Februar 2012 | Aus dem Weg

Untersuchung zu mathematischen Eigenschaften von Personenstrommodellen

Viele Menschen arbeiten in Großgebäuden, besuchen in ihrer Freizeit Großveranstaltungen oder verbringen ihren Urlaub auf großen Kreuzfahrtschiffen. Um die Sicherheit von Menschen zu erhöhen, die sich in großer Anzahl auf begrenztem Raum aufhalten, werden Modelle zur Simulation von Personenströmen eingesetzt. Dabei hat sich das sogenannte Soziale-Kräfte-Modell etabliert, das Verhalten von Individuen mathematisch modelliert. Modelle können die Wirklichkeit aber immer nur vereinfacht darstellen. Die unvermeidbare Folge sind Artefakte, also künstliche Effekte, die nur im Modell existieren und die Ergebnisse verfälschen, zum Beispiel indem unrealistische Kollisionen auftreten.

Im Projekt der Hochschule München werden Modellfehler, die zu Ungenauigkeiten führen, systematisch mit mathematischen Werkzeugen identifiziert, analysiert und verglichen. Welche Fehler treten zum Beispiel wann auf oder in welchen Szenarien entstehen Fehler, die kritische Größen wie Evakuierungszeiten oder Personendichten verfälschen? Um Personenströme berechnen zu können, ist die Einbindung menschlicher Aspekte ein wesentlicher Punkt. Dazu betrachten die Münchener Wissenschaftler/-innen Erkenntnisse aus Psychologie und Soziologie über Entscheidungsprozesse. So suchen Menschen in brenzligen Situationen zumeist nicht den kürzesten, sondern den ihnen bekannten Weg oder Familien suchen sich erst gegenseitig, bevor sie fliehen. Diese menschlichen Verhaltensweisen werden ins mathematische Modell integriert, womit das Simulationsmodell um individuen-basierte Methoden („Agenten-Aspekte“) erweitert wird.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Forschungsprojekt im Rahmen der Förderlinie „ProfilNT“ mit rund 285.700 Euro.

Bild: mathias klingner/pixelio.de

Download Projekt des Monats Februar 2012