Applying swarm to unknown and dynamic environments in evacuation planning
Abstract
Hvis branner eller andre farer skulle oppstå i områder hvor mennesker befinner seg, kan livene deres være i stor fare. For å bevare deres liv og sikkerhet er det derfor viktig med gode evakueringsplaner slik at de kan evakueres trygt og effektivt bort fra disse områdene.
Det finnes allerede flere evakueringsløsninger som i sanntid tar hensyn til både farer i områdene og hvor folk befinner seg. Ulempen med disse modellene er at de baserer seg på mye kunnskap om områdene, informasjonsinnhenting og kommunikasjon. Dette kan gi fatale konsekvenser for modellene hvis noe av infrastrukturen skulle bli ødelagt under evakueringsprosessen.
For å løse disse utfordringene presenterer denne avhandlingen en svermmodell som er helt uavhengig fra den kunnskapen som de andre modellene krever. Den er basert på oppførselen til boid-reglene og bruker bare sine lokale oppfatninger av området når den gjør beslutninger. Gjennom enkle interaksjonsregler klarer også denne modellen å gjennomføre evakueringer i områder hvor farer kan oppstå dynamisk.I tillegg, som et resultat av modellens uavhengighet fra kunnskap om områdene, klarer den også å gjennomføre evakueringer i ukjente miljøer med dynamiske farer, noe ingen av de tidligere modellene har gjennomført. In the event of fires and other hazards in areas where people are located, their lives could be in real danger. Evacuation planning serves the important purpose of preserving these lives by facilitating for efficient and safe evacuations away from these areas.
While many of the current approaches to evacuation planning have been able to account for both areas becoming hazardous during the evacuation and the distribution of people, these models are dependant on global knowledge of the scenario, information gathering and communication. Given the dynamic nature of evacuations, where infrastructure could fail, these dependencies could instead become fatal for the models.
To overcome this challenge, this work presents a swarm model independent from any of this knowledge. The model is based on the boid behavior rules and uses only its perceptions of the local environment when making decisions. By following a set of simple interaction rules, this model is also capable of completing evacuations in environments with dynamic hazards.Additionally, as a result of its independence from any knowledge of the scenario, it is also capable of completing evacuations in unknown environments with dynamic hazards, which neither of the previous models have accomplished.