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Massgeschneiderte Pläne für Evakuierung

Mittwoch, 31. Oktober 2012

Siemens-Forscher haben einen Softwareprototypen entwickelt, mit dem Evakuierungen aus Gebäuden, Stadien oder Bahnhöfen simuliert und Fluchtwege optimiert werden können. Die Software berechnet das Gehverhalten von tausenden Personen und lässt sich detailliert an jede Situation anpassen.

Die Software wurde an realen Szenarien getestet und kann zum Training von Polizisten oder Feuerwehrleuten eingesetzt werden. Sind viele Menschen in einem Gebäude, so ist eine Evakuierung eine Herausforderung. Schon bevor ein Notfall eintritt, wüssten Gebäudeplaner daher gerne, wie schnell alle Personen das Gebäude verlassen können. Wo gibt es Engstellen? Wie viele Personen können gleichzeitig durch einen Flur laufen? Welche Türen sollten geöffnet werden? Da diese Fragestellungen aber bei grossen Menschenmengen sehr komplex werden und die Entscheidungsfindung erschweren, werden für ihre Beantwortung Simulationsmodelle verwendet.


Mathematik als Grundlage
Die Wissenschaftler der globalen Siemens-Forschung Corporate Technology haben daher zusammen mit der Siemens-Division Building Technologies in mehreren Förderprojekten ein mathematisches Modell entwickelt. Es verwendet den Gebäudeplan oder die Topologie des Geländes und teilt die Räume in einzelne Zellen ein, über die sich die Menschen bewegen. Ähnlich den Potenzialkräften von elektrischen Teilchen wird jede Person von ihrem Ziel angezogen und von Hindernissen wie Säulen oder Geländern abgestossen. Sie hält geringeren Abstand zu Begleitern und einen grösseren Abstand zu Fremden. Ausserdem hat jede Person eine individuelle Geschwindigkeit, die sich der Realität entsprechend auf Treppen oder Steigungen ändert. Mit diesem Modell kann die Software das Gehverhalten tausender Personen zehnmal schneller berechnen, als sie sich in Echtzeit bewegen.

Software hilft bei Gebäudeoptimierung
Tests mit realen Szenarien in einem Fussballstadion, in einem Grossbahnhof, bei der Feueralarmübung einer Grundschule und mit Polizisten und Feuerwehrleuten zeigen, dass die Software gut mit der Realität übereinstimmt, da sie sich flexibel an viele Bedingungen anpassen lässt. Zum Beispiel ist die mittlere Geschwindigkeit der Menschen in einem Einkaufszentrum anders als auf einem Bahnsteig. Ausserdem kommen Menschen umso langsamer voran, je dichter die Menge ist.
Mit der Software können die Forscher zeigen, wie Menschenmengen durch die geschickte Platzierung von Säulen und Geländern als Wellenbrecher entflochten, Engpässe durch die Erweiterung von Treppenhäusern oder Türen entschärft werden können, oder wie sich Evakuierungsrouten dynamisch an die Situation anpassen lassen.
     



Eray Müller 

 eray.mueller@siemens.com