Modelling Emergency Evacuation of Classroom with Different Age Profiles
- 1. Indian Institute of Technology Delhi
Description
Evacuation characteristics of pedestrians can be captured under two different conditions - one in immediate and another in non-immediate. The safe and quick evacuation of pedestrians from a building in any situation depends on pedestrian and building characteristics. Understanding the behaviour of pedestrians in emergency situations such as earthquake or fire accident helps in designing buildings for safe evacuation. In view of the limited research on this problem in the Indian subcontinent, this study aims to capture the pedestrian flow characteristics in emergency situations by conducting several experiments in a classroom environment. As a part of the experimental study, the students were instructed to behave as if they were in an emergency evacuation situation. Data was collected on pedestrians with different age profiles such as high school, under graduate and post graduate students considering various scenarios that includes different door widths. Several factors such as number of pedestrians, width of the door, average age of the pedestrians, Body Mass Index, proportion of females, number of students and classroom capacity are considered and their influence on evacuation characteristics was analysed. Based on the observations, an evacuation model has been developed using least square error method. Results show that the variables such as door width and number of students are crucial in representing evacuation time of the classroom. It was found that the relationship between total evacuation time (TET) and door width is represented by power function. This is contrast to the findings of existing literature which shows that the relationship between flow and door width is linear. Our results are best supported by the fact that the TET is exponentially varying with door width till a particular value and remains constant for further increase in door width which is realistic in nature. It is anticipated that the results of the study would provide guidelines to various agencies on managing evacuations. This can also lead to suggestions on optimization of layouts while designing various building access facilities in an academic environment.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يمكن التقاط خصائص إخلاء المشاة في ظل حالتين مختلفتين - واحدة فورية والأخرى غير فورية. يعتمد الإخلاء الآمن والسريع للمشاة من المبنى في أي موقف على خصائص المشاة والمباني. يساعد فهم سلوك المشاة في حالات الطوارئ مثل الزلازل أو حوادث الحرائق في تصميم المباني للإخلاء الآمن. في ضوء البحث المحدود حول هذه المشكلة في شبه القارة الهندية، تهدف هذه الدراسة إلى التقاط خصائص تدفق المشاة في حالات الطوارئ من خلال إجراء العديد من التجارب في بيئة الفصل الدراسي. كجزء من الدراسة التجريبية، طُلب من الطلاب التصرف كما لو كانوا في حالة إخلاء طارئ. تم جمع البيانات عن المشاة ذوي الملامح العمرية المختلفة مثل طلاب المدارس الثانوية وطلاب الدراسات العليا والدراسات العليا مع مراعاة السيناريوهات المختلفة التي تشمل عروض الأبواب المختلفة. يتم النظر في عدة عوامل مثل عدد المشاة، وعرض الباب، ومتوسط عمر المشاة، ومؤشر كتلة الجسم، ونسبة الإناث، وعدد الطلاب، وقدرة الفصل الدراسي، وتم تحليل تأثيرها على خصائص الإخلاء. بناءً على الملاحظات، تم تطوير نموذج الإخلاء باستخدام طريقة الخطأ الأقل تربيعًا. تظهر النتائج أن المتغيرات مثل عرض الباب وعدد الطلاب حاسمة في تمثيل وقت إخلاء الفصل الدراسي. تبين أن العلاقة بين إجمالي وقت الإخلاء (TET) وعرض الباب تتمثل في وظيفة الطاقة. هذا يتناقض مع نتائج الأدبيات الموجودة التي توضح أن العلاقة بين التدفق وعرض الباب خطية. يتم دعم نتائجنا بشكل أفضل من خلال حقيقة أن TET يختلف بشكل كبير مع عرض الباب حتى قيمة معينة ويظل ثابتًا لمزيد من الزيادة في عرض الباب وهو أمر واقعي بطبيعته. ومن المتوقع أن توفر نتائج الدراسة مبادئ توجيهية لمختلف الوكالات بشأن إدارة عمليات الإجلاء. يمكن أن يؤدي هذا أيضًا إلى اقتراحات حول تحسين التخطيطات أثناء تصميم مرافق الوصول إلى المباني المختلفة في بيئة أكاديمية.Translated Description (French)
Les caractéristiques d'évacuation des piétons peuvent être capturées dans deux conditions différentes : l'une immédiate et l'autre non immédiate. L'évacuation sûre et rapide des piétons d'un bâtiment dans n'importe quelle situation dépend des caractéristiques des piétons et du bâtiment. Comprendre le comportement des piétons dans des situations d'urgence telles qu'un tremblement de terre ou un incendie aide à concevoir des bâtiments pour une évacuation en toute sécurité. Compte tenu des recherches limitées sur ce problème dans le sous-continent indien, cette étude vise à capturer les caractéristiques de l'écoulement des piétons dans les situations d'urgence en menant plusieurs expériences dans un environnement de classe. Dans le cadre de l'étude expérimentale, les étudiants ont reçu l'instruction de se comporter comme s'ils se trouvaient dans une situation d'évacuation d'urgence. Des données ont été recueillies sur les piétons avec différents profils d'âge tels que le lycée, les étudiants diplômés et postdoctoraux en considérant divers scénarios qui incluent différentes largeurs de porte. Plusieurs facteurs tels que le nombre de piétons, la largeur de la porte, l'âge moyen des piétons, l'indice de masse corporelle, la proportion de femmes, le nombre d'étudiants et la capacité de la classe sont pris en compte et leur influence sur les caractéristiques d'évacuation a été analysée. Sur la base des observations, un modèle d'évacuation a été développé en utilisant la méthode des moindres carrés. Les résultats montrent que les variables telles que la largeur de la porte et le nombre d'élèves sont cruciales pour représenter le temps d'évacuation de la salle de classe. Il a été constaté que la relation entre le temps total d'évacuation (TET) et la largeur de la porte est représentée par la fonction de puissance. Cela contraste avec les conclusions de la littérature existante qui montre que la relation entre le débit et la largeur de la porte est linéaire. Nos résultats sont mieux étayés par le fait que le TET varie de manière exponentielle avec la largeur de la porte jusqu'à une valeur particulière et reste constant pour une augmentation supplémentaire de la largeur de la porte qui est de nature réaliste. On s'attend à ce que les résultats de l'étude fournissent des lignes directrices à divers organismes sur la gestion des évacuations. Cela peut également conduire à des suggestions sur l'optimisation des aménagements lors de la conception de diverses installations d'accès aux bâtiments dans un environnement académique.Translated Description (Spanish)
Las características de evacuación de los peatones se pueden capturar en dos condiciones diferentes: una en inmediata y otra en no inmediata. La evacuación segura y rápida de los peatones de un edificio en cualquier situación depende de las características de los peatones y del edificio. Comprender el comportamiento de los peatones en situaciones de emergencia, como un terremoto o un incendio, ayuda a diseñar edificios para una evacuación segura. En vista de la limitada investigación sobre este problema en el subcontinente indio, este estudio tiene como objetivo capturar las características del flujo peatonal en situaciones de emergencia mediante la realización de varios experimentos en un entorno de aula. Como parte del estudio experimental, se instruyó a los estudiantes a comportarse como si estuvieran en una situación de evacuación de emergencia. Se recopilaron datos sobre peatones con diferentes perfiles de edad, como estudiantes de secundaria, pregrado y posgrado, considerando diversos escenarios que incluyen diferentes anchos de puerta. Se consideran varios factores como el número de peatones, el ancho de la puerta, la edad media de los peatones, el Índice de Masa Corporal, la proporción de mujeres, el número de estudiantes y la capacidad del aula y se analizó su influencia en las características de evacuación. Con base en lo observado, se ha desarrollado un modelo de evacuación utilizando el método de error de mínimos cuadrados. Los resultados muestran que las variables como el ancho de la puerta y el número de estudiantes son cruciales para representar el tiempo de evacuación del aula. Se encontró que la relación entre el tiempo total de evacuación (TET) y el ancho de la puerta está representada por la función de potencia. Esto contrasta con los hallazgos de la literatura existente que muestra que la relación entre el flujo y el ancho de la puerta es lineal. Nuestros resultados están mejor respaldados por el hecho de que el TET varía exponencialmente con el ancho de la puerta hasta un valor particular y permanece constante para un mayor aumento en el ancho de la puerta, que es de naturaleza realista. Se prevé que los resultados del estudio proporcionen directrices a varios organismos sobre la gestión de las evacuaciones. Esto también puede llevar a sugerencias sobre la optimización de los diseños al diseñar varias instalaciones de acceso al edificio en un entorno académico.Files
115.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:81254d46593e8b88d1083c1013518645
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة الإخلاء الطارئ للفصول الدراسية ذات الملامح العمرية المختلفة
- Translated title (French)
- Modélisation de l'évacuation d'urgence d'une salle de classe avec différents profils d'âge
- Translated title (Spanish)
- Modelado de Evacuación de Emergencia de Aula con Diferentes Perfiles de Edad
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3049691254
- DOI
- 10.17815/cd.2020.96
References
- https://openalex.org/W1815798410
- https://openalex.org/W2194568561