Модифікований алгоритм Дейкстри для керування аварійною евакуацією в приміщенні в режимі реального часу
| dc.contributor.advisor | Потапова, Катерина Романівна | |
| dc.contributor.author | Станкевич, Владислав Володимирович | |
| dc.date.accessioned | 2022-12-29T11:22:24Z | |
| dc.date.available | 2022-12-29T11:22:24Z | |
| dc.date.issued | 2022-12 | |
| dc.description.abstracten | Actuality of theme. With the acceleration of the pace of development of urban schemes and construction technologies, as well as their sizes, the complexity of the internal structure of buildings grows, which in turn complicates the evacuation of people in the event of an accident or catastrophe and leads to frequent tragedies. For rescuers and evacuees, planning an effective emergency evacuation plan is critical. The purpose of such a plan is primarily to provide a sound rescue plan, but it may also consider the involvement of rescuers in the evacuation. Modern buildings, especially high-rise buildings, are subject to special fire safety requirements, especially in the context of quality control of building materials and the organization of effective evacuation measures. Special attention is also paid to the planning of internal spatial solutions, the influence of flames on the functioning of structures and the importance of additional fire protection. When the density of people in a building during an evacuation is high enough, they are prone to congestion that increases the total evacuation time. Evacuation of people is the result of their decision-making in dangerous conditions, which often leads people to reckless actions, so sometimes such traffic jams, and more specifically the stampede that they provoke, themselves become the cause of the death of people. Most of the existing algorithms used in the evacuation process, such as SA (simulated annealing), DSA (depth-first search), or balanced BEME (balanced evacuation for multiple-exit facilities), are based on a phased evacuation strategy that converts the stagnation time into the waiting time of people, and thus solves the problem of congestion, but which lacks the optimization of choosing a safe path. The latter problem negatively affects the total evacuation time, which is the main indicator of the effectiveness of the evacuation in general, and in conditions where human lives are at risk, this is a very significant disadvantage. The aim of the research. To propose an evacuation algorithm that distributes evacuees to exits in real time, considering potential conflicts on the paths, so that the algorithm can be applied for any current level of density and uniformity of the spatial distribution of people in the building. The object of research is the process of evacuation from a building. The subject of research is the algorithm for distributing people by exits during evacuation in real time. Research methods: methods of organizing simulations of evacuations based on separate algorithms, methods of evaluating the effectiveness of the evacuation algorithm, methods of theory of algorithms and programming. Scientific novelty. A modified algorithm for evacuating people from a building is proposed, considering their location, density and capacity of the corridors and exits of the premises in real time. In the work, a comparative analysis of the proposed algorithm with widely used ones in the framework of the conducted experiments is carried out. The practical value is that the use of this algorithm can improve the efficiency of the evacuation process as a whole and reduce material damage and human casualties under critical conditions. Approbation of dissertation results. The main provisions and results of the work were presented and discussed at 2 scientific conferences, namely: “XV scientific-practical conference of master's and postgraduate students of PMK-2022 of the Faculty of Applied Mathematics” and “III International scientific-practical conference “SCIENCE AND INNOVATION OF MODERN WORLD ““. Publications. The results of the dissertation are presented in scientific works, including: - XV scientific and practical conference of master's and postgraduate students of PMK-2022 of the Faculty of Applied Mathematics. - III International scientific and practical conference "SCIENCE AND INNOVATION OF MODERN WORLD", 24-26.11.2022 London, Great Britain. Structure and scope of work. The master's thesis is completed on 80 sheets, it contains a list of references to the used sources from 20 names. The work contains 5 figures, 2 tables. The work consists of an introduction, four chapters and conclusions. The introduction presents a general description of the work, prerequisites for its implementation, its relevance, and tasks. In the first section, the basic concepts of the subject area, the analysis of existing solutions and the statement of the problem are given. In the second section, the rationale for choosing the research topic, algorithms and research tools is provided, the essence, advantages and disadvantages of the algorithm and technologies that will be used to improve evacuation efficiency indicators are described, and the algorithm itself is presented. The third section describes the main modules and functions of the developed software, the essence and algorithm of the simulation process, and an explanation of the metrics that are the result of the simulation and how they characterize a specific evacuation algorithm. In the fourth section of the explanatory note, the developed software tool was tested based on the algorithms widely used during evacuations and the proposed algorithm, the effectiveness of each of them was evaluated based on the test results and the comparison of these results with each other. | uk |
| dc.description.abstractuk | Актуальність теми. З прискоренням темпів розвитку урбаністичних схем та будівельних технологій, а також їх розмірів, росте й комплексність внутрішньої структури будівель, яка в свою чергу ускладнює евакуацію людей при аварії або катастрофі, і призводить до частих трагедій. Для рятівників та людей, що евакуюються, критичним є планування ефективного аварійного плану евакуації. Метою такого плану в першу чергу є надання обґрунтованого плану порятунку, але він також може враховувати участь у евакуації рятівників. Сучасні будівлі, особливо багатоповерхівки, є суб’єктами спеціальних вимог з забезпечення пожежної безпеки, особливо в контексті контролю за якістю будівельних матеріалів та організації ефективних евакуаційних заходів. Особливу увагу також приділяють плануванню внутрішньо-просторових рішень, впливу полум’я на функціонування структур та важливості додаткового пожежного захисту. Коли щільність людей у будівлі під час евакуації є достатньо великою, вони схильні до заторів, які призводять до збільшення загального часу евакуації. Евакуація людей є результатом прийняття ними рішень у загрозливих умовах, що часто спонукають людей до необміркованих вчинків, тому іноді такі затори, а конкретніше давка, яку вони провокують, самі по собі стають причиною загибелі людей. Більшість існуючих алгоритмів, що використовуються у процесі евакуації, такі як SA (simulated annealing), DSA (depth-first search), або збалансований BEME (balanced evacuation for multiple-exit facilities), базуються на стратегії поетапної евакуації, що конвертує час стагнації у час очікування людей, і тим самим вирішує проблему заторів, але якій не вистачає оптимізації вибору безпечного шляху. Остання проблема негативно впливає на загальний час евакуації, що є основним показником ефективності евакуації в цілому, а в умовах, коли під загрозою знаходяться людські життя, це є дуже вагомим недоліком. Мета дослідження. Запропонувати алгоритм евакуації, який обчислює безпечні евакуаційні шляхи та розподіляє людей, що евакуюються, по виходах у режимі реального часу, враховуючи потенційні конфлікти на шляхах таким чином, аби алгоритм міг бути застосований для будь якого поточного рівня щільності та рівномірності просторового розподілу людей у будівлі. Об’єктом дослідження є процес евакуації з приміщення. Предметом дослідження є алгоритм розрахунку безпечних евакуаційних шляхів та розподілу людей по виходах під час евакуації в режимі реального часу. Методи дослідження: емпіричний метод дослідження ефективності алгоритмів за різних умов симуляції, теоретичний метод дослідження взаємозв’язків між окремими параметрами симуляції та ефективністю алгоритмів евакуації, метод евристичного прогнозування критеріїв оцінки ефективності алгоритмів евакуації, методи теорії алгоритмів та програмування. Наукова новизна. Запропоновано модифікований алгоритм евакуації людей з приміщення з урахуванням їх розташування, щільності та ємності коридорів та виходів приміщення в режимі реального часу. В роботі проведений порівняльний аналіз запропонованого алгоритму з широко використовуваними в рамках проведених експериментів. Практична цінність полягає в тому, що використання даного алгоритму може покращити ефективність евакуаційного процесу в цілому, та зменшити матеріальні збитки та людські жертви за критичних умов. Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати роботи були представлені та обговорювались на 2 наукових конференціях, а саме: «XV науково-практична конференція магістрантів та аспірантів ПМК-2022 факультету прикладної математики» та «III Міжнародна науково-практична конференція “SCIENCE AND INNOVATION OF MODERN WORLD”». Публікації. Результати дисертації викладено в наукових працях, у тому числі: - XV науково-практична конференція магістрантів та аспірантів ПМК-2022 факультету прикладної математики; - III Міжнародна науково-практична конференція “SCIENCE AND INNOVATION OF MODERN WORLD”, 24-26.11.2022 Лондон, Великобританія. Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація виконана на 80 аркушах, вона містить перелік посилань на використані джерела з 20 найменувань. У роботі наведено 5 рисунків, 2 таблиці. Робота складається з вступу, чотирьох розділів та висновків. У вступі представлена загальна характеристика роботи, передумови до її виконання, її актуальність та завдання. У першому розділі даються основні поняття предметної області, аналіз існуючих рішень та постановка задачі. У другому розділі надається обґрунтування вибору тематики дослідження, алгоритмів та засобів дослідження, описані суть, переваги та недоліки алгоритму та технології, що використовуватимуться задля покращення показників ефективності евакуації, та наведений сам алгоритм. В третьому розділі описано основні модулі та функції розробленого ПЗ, суть та алгоритм процесу симуляції та пояснення щодо метрик, які є результатом роботи симуляції та того, як вони характеризують конкретний алгоритм евакуації. В четвертому розділі пояснювальної записки проведено тестування розробленого програмного засобу на основі алгоритмів, що широко використовуються під час евакуацій, та запропонованого алгоритму, оцінка ефективності кожного з них на основі результатів тестування та порівняння цих результатів між собою. | uk |
| dc.format.page | 92 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Станкевич, В. В. Оптимізований спосіб стиснення даних на базі алгоритма Гаффмана : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Станкевич Владислав Володимирович . – Київ, 2022. – 92 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/51583 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | евакуаційний алгоритм | uk |
| dc.subject | алгоритм Дейкстри | uk |
| dc.subject | evacuation algorithm | uk |
| dc.subject | Dijkstra's algorithm | uk |
| dc.subject.udc | 004.05 | uk |
| dc.title | Модифікований алгоритм Дейкстри для керування аварійною евакуацією в приміщенні в режимі реального часу | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Stankevych_mahistr.pdf
- Розмір:
- 2.7 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.1 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: