eFlow - Personenströme analysieren für mehr Sicherheit
(Ausgabe 3 / 2023) Im jüngst erfolgreich abgeschlossenen Projekt eFlow forschte die FHV zusammen mit der HTWG Konstanz und der ZHAW Winterthur an der Gestaltung öffentlicher Räume. Entwickelt wurde ein freizugängliches Softwaretool, mit dem die Dynamik und Bewegung von Menschen und die damit verbundene Infektionswahrscheinlichkeit simuliert werden können – Tobias Werner vom Forschungszentrum Human-Centred Technologies berichtet.
Von der Personenstromanalyse zum Simulationsmodell
In der Shedhalle der CampusVäre haben wir ein Indoor-Lokalisierungssytem installiert, das die Positionen von Versuchspersonen aufzeichnet. Die Teilnehmer:innen des Versuchs erhielten einen Sender, der mehrere Male pro Sekunde seine ID via Ultrawideband ausstrahlte. Acht im Raum montierte Empfänger warteten auf diese Nachrichten und speicherten den exakten Empfangszeitpunkt. Sobald mindestens drei Empfänger das Signal eines Senders erhalten hatten, berechnete das System die entsprechende Position anhand der Zeitunterschiede.
Am Nachmittag des 14. April hatten 30 Freiwillige die Aufgabe, fünf unterschiedliche Settings jeweils zehnmal gemeinsam zu durchschreiten. Dabei ist beim Grundszenario die gesamte Raumbreite offen, im Ziel jedoch nur ein 1 Meter großer Durchgang: Hier geht’s zur Animation des Grundszenarios. Für die vier folgenden Szenarien stellten wir in der Mitte der Halle einen Quergang von jeweils unterschiedlicher Breite auf. In der jeweiligen Animation der aufgezeichneten Positionen sieht das dann so aus: 0.5 Meter-Szenario, 1.0 Meter-Szenario, 1.5 Meter-Szenario und 2.0 Meter-Szenario.
Versuchssetup zur Untersuchung der Auswirkungen unterschiedlicher Gangbreiten auf das Bewegungsverhalten von Personen – hier mit einem Quergang von 1.5 m Breite. Credit: FHV
Die Animationen der aufgezeichneten Positionen zeigen Folgendes: Die Teilnehmenden pendeln von links nach rechts und wieder retour. Nach jedem Ablauf vertauschten wir die virtuellen Start- und Zielbereiche, was eine durchgängige Aufzeichnung ermöglicht. In einem nächsten Schritt simuliert das mathematische Personenstrommodell die fünf Szenarien. Anschließend vergleichen wir die Datensätze und verfeinern das Modell, um ein möglichst menschliches Bewegungsverhalten zu erzeugen.
Kostenfreie Simulationssoftware und weitere Forschung
Die aus dem Projekt hervorgegangene Simulationssoftware ist als frei zugängliches Webtool verfügbar und wird fortlaufend weiterentwickelt. Mit dieser Software lassen sich öffentliche Räume im Hinblick auf eine Minimierung des Übertragungsrisikos von Infektionskrankheiten sicher gestalten: Die Simulation zeigt das Infektionsrisiko im Raum.
Das Coronavirus lässt uns momentan durchschnaufen, trotzdem forschen wir weiter an diesem Thema, da auch Grippe- oder Erkältungswellen immer wieder unsere Gesellschaft strapazieren. Ein neues Projekt, das in diese Richtung geht, ist bereits in der Antragsphase.
Abschlussworkshop mit erhöhter Sicherheit
Am 28. Juni veranstaltete die HTWG Konstanz zum Projektabschluss einen Hybrid-Workshop: Projektpartner:innen wie auch die Öffentlichkeit bekamen eine Einführung in die Simulationssoftware. Zunächst erkundeten die Teilnehmenden anhand von Demobeispielen die Simulationsparameter. Dann bestand die Möglichkeit, die jeweiligen Räume, in denen sich die Workshopteilnehmer:innen befanden, hinsichtlich des Übertragungsrisikos von Infektionen zu überprüfen. Die erzeugten Simulationen hatten zur Folge, dass sich aus dem unmittelbar erzielten Lerneffekt heraus die Sicherheit der Besucher:innen augenblicklich erhöhte.
Wir hoffen auf wertvolles Feedback von Anwendenden. Bei Fragen oder Interesse an weiteren Versuchsreihen, bitte direkt mit Tobias Werner in Kontakt treten.
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Juli 2023