Pathfinder

Pathfinder jest nowym symulatorem ewakuacji ludzi z płonącego budynku. Program ten podczas prowadzenia procesu symulacji korzysta z najnowocześniejszych technik komputerowych z zakresu grafiki komputerowej.
     

• Skorzystaj z nowoczesnych technik symulacyjnych w celu dokładnego zweryfikowania panujących warunków w wirtualnym środowisko 3D.
• Automatyczny import geometrii z plików DXF-a 2D jak i 3D, FDS oraz PyroSim.
• Bardzo bogato definiowalne charakterystyki pracowników wraz z możliwością dostosowania wyglądu całych grup.
• Możliwość szybkiego tworzenia modeli symulacji z wbudowanych schematów w Pathfinder.
• Wysokiej jakości wyniki.
• Widoki szczegółowych wykresów pokazujących czas ewakuacji oraz użycie drzwi.
  

Większość czasu obecnie inżynierowie poświęcają na opisanie i wprowadzanie do systemów danych geometrycznych budynków co jest dużą stratą czasu. W Pathfinder można znaleźć szereg narzędzi usprawniających ten proces i tak np.: możemy szybko zamienić pliki zapisane w DXF, FDS lub wczytać bezpośrednio pliki z PyroSim. Dodatkowo Pathfinder zawiera bardzo inteligentne narzędzie do szybkie definiowania różnych kondygnacji oraz klatek schodowych. Po wczytaniu geometrii model ewakuacji można utworzyć za pomocą kilku kliknięć. Inżynier może w bardzo łatwy sposób zdefiniować geometrię pomieszczeń lub całego budynku bazując jedynie na podkładzie architektonicznym. Dodatkowo może w bardzo szybki sposób na potrzeby symulacji zmieniać szerokości drzwi czy też charakterystykę schodów ewakuacyjnych. W ten sposób możemy tworzyć kilka różnych wariantów ewakuacyjnych i weryfikować założenia z projektu.

Mamy w programie do dyspozycji kilka różnych narzędzi do definiowania pracowników w pomieszczeniu czy też budynku. Używając narzędzi graficznych w Pathfinder możemy dodać każdą osobę pojedynczo lub też możemy zaznaczyć dany obszar i podać ilość osób jakie mają być w pomieszczeniu a algorytm rozmieści je losowo na tej powierzchni.

Każdemu pracownikowi mogę być przypisane jego indywidualne cechy takie jak: rozmiar, wygląd, prędkość przemieszczanie, opóźnienie w podejmowaniu decyzji o ucieczce. Każdy pracownik może być również przypisany do konkretnych drzwi ewakuacyjnych - dzięki temu możemy również sprawdzać symulację jak zachowują się pracownicy przeszkoleni z zakresu ewakuacji a jak nie.

Pathfinder używa algorytmów z zakresu sztucznej inteligencji, gdyż każdy zdefiniowany w systemie pracownik ma zdefiniowane swoje cele, poglądy oraz cechy osobowościowe. Takie podejście do problemu pozwala na symulacji zaobserwować jak grupy pracowników organizują się w danym środowisku do ewakuacji. Również dzięki temu na podglądzie możemy zobaczyć jako rezultaty: płynny i realistyczny przepływ ludzi na drodze ewakuacji.

W tym programie pracownicy są reprezentowani wizualnie jako osoby w przestrzeni 3D. Tak prowadzone obliczenia pozwalają na lepszą reprezentację drogi ewakuacji niż ma to miejsce w systemach pracujących w układzie 2D. Za każdym razem osoba która przemieszcza się podczas ewakuacji bierze wirtualnie pod uwagę całe jej otaczające środowisko.
W 1987 r. w swoim opracowaniu pt. "Stado, tłum i decyzje jednostek: Podzielony model zachowania" (Flocks, Herds, and Schools: A distributed Behavioral Model), Craig Reynolds przedstawił koncepcję zachowań sterowanych. Poprzez kombinację trzech zachowań: (unikanie kolizji, dopasowanie prędkości i środkowanie tłumu) Reynolds pokazał że możliwe jest skuteczne symulowanie poruszającego się stada ptaków w czasie rzeczywistym. (Było to wyczynem gdyż nie dało się tego obliczyć w inny sposób.) Od tamtej pory dziedzina ta znacznie ewoluowała aż do ostatnich publikacji z 2006r.

Technika poruszania użyta w Pathfinder (zmienno sterująca) jest wariantem  w oryginalnej technice sterowania która pozwala modelom uciekających ludzi wybierać tak cząstkowe kierunki poruszania, aby ich indywidualny czas ewakuacji był jak najkrótszy. W każdym kolejnym kroku czasowym każdy ewakuujący się użytkownik budynku wybiera najbardziej korzystną dla siebie drogę ucieczki.
Pathfinder zawiera również alternatywny model poruszania się tłumu bazujący na równaniach z SFPE (Engineering Guide on Human Behavior in Fire). Mechanizm ten jest zgodny z SFPE zarówno w profilach prędkości jak i kontroli przejścia przez drzwi. W tym trybie pracy Pathfinder odtwarza w pierwszej kolejności ręczne obliczenia używając do tego założeń i wytycznych SFPE. Pozwala to projektantowi na szybkie określenie czasu ewakuacji dla modelu budynku a nawet dla dużych kompleksowych obiektów.

Wyniki otrzymane z programu Pathfinder były sprawdzane przez instytut NIST w celu weryfikacji otrzymanych czasów. Przeprowadzano w takich samych środowiskach rzeczywistą ewakuację i porównywano otrzymane czasy. Wyniki osiągnięte przez program do symulacji ewakuacji Pathfinder były bardzo zbliżone do pomiary ręcznego. Potwierdza to możliwości zastosowania Pathfinder-a do sprawdzania czasów ucieczki z budynku i zakładanie z określonym przybliżeniem, że podobne będą czasy podczas rzeczywistej ewakuacji.

Dokładny opis zasad licencjonowania programu Pathfinder znajduje się w zakładce Oferta.

Dla jednostek edukacyjnych są dostępne darmowe licencje. W celu uzyskania dodatkowych informacji prosimy o kontakt pod mailem: symulacje@pyrosim.pl

Podręcznik przykładów Pathfinder - ENG

Instrukcja obsługi Pathfinder - ENG

Dokumenty weryfikacji i walidacji Pathfinder

Thunderhead – producent programów Pyrosim i Pathfinder
www.thunderheadeng.com

FDS - Fire Dynamics Simulator i Smokeview
www.fire.nist.gov/fds

NIST – Państwowy Instytut Standaryzacji i Technologii USA
www.nist.gov 

Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej
www.straz.gov.pl

Kalkulator doboru siatki obliczeniowej FDS
www.koverholt.com/fds-mesh-size-calc

Grupa dyskusyjna FDS
www.groups.google.com/group/fds-smv

Zachowanie materiałów w warunkach pożarowych
http://www.thunderheadeng.com/pyrosim/fds-material-data-references