Maßgeschneiderte Pläne für eine Evakuierung

Die Software berechnet das Gehverhalten von tausenden Personen und lässt sich detailliert an jede Situation anpassen. Sie 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.

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.

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. (IN 2012.10.1)