Dynamika tekutin a agentové modely

Ing. Mgr. Michal Nekvinda

Diplomová práce

Fluid Dynamics and Agent-Based Models

Anotace:

Práce se zabývá propojením agentových modelů a modelů popisujících dynamiku tekutin. Spojení těchto dvou různorodých přístupů umožňuje popsat komplexní systém, ve kterém lze pozorovat chování skupiny agentů v závislosti na působení šířící se kapalné či plynné látky. Z praktického hlediska lze tento kombinovaný model použít pro širokou škálu různých situací, z nichž se tato práce věnuje evakuaci osob z prostředí zasaženého požárem. Jednotlivé modelovací techniky jsou nejprve představeny samostatně včetně jejich základních vlastností a možností využití. Následně se práce věnuje možnostem a způsobům propojení modelovacích přístupů. Detailněji se zaměřuje na studium chování lidí v krizových situacích a jejich reakce v prostředí zasaženém požárem. Na základě načerpaných poznatků je navržen ukázkový model z reálného prostředí zachycující proces evakuace osob při požáru. Pro modelování pohybu agentů je využit systém AnyLogic, který se na vstupu obohatí o data z programu Fire Dynamics Simulator popisující šíření požáru. Pomocí simulace dojde ke změření doby nutné pro evakuaci všech osob a zmapování vlivu požáru na jejich zdraví. Tím se experimentálně ověří připravenost evakuačních plánů, kapacita únikových cest a vliv chování osob na celkový průběh a úspěšnost evakuace.

Abstract:

The thesis deals with the connection between Agent-Based Models and Computational Fluid Dynamics modeling. Combining these two diverse approaches allows to describe a complex system in which the behavior of a group of agents can be observed depending on the action of spreading liquid or gas. From a practical point of view, this combined model can be applied to a wide range of different situations, of which this work focuses on the movement and evacuation of people from a fire-affected environment. The different modelling techniques are first introduced separately, including their basic characteristics and possible applications. Subsequently, the thesis discusses the possibilities and ways of linking the modelling approaches. It focuses in detail on the study of human behaviour in crisis situations and their reactions in a fire-affected environment. The knowledge gained is used to design a model from a real environment to illustrate the process of evacuation of people during a fire. The AnyLogic software is used to model the movement of the agents, which is enriched at the input with data from the program Fire Dynamics Simulator describing the spread of the fire. The simulation will be used to measure the time required to evacuate all occupants and to map the impact of the fire on their health. This will experimentally verify the readiness of evacuation plans, the capacity of escape routes and the effect of occupant behaviour on the overall evacuation process and success.

Klíčová slova

agentové modely, fluidní dynamika, evakuace, požár

Keywords

Agent-Based Model, Computational Fluid Dynamics, evacuation, fire

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 5. 2024
• Vedoucí: doc. RNDr. Kamila Štekerová, Ph.D., MSc.
• Oponent: Ing. Tomáš Nacházel, Ph.D.

Univerzita Hradec Králové

Fakulta informatiky a managementu

Magisterský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika