Simulación de evacuaciones basada en autómatas celulares

Abstract

Las simulaciones por computadoras basadas en Autómatas Celulares (AC) han sido aplicadas exitosamente en distintas áreas cientí cas, tales como la química, bioquímica, economía, física, etc. En este trabajo hacemos uso de los AC para especi car e implementar un modelo de simulación que nos permita investigar las dinámicas pedestres en situaciones de emergencia. En particular, nos centraremos en aquellos casos que involucran la evacuaci ón forzada de una multitud de personas debido a la amenaza del fuego, dentro de un área cerrada de nida con un número especí co de salidas. El trabajo incluye una breve introducción a la teoría y generalidades de los AC, que nos guiará para la implementación del modelo de simulación del problema. Como soporte del modelo se provee una nueva herramienta de simulación denominada EVAC que permite diseñar, construir, ejecutar, visualizar y analizar distintos modelos ambientales en los cuales tendrá lugar el proceso de evacuación. El trabajo experimental incluye distintas con guraciones de los ambientes a evacuar y el análisis del desempeño de la evacuación. El trabajo permite identi car aspectos de seguridad importantes a la hora de diseñar un edi cio, las fortalezas de los AC como herramientas de simulación y posibles extensiones que permitirían representar más adecuadamente algunas particularidades del problema

Computer simulations based on Cellular Automata (CA) have been applied with considerable success in different scienti c areas, such as chemistry, biochemistry, economy, physics, etc. In this work we use CAs in order to specify and implement a simulation model that allows us to investigate behavioral dynamics for pedestrians in an emergency. In particular, we will focus in those cases that involve the forced evacuation of a multitude of people due to the threat of the re, within an closed area de ned with a speci c number of exits. The work includes a brief introduction to the basic concepts of CAs that will guide in the implementation of the simulation model. As support of the model, a new simulation tool named EVAC is presented. EVAC allows to design, construct, execute, visualize and analyse different environmental models in which the evacuation process will take place. The experimental work considers different building con gurations to be evacuated and describes the performance analysis of the forced evacuations due to the threat of the re. The work allows to identify important aspects of security to be considered at the time of designing a building, the strengths of the CA approach when used as simulation tool and possible extensions that would allow to represent more suitably some particularitities of the problem.