Моделювання руху покупців в торговельних приміщеннях в умовах соціального дистанціювання

DOI: 10.31673/2412-4338.2021.028082

Анотація

В роботі розглядається задача моделювання руху покупців в торгових приміщеннях в умовах соціального дистанціювання, що викликано вимогами щодо запобігання зараженню та подальшому розповсюдженню коронавірусной інфекції COVID-19. Розроблено дискретну модель приміщення, модель покупця, модель руху покупців за принципами функціонування двовимірного клітинного автомату без пам’яті. Модель приміщення дозволяє врахувати ключові об’єкти торгового приміщення типу супермаркет/гіпермаркет: стелажі, каси, вхід, вихід з приміщення. На відміну від класичних моделей представлення людини за допомогою клітинних автоматів, модель покупця забезпечує врахування соціальної дистанції за рахунок розширення околиці Мура до порядку 2. При цьому околиця Мура порядку 1 використовується для безпосередньо переміщення клітини автомату, що представляє покупця, а клітини околиці порядку 2 застосовуються для визначення дотримання обмежень соціального дистанціювання. Модель поведінки покупця враховує ситуації з реального життя: так само, як і люди, клітини автомату можуть «порушувати» правила соціального дистанціювання. Набір правил моделі покупця ґрунтується на загальній стратегії обходу об’єктів торгового приміщення та містить додаткові обмеження, які стосуються конфліктних ситуацій для випадку порушення соціальної дистанції, а також опис поведінки в умовах звичайного руху та руху при виникненні екстремальних ситуацій. Зазначені моделі реалізовано програмно, що дозволяє керувати налаштуваннями параметрів моделювання. Для візуального представлення результатів моделювання використовуються теплові карти, які демонструють зони забруднення та зони випадків порушення соціальної дистанції. Результати моделювання демонструють, що навіть при незначному збільшенні імовірності допущення порушення покупцями соціальної дистанції кількість випадків порушення дистанції зростає експоненціально.

Ключові слова: модель руху людини, дискретна модель торгового приміщення, покупець, клітинний автомат, соціальна дистанція.

Список використаної літератури
1. Посібник роботодавця з управління робочими місцями під час COVID-19 [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.ilo.org/wcmsp5/groups/public/---ed_dialogue/---lab_admin/documents/publication/wcms_745603.pdf
2. Про проведення громадського обговорення деяких вимог до протиепідемічних заходів при послабленні карантину. Розпорядження МОЗ України № 32 від 18.05.2020 [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0032488-20#Text
3. Helbing, Dirk, and Peter Molnar. "Social force model for pedestrian dynamics." Physical review E 51.5 (1995): 4282.
4. Apel, Marko. "Simulation of pedestrian flows based on the social force model using the verlet link cell algorithm." Poznan University of Technology 79 (2004).
5. Helbing, Dirk, et al. "Simulation of pedestrian crowds in normal and evacuation situations." Pedestrian and evacuation dynamics 21.2 (2002): 21-58
6. Zheng, Linjiang, et al. "Simulation of pedestrian evacuation considering emergency spread and pedestrian panic." Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 522 (2019): 167-181.
7. Blue, Victor J., and Jeffrey L. Adler. "Cellular automata microsimulation of bidirectional pedestrian flows." Transportation Research Record 1678.1 (1999): 135-141.