بخشی از مقاله
چکیده
ازدحام در ترافیک راهپیمایی در زمانیکه تعداد افراد از تسهیلات پیاده رو بیشتر باشد رخ می دهد. در بعضی از موارد، تراکم راه پیمایان به سطح بحرانی می رسد که ممکن است منجر به لگدکوب کردن و له شدن افراد گردد. این رخداد بیشتر در جمع شدن توده مردم در استادیوم ها یا ایستگاه های مترو ، ورودی و خروجی مراسم های بزرگ ، رخ می دهد.در گذشته، تحقیقات برروی بهبود شبیه سازی حرکت جمعیت برای شناسایی مکان های خطرناک بالقوه و هدایت جریان های پیادگان تمرکز نموده اند. اخیراً ، فعالیت ها به سمت شناسایی اتوماتیک بلادرنگ و آنی رفتار بحرانی توده مردم براساس محاسبات جریان پیشنهاد می گردند.در این تحقیق ما ، با استفاده از اطلاعاتی که از تصاویر دوربین های منطقه دریافتمیگردد ، یک سیستم هوشمند با استفاده از منطق فازی طراحی نمودیم تا در زمان مناسب بحرانی شدن جمعیت را گزارش نماید.
کلمات کلیدی: ازدحام جمعیت ، سیستم فازی ، تشخیص بلادرنگ ، مدیریت بحران
.1 مقدمه
ازدحام وسایل نقلیه بطور گسترده در گذشته موردمطالعه قرار گرفته است .[4] در مقابل ترافیک خودرویی ، تراکم در ترافیک پیادگان نه تنها باعث رنجش و اذیت است بلکه ممکن است بسیار خطرناک باشد. به عنوان مثال، زمانیکه ساختمان ها خالی می گردند ، افراد ممکن است در ازدحام گیر نمایند و قادر به فرار از ساختمان ها نمی باشند. در مورد های دیگر، تعداد پیادگان از قابلیت تسهیلات پیادرو فراتر می رود که منجر به له شدن و لگدکوب شدن می گردد مانند سانحه ای که در سال 2015 مراسم حج اتفاق افتاد و ده ها هزار نفر جان خود را بدلیل بی کفایتی و سوء مدیریت ازدست دادند. - شکل1 الف -
برای جلوگیری از موقعیت های خطرناک، شبیه سازی هایی برای هدایت جریان های پیادگان اجرا شده است و مکان هایی که بطوربالقوه خطرناک هستند را ردیابی می نمایند. در اینجا، پردازش تصاویر رفتار راهپیمایان به بهبود و تصدیق شبیه سازی جریان افراد کمک می نماید تا مکان ها و ابعاد اورژانسی موجود در زمان مقتضی ، تخلیه اورژانسی را بهینه می نماید .[11,12]اخیراً ، فعالیت هایی به سمت شناسایی بلادرنگ ازدحام در ترافیک پیادگان انجام شده است. این فعالیت ها ویژگی های جریان حرکت را مشخص می نماید و رفتار حرکت بحرانی در جمعیت را شناسایی می کند . در این مقاله ما چهار ویژگی را ازتصاویر استخراج نموده و با طراحی یک سیستم خبره بطور آنی وضعیت جمیت را محاسبه نموده و بهترین تصمیم مدیریتی را پیشنهاد مینماییم .
.2 فعالیت های مرتبط
بیش از 40 سالنحوه حرکت افراد پیاده مورد مطالعه قرار گرفته است. اخیراً ، اطلاعاتی در مورد ازدحام پویا برای بهبود استراتژیهای تخلیه اورژانسی در موقعیت اضطراری به کار برده شده که از ازدحام و انبوه شدید جلوگیری می نماید. شبیه سازی به عنوان یک ابزار استاندارد در مطالعه گروه زیادی درنظرگرفته می شود.[8,6]برای بهود و تصدیق الگوهای رفتار پیادگان ، تحقیقاتیدرمورد مشخصات حرکت افراد موردنیاز می باشد. مخصوصاً ، نحوه حرکت در مکان های پرازدحام مورد توجه زیادی قرار گرفته است.محققان ازمایشات گوناگونی برای آنالیز حرکت افراد در تنگراه ها در سطح میکروسکوپی و همچنین ماکروسکوپی اجرا شده است .[3,10] در مرجع [9] بطرزی خاص، مشخصات پیاده روی افراد و رویدادی مانند تنگراه ها را بررسی نموده اند.
در [13] پارامترهایی مانند زمان و جریان تخلیه اضطراری را به پهنای تنگراه مربوط می سازند. مشابه با این موارد، محققانی رابطه میان ابعاد تنگراه و جریان پیادگان و تراکم را مورد آنالیز قرار میدهند. مطالعه جامع در منبع [5] یافت می شود. که تاثیرات پارامترهای متعددی مانند سن، تعداد افراد ناتوان و معلول ، شرایط روشنایی و سطح استرس رامورد بررسی قرار می دهند.فعالیت ها مربوط به آنالیز بلادرنگ جمعیت افراد می توانند در جامعه تصور کامپیوتری پیدا گردند. در سالهای گذشته، عقاید اتخاذشده از شبیه سازی حرکت پیادگان در طراحی سیستم ردیابی صوری گنجانده می شوند.[2,16] اخیراً ، فعالیت ها به سمت شناسایی بلادرنگ موقعیت های خطرناک در جمعیت های افراد توسط کراوس و بوکیج پیشنهاد گردیده اند.[11,12]
آنان کاربرد مشخصات الگوهای حرکت در ازدحام را بررسی می نمایند و مشخصات جریان تصویری برای شناسایی ازدحامپیشنهاد می نمایند.طبق مطالعات، ازدحام در مکان های با تراکم زیاد در جاییکه جریان ورودی از ظرفیت خود فراتر رود ، رخ می دهد. این مکان ها تنگراه ها نامیده می شوند برای مثال در منابع [5,9,24] مورد مطالعه قرار می گیرند. علاوه بر تنگراه ها، چپاندن و گیرافتادن می توانند در مکان هایی مشاهده گردند که در آنجا دو مسیر پیادرو مخالف هم و در نتیجه تراکم بالا و سرعتپایین تصادم پیدا می نمایند.در حرکت افراد ، رابطه میان تراکم و سرعت توسط نمودار بنیادی ارائه شده است .[27] ورژن مکرر ذکر شده نمودار بنیادی ارائه شده توسط ویدمان می باشد که 25مجموعه داده ای گوناگونی را گسترش داده است.
اساساً ، نمودار بنیادی سرعت های پایینی را برای تراکم افزایشی نشان می دهد [20,17,7]، نمودار یافت شده توسط دیگران با نمونه گراف در شکل 2منطبق می باشد.در این نمودار ، تراکم در چهار حوزه گوناگون که دارای کاهش متفاوت سرعت می باشند ، تقسیم شده است. بخش سه - 2.3 4.7 - و بخش چهار - - 4.7 - شکل - 2 با ازدحام مطابقت دارند که در آنجا تماس فیزیکی سختی میان پیادگان وجود دارد . در اینجا، سرعت به سطح پایینی - 0.5m / s - نزول می یابد، درحالیکه در تحقیق [27] یک سرعت میانگین m/s 1.34 برای شرایط نرمال پیاده روی را ارائه می دهد.
در فعالیت های گذشته، [23] رابطه میان تراکم و سرعت را در یک سطح میکروسکوپی توسط ردیابی و مسیر پیادگان مستقل بررسی می نمایندو مشخصات حرکت میکروسکوپی را براساس خط سیر به دست آمده اندازه گیری می نمایند. با مشاهده توزیع احتمال سرعت ها برای تراکم ثابت ، آنان دو راس را برای تراکم بالا که نشان دهنده دوفاز موج های توقف و رونده می باشند ، به دست می اورند. موج های توقف و حرکت، تغییرات حرکت پیادگان رو به جلو و پخش وقفه رو به عقب را نشان می دهند و توسط محققان [7,19,18] در مکان های با تراکم بالای پیادگان در جاییکه جریان نامسدود غیرممکن می باشد ، مشاهده گردیده اند. در [18] یک تراکم m-12.2 ارائه می دهند که در آن فازهای توقف و حرکت مشاهده می گردد .
.3 طراحی سیستم فازی
سیستم فازی4 مقدار ورودی و 1 مقدار خروجی دارد. مجموعه های فازی - یعنی مقدار زبانی - برای متغیرهای ورودی و متغیر خروجی به صورت زیر هستند:
الف. درجه تراکم ʽʽDensityʼʼ با هفت مجموعه ی فازی }فشرده ، بسیار زیاد ، زیاد ،بالا، متوسط، پایین و بسیار پایین{ تعریف شد. در شکل شکل 3 الف ، عملکردهای عضویت ʽʽDensityʼʼ نشان داده شدند. مجموعه های فازیʽʽVeryLowʼʼ، ʽʽLowʼʼ،وʽʽmidʼʼ و ʽʽHighʼʼ وʽʽcompressedʼʼʽʽ very Highʼʼبه شکل ذوزنقه ای هستند.
ب. سرعت حرکت ʽʽMotionʼʼ با چهار مجموعه ی فازی }بی حرکت ، آرام رفتن ، تند رفتن و سریع{ نشان داده شد. عملکردهای عضویت ʽʽMotionʼʼ در شکل 3 ب نشان داده شد که مجموعه های ʽʽStillʼʼ، ʽʽSlow motionʼʼ، ʽʽFlitʼʼ و ʽʽSpeedʼʼ در آن به شکل ذوزنقه هستند.
