Modelagem e Simulação de Evacuações de Emergência em Estádios: Uma Abordagem Baseada em Agentes utilizando NetLogo

  • Gilmar Teixeira Junior UEG / UFG
  • Wilker Cordeiro de Macedo UFG
  • Bruno Lopes Santos UFG
  • João Victor Ribas Coelho UFG
  • Valdemar Vicente Graciano Neto UFG

Resumo


Este estudo apresenta uma modelagem baseada em agentes para simular evacuações de emergência em estádios utilizando a ferramenta NetLogo. A metodologia segue diretrizes padrões da literatura, cobrindo o planejamento e a arquitetura das simulações. Foram analisados quatro cenários distintos, variando a capacidade do estádio e a disponibilidade de saídas de emergência. Os resultados preliminares mostram que a modelagem baseada em agentes permite uma análise detalhada do comportamento individual durante a evacuação, proporcionando informações relevantes para otimizar as rotas e estratégias de evacuação. Este estudo contribui para a melhoria dos planos de emergência, podendo trazer mais segurança em eventos de grande porte.

Referências

ABNT (2001). Nbr 9077: Saídas de emergência em edifícios.

Aguiar, L., Zaghetto, A., Zaghetto, C., Ralha, C., and Vidal, F. (2016). Demiourgos: Simulação baseada em agentes para análise da evolução de camuflagem em seres vivos. In Anais do XII Simpósio Brasileiro de Sistemas de Informação, pages 092–099, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Bar-Yam, Y. (2019). Dynamics of complex systems. CRC Press.

Barboza, T., Baião, F. A., and Santoro, F. M. (2019). Uma estratégia baseada em regras para instanciação, validação e simulação de modelos de processos intensivos em conhecimento. iSys-Brazilian Journal of Information Systems, 12(1):76–99.

Beyki, S. M., Santiago, A., Laím, L., and Craveiro, H. D. (2023). Evacuation simulation under threat of wildfire—an overview of research, development, and knowledge gaps. Applied Sciences, 13(17):9587.

Bonabeau, E. (2002). Agent-based modeling: Methods and techniques for simulating human systems. Proceedings of the national academy of sciences, 99(suppl 3):7280–7287.

Camilo, J. A. P., Gavião, L. O., and Kostin, S. (2020). Priorização de projetos do segmento espacial por processo de análise hierárquica. Revista Brasileira de Estudos de Defesa (RBED).

Chang, K.-H., Wu, Y.-Z., Su, W.-R., and Lin, L.-Y. (2024). A simulation evacuation framework for effective disaster preparedness strategies and response decision making. European Journal of Operational Research, 313(2):733–746.

Coutinho, E. F., Maia, D. J. H., Bezerra, W. L. B., and dos Santos Abreu, A. W. (2020). Avaliando o custo de contratos inteligentes em aplicações blockchain por meio de ambientes de simulação. In II MSSiS, pages 56–65. SBC.

de Almeida Molina, S., Costa, M. G. N., Nazário, A. G., Paiva, D. M. B., and Cagnin, M. I. (2023). Cenários abstratos de tratamento de exceçoes na interoperabilidade de processos-de-processos de negócios. In V MSSiS, pages 11–20. SBC.

de França, B. B. N. and Travassos, G. H. (2015). Experimentation with dynamic simulation models in software engineering. Springer.

Duarte, R. P., Zamith, J. M., Silva, M., and Zamith, M. (2022). Modelo de simulação urbana baseada em multiagente. In Anais Estendidos do XVIII SBSI, pages 261–268. SBC.

Foini, D., Rzyska, M., Baschmakov, K., and Murino, S. (2023). Crowdlogo: crowd simulation in netlogo. arXiv preprint arXiv:2302.11036.

Ghaffarzadegan, N., Majumdar, A., Williams, R., and Hosseinichimeh, N. (2023). Generative agent-based modeling: Unveiling social system dynamics through coupling mechanistic models with generative artificial intelligence. arXiv preprint arXiv:2309.11456.

Graciano Neto, V. V. and Kassab, M. (2023). What Every Engineer Should Know About Smart Cities. CRC Press - Taylor & Francis. 1st Edition. 254 p.

Gwynne, S., Galea, E. R., Owen, M., Lawrence, P. J., and Filippidis, L. (1999). A review of the methodologies used in the computer simulation of evacuation from the built environment. Building and Environment, 34(6):741–749.

Helbing, D., Farkas, I., and Vicsek, T. (2000). Simulating dynamical features of escape panic. Nature, 407(6803):487–490.

Ladyman, J. and Wiesner, K. (2020). What is a complex system? Yale University Press.

Macal, C. M. and North, M. J. (2005). Tutorial on agent-based modeling and simulation. In Proceedings of the Winter Simulation Conference, 2005., pages 14–pp. IEEE.

Mahmudzadeh, A., Ghorbani, M., and Hakimelahi, A. (2020). Providing an emergency evacuation model for the stadium. Transportation research procedia, 48:620–631.

Wang, C., Zhu, C., Xiao, K., Tang, Y., and Zhen, H. (2023). Visualization of emergency evacuation physical behavior under multi-agent decision-making. Applied Sciences, 13(9):5509.

Wilensky, U. (1999). Netlogo: A simple environment for modeling complexity. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University.

Wooldridge, M. and Jennings, N. R. (1995). Intelligent agents: Theory and practice. In The Knowledge Engineering Review, volume 10, pages 115–152.

X. Pan, C.S. Han, K. D. and Law, K. (2017). A multi-agent based framework for the simulation of human and social behaviors during emergency evacuations. AI Society, 22(2):113–132.

Zheng, X. and Liu, L. (2009). Modeling crowd evacuation of a building based on seven methodological approaches. Building and Environment, 44(3):437–445.
Publicado
30/09/2024
TEIXEIRA JUNIOR, Gilmar; MACEDO, Wilker Cordeiro de; SANTOS, Bruno Lopes; COELHO, João Victor Ribas; GRACIANO NETO, Valdemar Vicente. Modelagem e Simulação de Evacuações de Emergência em Estádios: Uma Abordagem Baseada em Agentes utilizando NetLogo. In: WORKSHOP EM MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE SISTEMAS INTENSIVOS EM SOFTWARE (MSSIS), 6. , 2024, Curitiba/PR. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2024 . p. 51-60. DOI: https://doi.org/10.5753/mssis.2024.3787.