Личный кабинет
Подробное описание документа
Силинская А. А.
Моделирование эвакуации из помещений с учетом социальных групп и множественных выходов / Силинская А. А., Богомолов А. С., Кушников В. А. - DOI 10.18698/2309-3684-2025-3-85102. - URL: https://mmcm.bmstu.ru/articles/384/ (дата обращения: 23.04.2026) // Математическое моделирование и численные методы. - 2025. - № 3. -
Скачать документ
Статья посвящена разработке многоагентной модели эвакуации, учитывающей физические характеристики агентов (возрастные категории, скорость, маневренность), уровень паники, социальные взаимодействия в группах типа «лидер–последователь» и наличие нескольких эвакуационных выходов, открывающихся c заданным интервалом (рассматривался интервал 6 секунд). Для обучения поведения агентов используется алгоритм Multi-Agent Proximal Policy Optimization (MAPPO). Используется гибридное пространство действий, сочетающее дискретный выбор выхода и непрерывное управление движением. Обучение проводится по принципу «curriculum learning» с постепенным наращиванием количества агентов. Это позволяет агентам адаптироваться к сложным сценариям с высокой скученностью и улучшить обобщающую способность модели для экспериментов с разным числом агентов. Среда представляет собой помещение заданных размеров (рассматривались помещения 15×20 м) с заданным количеством выходов определенной ширины (рассматривалось 3 выхода по 1,5 м). В модель заложена логика распространения информации о выходах. Индивидуальные агенты узнают информацию о новых открытых выходах в радиусе 5 м и передают сигнал соседям. Лидеры изначально знают обо всех доступных выходах вне зависимости от расстояния. Предусмотрен механизм распространения паники в зависимости от скученности агентов, расстояния до выхода и прошедшего времени с начала эвакуации. Введены специфические правила поведения для социальных групп: лидеры принимают стратегические решения, а пожилые последователи получают бонус к скорости при следовании за лидером. В текущей реализации выбор выхода для индивидуальных агентов основан на кратчайшем расстоянии агента до него. В социальных группах решение о выборе выхода принимается лидером на основе среднего расстояния всех агентов. Проведены вычислительные эксперименты для 40 агентов в различных сценариях: с разным числом лидеров (2–16) и без групп (индивидуальная эвакуация). Проведенные вычислительные эксперименты показали, что в рассматриваемых условиях сценарии с социальными группами приводят к более быстрой эвакуации (снижение общего времени составило около 38%). Также при групповой эвакуации наибольшее преимущество получают уязвимые агенты, в рассматриваемом случае – пожилые. Оптимальное число лидеров составляет 4–6: дальнейшее увеличение их количества не дает статистически значимых улучшений. По итогам экспериментов зафиксировано снижение количества столкновений и меньший уровень паники при таком числе лидеров. Полученные результаты демонстрируют практическую применимость подхода MAPPO к задачам анализа процессов эвакуации в реалистичных условиях.
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 3. - 2025.
