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Systems to simulate crowd-behavior are used to simulate the evacuation of a crowd in case of an emergency. These systems are limited to the moving-patterns of a crowd and are generally not considering psychological and/or physical conditions. Changing behaviors within the crowd (e.g. by a person falling down) are not considered.
For that reason, this thesis will examine the psychological behavior and the physical impact of a crowd- member on the crowd. In order to do so, this study develops a real-time simulation for a crowd of people, adapted from a system for video games. This system contains a behavior-AI for agents. In order to show physical interaction between the agents and their environment as well as their movements, the physical representation of each agent is realized by using rigid bodies from a physics-engine. The movements of the agents have an additional navigation mesh and an algorithm for collision avoidance.
By developing a behavior-AI a physical and psychological state is reached. This state contains a psychological stress-level as well as a physical condition. The developed simulation is able to show physical impacts such as crowding and crushing of agents, interaction of agents with their environment as well as factors of stress.
By evaluating several tests of the simulation, this thesis examines whether the combination of physical and psychological impacts is implementable successfully. If so, this thesis will be able to give indications of an agent- behavior in dangerous and/or stressful situations as well as a valuation of the complex physical representation.
Mit dem Projektpraktikum "MicSim" wurde 2004 der Grundstein für ein auf Java basierendes Mikrosimulationssystem gelegt. Für das gleichnamige Produkt diente UMDBS von Prof. Dr. Thomas Sauerbier, Fachhochschule Giessen-Friedberg als Vorlage, welche eine Modellimplementierung in MISTRAL vorsieht. Da MISTRAL eine veraltete prozedurale Programmiersprache ist und somit nicht mehr dem objektorientierten Zeitgeist entspricht, entschloss sich die Projektgruppe eine gänzlich neue objektorientierte Umgebung zu erstellen. Diese sollte sowohl den Funktionsumfang von UMDBS beinhalten, als auch eine bequeme Möglichkeit bieten, objektorientierte Modelle einer Mikrosimulation in Java zu erstellen. Das Projektpraktikum endete 2005 mit einem lauffähigen objektorientierten Nachfolger von UMDBS. Da jedoch MicSim noch einige Schwachstellen aufwies, wurde dieses System in der Studienarbeit "MicSim - Agentenbasierte Mikrosimulation" von Pascal Berger, Dennis Fuchs, Peter Hassenpflug und Christian Klein 2006 weiterentwickelt und zu dem heutigen "CoMICS" umbenannt. Jedoch konnten nicht alle Probleme der Software beseitigt werden. So blieb das schlecht skalierende Ablaufverhalten einer Simulation und die unzureichende Unterstützung des Benutzers bei syntaktischen Programmierfehlern weiterhin bestehen. Dies führte zu dem Entschluss, ausgehend von CoMICS, die Idee eines java-basierten Mikrosimulationssystems weiter auszubauen. Im Zuge einer Analyse dieses Systems kristallisierten sich sehr schnell einige Punkte heraus, die uns verbesserungswürdig erschienen. Die gravierendste Veränderung stellte hierbei die Umstellung auf eine event-orientierte Mikrosimulation dar. Hierzu mussten die komplette Modellstruktur, Ablauflogik und sogar jegliche Modellierungswerkzeuge neu entwickelt werden. All dies führte dazu, dass CoMICS II von Grund auf neu entwickelt werden musste.