неравномерного по длине и случайного потока размещения людей, когда происходит изменение расстояния между идущими людьми, и возникают местные уплотнения, которые потом рассасываются и появляются снова, обладают модели имитационного моделирования . Эти возможности обеспечиваются, с одной стороны, дискретным представлением структуры потока, для чего занимаемый им участок пути разделяется по длине на «элементарные участки» (протяженностью 1–1,5 м) и, с другой стороны, описанием закономерностей связи между параметрами людских потоков в виде элементарной случайной функции и различными способами их реализации (или путем их многократной реализации при случайном выборе значений случайной величины V0, или случайным выбором значений V на определенных шагах моделирования процесса).
Практический и теоретический интерес могут представлять такие случаи движения людских потоков (как при эвакуации), когда не образуются потоки значительной плотности (к примеру, эвакуация людей на 4-ом этапе – по территории, которая прилегает к зданию; эвакуация людей с малонаселенных этажей зданий; движение по территории городских транспортно-коммуникационных узлов и т. п.). В этих случаях может быть наиболее просто проверена достоверность широко разрабатываемых за рубежом моделей индивидуального движения, которые используют достаточно ограниченную базу исходных эмпирических данных и потому их адекватность реальным ситуациям всегда нужно контролировать. Модель «Свободное движение людских потоков» не имеет таких недостатков, основана на обширной базе натурных наблюдений и известных соотношениях теории вероятностей.
Перспективным направлением последующего развития моделирования людских потоков является создание модели индивидуально-поточного движения, сочетающей на новом уровне достоинства моделирования движения людей в потоках и их индивидуального движения, переходящего в поточное.
Следует сказать, что незнание закономерностей и трудности моделирования людских потоков приводят к попыткам подмены процессов движения реальных людских потоков моделями иных известных процессов, имеющих другую физическую природу. Такой подход не является новым для методологии моделирования и он давно получил свою оценку: «Одних интересуют структура и закономерности явления, приводящие к наблюдаемому результату; других – только сами результаты. Первые, моделируя, пытаются воспроизвести структуру и закономерности явления, вторые только результаты, не вдаваясь в реальный механизм их появления».
Автор публикации: учредитель компании «GRAND ATOM»; квалифицированный эксперт Добролюбов Сергей Сергеевич. grandatom.ru