شبیه سازی رفتار عابرپیاده در فرآیند تخلیه از محیط پویا با استفاده از رویکرد عامل -بنیان

امروزه مطالعات رفتار انسان به عنوان یکی از ملزومات فنی در طراحی زیرساخت های عمرانی در نظر گرفته می شود. بررسی و پیش بینی تصمیمات افراد با استفاده از ابزار شبیه سازی یقینا می‎تواند گام ارزشمندی برای طراحان و مدیران در علوم مختلف از جمله برنامه ریزی حمل ونقل باشد. حال با توجه به گره خوردن این امر با علوم انسانی، ارایه مدلی برای پیش بینی عملکرد انسان همواره یکی از پیچیده ترین فرآیندهایی استکه محققان و دانشمندان با آن روبه رو می شوند. مدل های عامل-بنیان (ABM) به عنوان یک تکنیک شبیه سازی کامپیوتری یکی از قوی ترین ابزارهایی است که محققان را قادر به بررسی رفتار انسان در علوم مختلف مهندسی و اجتماعی کرده است. در این مطالعه با استفاده از یک مدل سلسله مراتبی عامل بنیان، الگوریتمی هوشمند برای شبیه سازی رفتار افراد، ارتباط میان محیط و فرد و تعاملات جمعی افراد ارایه می شود. بر اساس آن نحوه عملکرد جابجایی انسان در فرآیند تخلیه از یک محیط دینامیک، در شرایط مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. در مدل ارایه شده از الگوریتم «یادگیری تقویتی» که نوعی «یادگیری ماشینی» است برای شبیه سازی افراد با استفاده از هوش مصنوعی استفاده شده است که با این رویکرد شبیه‎سازی رفتار انسان به واقعیت نزدیک تر خواهد بود. همین امر این مدل را از دیگر مدل های موجود متمایز می کند. تمامی مدل به طور کامل در نرم افزار نت لوگو (NetLogo) کدنویسی شد. سکوی مسافران در ایستگاه متروی تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد که سناریوهای مختلف طراحی خروجی های برای آن مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج کمی در حالت وجود دو خروجی، ظرفیت عملی محیط حدود 1.9 و در حالت چهار خروجی 3.4 نفر در ثانیه است. از خروجی های این مطالعه می توان به طور گسترده در طراحی های داخلی ساختمان (غیر سازه ای و معماری) و زیرساخت های عمرانی و حمل ونقلی استفاده کرد. همچنین بررسی زمان تخلیه افراد در شرایط اضطرار پس از حوادث (از جمله آتش سوزی، زلزله و حملات تروریستی) از مهمترین کاربردهای مدل ارایه شده است.