EvaC

Stiftung Innovation Rheinland-Pfalz: Entwurf und Analyse von Evakuierungsstrategien für die Chemieindustrie 

Trotz hoher Sicherheitsstandards in Chemiewerken können Unfälle, bei denen gesundheitsschädigende Stoffe austreten, nicht ausgeschlossen werden. In solch einem Fall müssen schnell koordinierte Maßnahmen ergriffen werden, um die Sicherheit der Angestellten zu gewährleisten. Dieses  Projekt beschäftigt sich mit der Evakuierung eines Werksgeländes unter der Ausbreitung eines Gefahrenstoffes. Der Fokus liegt hierbei auf dem Entwurf und der Analyse spezieller Evakuierungsstrategien, die sowohl topografische, chemische als auch meteorologische Faktoren berücksichtigen, die sich auf die Ausbreitung des Gefahrenstoffs auswirken. 

Unter der  Verwendung von Optimierungsmodellen zur Beschreibung  von Wegen und Straßen und mit der Hilfe von Netzwerkalgorithmen ist es möglich, effizient Evakuierungsstrategien zu bestimmen. Des Weiteren kann hierbei garantiert werden, dass diese Strategien untere Schranken für die minimal benötigte Evakuierungszeiten liefern. Partielle Differentialgleichungen werden verwendet um die Ausbreitung des Gefahrenstoffs zu simulieren und für verschiedene Szenarien vorherzusagen. Zudem können sie benutzt werden, um Effekte wie die Verstopfung von Straßen sowie dichteabhängige Geschwindigkeiten der Flüchtenden zu modellieren. Dies wird verwendet, um die vorhandenen Modelle weiter zu verfeinern und um realitätsnähere Ergebnisse zu erziehlen.

Schlagwörter: Evakuierungsplanung, Numerische Simulation und Optimierung

Projektpartner:

Prof. Dr. Stefan Ruzika (TU Kaiserslautern) 
Prof. Dr. Simone Göttlich (Universität Mannheim)
Prof. Dr. Axel Klar (TU Kaiserslautern)

Projektmitarbeiter:

Jan Ohst (Universität Koblenz)
Sebastian Kühn (Universität Mannheim)

Finanzierung: Stiftung Innovation Rheinland-Pfalz

Laufzeit: 01/2011 – 06/2014

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• S. Göttlich, S. Kühn, J. Ohst, S. Ruzika – Evacuation Modeling: A Case Study on Linear and Nonlinear Network Flow Models – EURO Journal on Computational Optimization, Vol. 4(3), pp. 219–239, 2016.
• R. Etikyala, S. Göttlich, A. Klar, S. Tiwari – A macroscopic model for pedestrian flow: comparisons with experimental results of pedestrian flow in corridors and T-junctions – Neural, Parallel & Scientific Computations, Vol. 22(3), pp. 315–330, 2014.
• R. Etikyala, S. Göttlich, A. Klar, S. Tiwari – Particle methods for pedestrian flow models: from microscopic to non-local continuum models – Mathematical Models and Methods in Applied Sciences (M3AS), Vol. 24(12), pp. 2503-2523, 2014.
• S. Göttlich, O. Kolb, S. Kühn – Optimization for a special class of traffic flow models: combinatorial and continuous approaches – Networks and Heterogenous Media (NHM), Vol. 9(2), pp. 315–334, 2014.
• R. Borsche, A. Klar, S. Kühn, A. Meurer – Coupling traffic flow networks to pedestrian motion – Mathematical Models and Methods in Applied Sciences (M3AS), Vol. 24(2), pp. 359–380, 2014.
• S. Göttlich, S. Kühn, J.P. Ohst, S. Ruzika, M. Thiemann – Evacuation dynamics influenced by spreading hazardous material, Networks and Heterogeneous Media (NHM), Vol. 6(3), pp. 443–464, 2011.