DE102011078965A1

DE102011078965A1 - Verfahren und System zur Routenberechnung

Info

Publication number: DE102011078965A1
Application number: DE201110078965
Authority: DE
Inventors: Dirk Hartmann; Wolfram Klein; Hermann Georg Mayer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2012-05-24
Also published as: WO2012069272A1

Abstract

Die Erfindung schafft ein System und ein Verfahren zur Routenberechnung für mindestens ein Objekt das sich innerhalb eines vorgegebenen Gebietes befindet, mittels eines Navigationsfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metrik des Navigationsfeldes durch ein innerhalb des Gebietes auftretenden Ereignisses dynamisch verändert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Routenberechnung, insbesondere zur Berechnung einer Fluchtroute innerhalb eines Gebietes, in welchem von einer Emissionsquelle eine Emission ausgeht.
Personenstromsimulationen sowie Routenberechnungen für Objekte spielen eine immer größere Rolle bei der Planung von Infrastrukturen sowie bei der Durchführung von Sicherungsmaßnahmen zum Schutz von Objekten. Bei den Objekten kann es sich um bewegliche Objekte, insbesondere Personen oder Fahrzeuge handeln. Zur Berechnung von Routen R bzw. zur Zielfindung von Objektströmen sind im Wesentlichen zwei herkömmliche Ansätze bekannt, nämlich eine graphenbasierte Wegesuche und eine Wegesuche anhand von Potentialen bzw. Metriken. Um bei der Wegesuche zu einem Ziel zu kommen, beispielsweise zu einem Fluchtausgang, ist zu unterscheiden, ob für das Objekt, beispielsweise eine Person, eine freie Sicht auf das Ziel besteht oder nicht. Ist eine freie Sicht auf das Ziel möglich so ist die Zielfindung einfach da sich beispielsweise Personen auf das Ziel bzw. den Fluchtausgang direkt hinbewegen. Befindet sich jedoch ein Hindernis zwischen dem Objekt und dem Ziel so ist eine Bestimmung der Laufrichtung bzw. Bewegungsrichtung nicht trivial.
Bei der graphenbasierten Wegsuche wird die Sichtbehinderung durch Einführung von Orientierungspunkten berücksichtigt. An jedem Ort in dem betroffenen Gebiet bzw. der Simulationsfläche ist mindestens ein Orientierungspunkt zu sehen, der angesteuert werden kann. Ist von jedem Platz der Simulationsfläche mindestens ein Orientierungspunkt zu sehen, bedeutet dies, dass eine direkte Verbindung zweier Orientierungspunkte nicht durch ein Hindernis gestört ist. Beim Erreichen eines Orientierungspunktes wird ein weiterer Orientierungspunkt sichtbar, der als nächster Orientierungspunkt dienen kann. Alle Orientierungspunkte zusammen, einschließlich des eigentlichen Ziels bilden einen Graphen, sodass sich die Suche eines Weges auf Problem eines Auffindens eines Weges in dem Graphen reduziert. Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorgehensweise besteht in der Fixierung auf einzelne Strukturen, nämlich die Orientierungspunkte und Kanten, was in vielen Fällen zu einer nicht-realistischen Simulation des Verhaltens der Personen und Objekte führt.
Daher erfolgt die Wegesuche in vielen Fällen herkömmlicherweise anhand von Potentialen bzw. Metriken bzw. gewichteten Abständen. Diese Art der Wegesuche umgeht die Fixierung auf einzelne Strukturen. Ausgehend von einem Ziel in dem Gebiet bzw. Raum wird jedem Punkt ein Wert zugeordnet. Diese Werte steigen mit zunehmender Entfernung vom Ziel an. Diese räumliche Zuordnung oder Funktion wird auch als Potential oder Metrik M bezeichnet. Werden beispielsweise in einer Objektstromsimulation alle anderen Effekte, wie beispielsweise das Verhalten untereinander, das Verhalten beim Umgehen von Hindernissen oder sonstige zufällige Effekte vernachlässigt, so reduziert sich die Bewegung auf eine Bewegung zum Minimum des so bestimmten Potentials hin. Potentialwerte bzw. Metrikwerte M des jeweiligen Weges nehmen im Zuge der Bewegung zu dem Ziel mit der Zeit ab bis das Objekt schließlich das Potentialminimum beim Erreichen des Ziels erlangt. Diese potentialbasierte Navigation des Objektes wird auch als feldbasierte Navigation bezeichnet. Dabei wird für das jeweilige Gebiet ein Navigationsfeld NF berechnet und zur Berechnung von Objekten innerhalb des Gebietes herangezogen. Im Falle einer freien Sicht ist beispielsweise der euklidische Abstand eine geeignete Potentialfunktion. Bei einer Sichthinderung ist allerdings eine entsprechende Potentialfunktion in seltenen Fällen als analytische Funktion gegeben. Daher wird bei blockierter Sicht die Potentialfunktion bzw. das Navigationsfeld im Vorfeld berechnet, sodass eine Diskretisierung zur Potentialberechnung auch bei einem kontinuierlichen Ansatz erforderlich macht. Beispielsweise können Potentiale für ein Navigationsfeld mit dem sogenannten Dijsktra-Algorithmus berechnet werden.
Bei herkömmlichen Verfahren zur Objektstromsimulation, insbesondere zur Personstromsimulation, werden jedoch nicht das Auftreten von Ereignissen innerhalb des Gebietes berücksichtigt. Durch eine Objektstromsimulation soll die Bewegung von Objekten, beispielsweise Personen, möglichst realistisch nachgebildet werden, um daraus beispielsweise Aussagen zur Evakuierung der Personen aus Gebäuden ableiten zu können. Das Bewegungsverhalten der Objekte bzw. Personen wird dabei von statischen Hindernissen beeinflusst, unterliegt aber auch dynamischen Einflüssen, die beispielsweise durch Emissionen unterschiedlicher Art verursacht werden. Diese Emissionen umfassen beispielsweise Hitzeemissionen oder Schadstoffemissionen bzw. Rauchemissionen, die durch eine Emissionsquelle bzw. einen Brandherd hervorgerufen werden. Die Emissionen können den betrachteten Personen- bzw. Objektstrom durch direkten Kontakt beeinflussen, beispielsweise indem Personen durch die Emission verletzt werden, oder den betrachteten Objektstrom indirekt beeinflussen, da sie die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Objekte bzw. Personen verändern bzw. beeinflussen. Beispielsweise tendieren Personen dazu den verrauchten Bereich eines Gebäudes zu unterkriechen, wobei sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit aufgrund der eingeschränkten Sicht und des Kriechens verlangsamt. Dabei kann ein Personenstrom durch mögliche Emissionen auch indirekt beeinflusst werden, indem Personen versuchen den beeinträchtigten Bereich innerhalb des Gebietes durch die Wahl alternativer Fluchtwege bzw. Routen zu umgehen oder ihr Verhalten der Situation entsprechend anpassen, z. B. ihre Bewegungsgeschwindigkeit bei einer Flucht vor der Emission erhöhen. Weiterhin ist es möglich, dass Objekte bzw. Personen auch das Ausmaß bzw. die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Emission selbst beeinflussen, indem sie beispielsweise Türen oder Fenster in einem Gebäude öffnen und so beispielsweise die Emissions-Ausbreitung durch einen geänderten Luftstrom beeinflussen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und ein System zur Berechnung einer Route von einem Objekt in einem Gebiet zu schaffen, welches die Auswirkungen eines in dem betroffenen Gebiet auftretenden Ereignisses für eine realitätstreue Berechnung der Route berücksichtigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zum Berechnen einer Route von mindestens einem Objekt innerhalb eines vorgegebenen Gebietes mittels eines Navigationsfeldes, wobei eine Metrik des Navigationsfeldes durch ein innerhalb des Gebietes auftretendes Ereignis dynamisch verändert wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Metrik eine Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes, welche in Abhängigkeit des in dem Gebiet auftretenden Ereignisses dynamisch verändert wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei dem Ereignis um ein Auftreten einer von einer Emissionsquelle ausgehenden Emission innerhalb eines Gebiet, das die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes beeinflusst.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Ausbreiten der Emission innerhalb des Gebietes ausgehend von der Emissionsquelle in Abhängigkeit eines diskreten Emissions-Ausbreitungsmodells berechnet.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Ausbreitung der Emission innerhalb des Gebietes ausgehend von der Emissionsquelle in Abhängigkeit eines kontinuierlichen Emissions-Ausbreitungsmodells berechnet.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Metrik des Navigationsfeldes in Abhängigkeit von Emissions-Ausbreitungsparametern berechnet, welche die Ausbreitung der Emission innerhalb des Gebietes beeinflussen.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die Emissions-Ausbreitungsparameter Materialparameter von in dem Gebiet befindlichen Böden, Seitenwänden oder Decken auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die Emissions-Ausbreitungsparameter ferner Strömungsparameter von einer in dem Gebiet herrschenden Luftströmung auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die Emissions-Ausbreitungsparameter Gebäudeparameter von in dem Gebiet befindlichen Gebäuden, Räumen, Fenstern, Türen, Treppen oder dergleichen auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Emissions-Ausbreitungsparameter sensorisch erfasst.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Emissions-Ausbreitungsparameter aus einer Datenbank ausgelesen.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Objekte durch Personen gebildet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemä0en Verfahrens werden die Objekte durch Fahrzeuge gebildet.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bewegung der Objekte, d. h. der Personen oder Fahrzeuge, innerhalb des Gebietes in Abhängigkeit von einem Objektstrommodell, insbesondere einem Personenstrommodell und dem Emissions-Ausbreitungsmodell, berechnet.
Bei einer möglichen Ausführungsform wird das Objektstrommodell durch das Emissions-Ausbreitungsmodell ebenfalls aus einer Datenbank ausgelesen.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Route für das Objekt, das sich in dem betroffenen Gebiet, in welchem das Ereignis aufgetreten ist, befindet aufgrund der Ereignis verändernden Metrik in Echtzeit berechnet sobald mindestens ein Sensor das Auftreten des jeweiligen Ereignisses detektiert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die berechnete Route der in dem betroffenen Gebiet befindlichen Objekten durch Meldeeinrichtungen gemeldet.
Bei einer möglichen Ausführungsform sind diese Meldeeinrichtungen in dem Gebiet angebracht bzw. angeordnet.
Alternativ können die Meldeeinrichtungen auch von den Objekten bzw. Personen mitgeführt bzw. getragen werden.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Bewegung der Objekte entlang der berechneten Route gelenkt, indem Fenster, Türen, Schranken, Treppen oder dergleichen, welche sich in dem betroffenen Gebiet befinden, automatisch betätigt werden.
Die Erfindung schafft ferner ein System mit den im Patentanspruch 12 angegebenen Merkmalen.
Die Erfindung schafft ferner ein System zur Routenberechnung für mindestens ein Objekt, das sich innerhalb eines vorgegebenen Gebietes befindet, mittels eines Navigationsfeldes, wobei eine Metrik des Navigationsfeldes durch ein innerhalb des Gebietes auftretendes Ereignis dynamisch verändert wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist dieses Sensoren zur Erfassung des Ereignisses innerhalb des Gebietes auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist dieses eine Berechnungseinheit auf, welche die Route mittels des Navigationsfeldes anhand der durch das aufgetretene Ereignis veränderte Metrik berechnet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist dieses eine Datenbank auf, die Emissions-Ausbreitungsparameter speichert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist das System zusätzlich Sensoren zur Bereitstellung bzw. Detektion von Emissions-Ausbreitungsparametern auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems wird die Metrik des Navigationsfeldes in Abhängigkeit der bereitgestellten Emissions-Austeilungsparameter durch die Berechnungseinheit berechnet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist dieses zudem Meldeeinrichtungen auf, welche für die Meldung der berechneten Route an die in dem betroffenen Gebiet befindlichen Objekte bzw. Personen vorgesehen ist.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist dieses Lenkungseinrichtungen auf, welche für die Lenkung der in dem betroffenen Gebiet befindlichen Objekte entlang der berechneten Route vorgesehen sind.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems erfolgt die Routenberechnung zu Simulationszwecken im Vorfeld bei der Planung einer Infrastruktur, beispielsweise eines Gebäudes.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems wird dieses zur Berechnung einer Route, insbesondere einer Fluchtroute, in Echtzeit bei Auftreten eines realen Ereignisses verwendet.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Berechnung der Route beispielsweise schneller als in Echtzeit d. h. derart schnell, dass die berechnete Route bzw. Fluchtroute durch eine sich ausbreitende Emission nicht beeinträchtigt wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform wird dieses Routenberechnungssystem in einem Einsatzleitsystem, beispielsweise in einem Einsatzleitsystem von Feuerwehren integriert. Das erfindungsgemäße System stellt eine direkte Kopplung zwischen einer Objektstromsimulation, insbesondere einer Personstromsimulation, und einem Emissions-Ausbreitungsmodell her.
Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Verfahrens zu Routenberechnung für ein Objekt anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems zur Routenberechnung;
2 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Routenberechnung;
3 ein Diagramm zur Darstellung eines diskreten Emissions-Ausbreitungsmodells, wie es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und System eingesetzt werden kann;
4 ein Diagramm zur Darstellung eines kontinuierlichen Emissions-Ausbreitungsmodells, wie es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und System eingesetzt werden kann:
5–8 die Darstellung eines Anwendungsbeispiels für die Berechnung einer Fluchtroute gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und System.
Wie man in 1 erkennen kann, befinden sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Gebiet G, beispielsweise einem Gebäude, Hindernisse H, beispielweise Wände. In dem dargestellten einfachen Beispiel weist das Gebiet, bzw. das Gebäude G drei Räume 10-1, 10-2, 10-3 auf. In jedem Raum 10-1, 10-2, 10-3 befindet sich jeweils mindestens ein Sensor 1-1, 1-2, 1-3 zur Detektion eines in dem jeweiligen Raum auftretenden möglichen Ereignisses. Diese Sensoren 1-1, 1-2, 1-3 sind über einen Bus, bzw. ein Netzwerk 2 an eine Berechnungseinheit 3 angeschlossen. Die Berechnungseinheit 3 kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über den Bus 2 auch Aktuatoren 4, 5, 6, 7, 10 ansteuern. Beispielsweise können über die Aktuatoren 5, 7 Türen T5, T7 betätigt werden, das heißt geschlossen oder geöffnet werden. Die Berechnungseinheit 3 hat Zugriff auf eine Datenbank bzw. einen Datenspeicher 8.
Bei den Sensoren 1-1 bis 1-3 kann es sich um Sensoren handeln, die ein bestimmtes Ereignis erfassen, beispielsweise um Rauchmelder oder dergleichen zur Erfassung eines Brandherdes innerhalb des Gebietes G. Temperaturmesseinrichtungen, Druckmesseinrichtungen oder sonstige Sensoren können zur Erfassung weiterer physikalischer Parameter vorgesehen sein. Bei den Aktuatoren kann es sich wie bei den Aktoren 5, 7 um Aktuatoren zur Betätigung von Türen, Fenstern, Treppen oder dergleichen handeln. Beispielsweise kann es sich bei den Aktuatoren auch um Einrichtungen zur aktiven Eindämmung des jeweiligen Ereignisses, beispielsweise um eine Wassersprenkleranlage oder dergleichen handeln. Bei dem in 1 dargestellten einfachen Beispiel befindet sich in dem Raum 10-1 mindestens ein Objekt 9, beispielsweise eine Person. Im dargestellten Beispiel befinden sich in dem Raum 10-1 zwei Objekte bzw. Personen 9-1 bzw. 9-2. Im Raum 10-3 befindet sich in dem dargestellten einfachen Beispiel eine Fluchttür T_F, die im Falle eines Auftretens eines Ereignisses, beispielsweise eines Brandes, für die in dem Gebiet G befindliche Personen 9-1, 9-2 zu erreichen ist. In dem dargestellten Beispiel tritt in dem Raum 10-2, der sich zwischen dem Raum 10-1 und dem Raum 10-3 befindet, ein Ereignis E auf, welches die Berechnung einer Fluchtroute FR für die im Raum 10-1 befindlichen Personen bzw. Objekte 9 notwendig macht und auslöst. Bei dem in 1 dargestellten einfachen Beispiel erfasst der Sensor 1-2 im Raum 10-2 das Auftreten des Ereignisses E im Raum 10-2. Bei dem Ereignis E handelt es sich beispielsweise um einen Brand. Der Brandherd des Brandes als Emissionsquelle EQ wird mithilfe von Sensoren innerhalb des Raumes 10-2 lokalisiert. Durch den Brandherd EQ werden Emissionen hervorgerufen, insbesondere Rauchgasemissionen und/oder Hitzeemissionen. Der Brand breitet sich, wie in 1 dargestellt, über die Zeitpunkte t1, t2, t3 innerhalb des Raumes 10-2 aus, wobei zum Zeitpunkt t3 der Weg über die Tür T7 vollständig versperrt wird. Zum Zeitpunkt t3 wird somit eine Flucht über eine Fluchtroute entlang der Tür T7, welche durch den Aktuator 7 betätigt werden kann, für die Personen 9-1, 9-2, welche sich in dem Raum 10-1 befinden, unmöglich.
Nach Auftreten des Ereignisses innerhalb des Raumes 10-2, d. h. des Brandes berechnet die Berechnungseinheit 3 beispielsweise in Echtzeit ein Navigationsfeld NF, wobei mindestens eine Metrik des Navigationsfeldes NF durch das innerhalb des Gebietes G auftretende Ereignis dynamisch verändert wird. Auf Basis dieses geänderten Navigationsfeldes erfolgt anschließend die Berechnung der Route R für die im Raum 10-1 befindlichen Objekte 9-1, 9-2. Bei dem in 1 dargestellten einfachen Beispiel berechnet die Berechnungseinheit 3 eine Fluchtroute R für die beiden Objekte 9-1, 9-2, die über die Tür T5 zu der Fluchttür TF im Raum 10-3 führt. Die lokale Metrik des Navigationsfeldes NF wird somit situationsabhängig durch das Ereignis verändert. Bei der Metrik handelt es sich vorzugsweise um die Bewegungsgeschwindigkeit der Objekte bzw. Personen 9. Durch den Brand als ein hindernisbildendes Ereignis wird die Metrik bzw. die Bewegungsgeschwindigkeit der Objekte bzw. Personen 9-1, 9-2 beispielsweise aufgrund der Rauchgasentwicklung geringer. Das Ausbreiten der Emissionen innerhalb des Gebietes G, beispielsweise im Raum 10-2 wird durch die Berechnungseinheit 3 ausgehend von der Emissionsquelle EQ bzw. dem Brandherd in Abhängigkeit eines Emissions-Ausbreitungsmodells EAM berechnet, welches beispielsweise aus der Datenbank 8 ausgelesen wird. Bei dem Emissions-Ausbreitungsmodell EAM kann es sich um ein diskretes oder kontinuierliches Emissions-Ausbreitungsmodell EAM handeln. Die Metrik M des Navigationsfeldes NF für das Gebiet G wird in Abhängigkeit von Emissions-Ausbreitungsparametern berechnet, welche die Ausbreitung der Emission innerhalb des Gebietes G beeinflussen können.
Die Emissions-Ausbreitungsparameter umfassen beispielsweise Material-Parameter von in dem Gebiet G befindlichen Böden, Seitenwänden oder Decken. Beispielsweise breitet sich ein Brand innerhalb eines Gebäudes mit Holzböden, Holzwänden oder Holzdecken wesentlich schneller aus als in einem Betongebäude. Weiterhin können die Emissions-Ausbreitungsparameter Strömungsparameter von einer in dem Gebiet G herrschenden Luftströmung umfassen. Beispielsweise kann eine Wind bzw. Luftzugströmung die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Rauchgasemission wesentlich beeinflussen. Es ist zudem möglich, dass durch die Berechnungseinheit 3 das Öffnen von Türen oder Fenstern durch Objekte bzw. Personen 9 als Reaktion auf das Ereignis sensorisch erfasst wird. So können die Personen bei ihrer Flucht beispielsweise ein Fenster F, wie in 1 dargestellt, öffnen, wobei dies durch einen Sensor 11 erfasst wird und zur Berechnung der Emissions-Ausbreitung berücksichtigt wird. Bei den Emissions-Ausbreitungsparameter kann es sich um Parameter, von den in dem Gebiet G befindlichen Gebäuden, Räumen, Fenster, Türen, Treppen und der dergleichen handeln. Die Berechnungseinheit 3 kann diese Gebäudeparameter aus der in 1 dargestellten Datenbank 8 auslesen. Weitere mögliche Emissions-Ausbreitungsparameter können berücksichtigt werden, beispielsweise Höhenprofile, die die Ausbreitung von Flüssigkeiten berücksichtigen.
Bei einer möglichen Ausführungsform werden Emissions-Ausbreitungsparameter, beispielsweise Strömungsparameter, sensorisch erfasst und an die Berechnungseinheit 3 über die Bus 2 gemeldet. Weiterhin können als Emissions-Ausbreitungsparameter, beispielsweise Materialparameter oder Gebäudeparameter aus der Datenbank 8 ausgelesen werden. Die Bewegung der Objekte 9 innerhalb des Gebietes G wird in Abhängigkeit eines Objektstrommodells und eines Emissions-Ausbreitungsmodells EAM durch die Berechnungseinheit 3, beispielsweise durch einen Computer eines Leitsystems, berechnet. Dabei kann die Berechnungseinheit 3 das Objektstrommodell bzw. Personenstrommodell sowie das Emissions-Ausbreitungsmodell EAM in einer möglichen Ausführungsform aus der Datenbank 8 bei Auftreten des Ereignisses auslesen. Für verschiedene Arten von Ereignissen können verschiedene Arten von Emissions-Ausbreitungsmodellen EAM in der Datenbank 8 abgelegt sein. Beispielsweise wird bei Auftreten eines Brandes ein anderes Emissions-Ausbreitungsmodell durch die Berechnungseinheit 3 aus der Datenbank 8 geladen als beispielsweise bei einem Wassereinbruch in einen Raum. Die Route R bzw. Fluchtroute für die Objekte bzw. Personen 9-1, 9-2, die sich in dem betroffenen Gebiet in dem Raum 10-1 befinden, wird auf der Basis der durch das Ereignis E veränderten Metrik M durch die Berechnungseinheit 3 in Echtzeit berechnet, sobald mindestens ein Sensor 1 das Auftreten des Ereignisses E detektiert. Bei einer möglichen Ausführungsform wird die berechnete Route R, beispielsweise die Fluchtroute, den in dem betroffenen Gebiet G befindlichen Objekten bzw. Personen 9-1, 9-2 gemeldet. Das kann einerseits durch Meldeeinrichtungen geschehen, welche in dem Gebiet G, beispielsweise in den Räumen 10-1, 10-2, 10-3 angebracht sind, oder durch Meldeeinrichtungen, die von den Objekten bzw. Personen 9-1, 9-2 mit sich geführt werden. Bei den Meldeeinrichtungen, die in den Räumen 10-1, 10-2, 10-3 angebracht sind, kann es sich beispielsweise um Lautsprecher, Anzeigen, Fluchtwegmarkierungen und dergleichen handeln. Bei den Meldeeinrichtungen, die von den Objekten bzw. Personen 9-1, 9-2 mit sich geführt werden, kann es sich beispielsweise um tragbare mobile Geräte, beispielsweise Handys oder dergleichen handeln. Handelt es sich bei den Personen 9 beispielsweise um Arbeiter, die in einem gefährdeten Raum oder Gebiet G arbeiten, tragen diese beispielsweise die entsprechenden Meldeeinrichtungen zur Ermittlung einer optimalen Fluchtroute bei Auftreten eines gefährliches Ereignisses innerhalb des Gebietes G. Bei dem in 1 dargestellten einfachen Beispiel wird den Personen 9-1, 9-2 gemeldet, dass sie beispielsweise über die Tür T5 zu der Fluchttür TF fliehen sollen.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems verfügt dieses neben Meldeeinrichtungen zusätzlich über Lenkeinrichtungen, welche für die Lenkung der Objekte bzw. Personen entlang der berechneten Route R, beispielsweise der Fluchtroute, vorgesehen sind. In dem in 1 dargestellten einfachen Ausführungsbeispiel werden beispielsweise die Aktuatoren 5, 7 derart angesteuert, dass die Tür T5 geöffnet wird und die Tür T7 geschlossen wird. Das Schließen der Tür T7 verhindert dabei ein Ausbreiten des Brandes in den Raum 10-3. Darüber hinaus wird durch das Schließen der Tür T7 den Personen 9-1, 9-2 angezeigt, dass sie eine andere Tür für Ihre Flucht passieren sollten, beispielsweise die Tür T5. Durch die entsprechende Betätigung der Türen T5, T7 wird die Bewegung der fliehenden Personen 9-1, 9-2 entlang der Fluchtroute FR durch die Lenkeinrichtungen gelenkt bzw. gesteuert. Die Steuerung der Aktuatoren T5, T7 erfolgt durch die Berechnungseinheit 3 nachdem die optimale Fluchtroute R auf Basis des Navigationsfeldes NF mit dynamisch geänderter Metrik berechnet wurde. Dabei wird die Ausbreitung der Emission ausgehend von dem Brandherd EQ im Raum 10-2 berücksichtigt. Die Bewegung der Objekte bzw. der Personen 9 entlang der berechneten Route R kann gelenkt werden, indem Fenster, Türen, Schranken oder Treppen, die sich in dem betroffenen Gebiet befinden, in Abhängigkeit von der berechneten Route R automatisch betätigt werden. Die Berechnung der Emissions-Ausbreitung erfolgt durch die Berechnungseinheit 3 schneller als in Realzeit, d. h. in dem dargestellten Beispiel wird die Fluchtroute R derart schnell berechnet, dass die sich ausbreitende Emission die berechnete Fluchtroute R nicht versperrt bevor die Personen bzw. Objekte 9-1, 9-2 den Brand passiert haben.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird der betrachtete Bereich bzw. das betrachtete Gebiet G diskretisiert und dabei in gleichartige Zellen, beispielsweise hexagonale Zellen zerlegt. Eine sinnvolle Zerlegung stellt beispielsweise eine Aufteilung in Hexagone dar, wobei ein Hexagonfeld vorzugsweise so groß ist, dass es eine Person bzw. ein Objekt 9 aufnehmen kann. Zusätzlich zur räumlichen Diskretisierung wird auch das zeitliche Fortschreiten der Berechnung bzw. Simulation in Einzelschritte zerlegt, wobei vorteilhafterweise gleichlange Zeitschritte verwendet werden. Je nach Geschwindigkeit kann sich eine Person bzw. ein Objekt 9 in jedem Zeitschritt maximal um eine Zelle im Gebiet vorwärts bewegen. Neben der Bewegung der Objekte bzw. der Personen 9 wird bei dem erfindungsgemäßen System auch die Emissions-Ausbreitung von Zelle zur Zelle innerhalb einer bestimmten Anzahl von Zeitschritten berechnet. Der verwendete Zeitschritt wird dabei vorzugsweise derart gewählt, dass die schnellste Emissions-Ausbreitung und das schnellste Objekt in einem einzelnen Zeitschritt maximal um eine Zelle bzw. Hexagonalzelle innerhalb des betrachteten Gebiets G voranschreiten kann. Dies gewährleistet, dass die Bewegung des Objektes bzw. der Person 9 sowie die Ausbreitung der Emission in dem Gebiet G mit der maximalen zeitlichen Auflösung beobachtet werden kann und dass darüber hinaus eine interaktive Beeinflussung der Emission durch Objekte bzw. Personen 9 bei der Berechnung berücksichtigt werden kann.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines möglichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Berechnen einer Route eines Objekts bzw. einer Person, wobei ein Emissions-Ausbreitungsmodell EAM mit einem Objektstrommodell, beispielsweise einem Personenstrommodell gekoppelt ist.
In einem Schritt S1 wird zunächst ein Zeitschritt erhöht, d. h. ein Zeitgeber bzw. Countdown wird inkrementiert.
In einem weiteren Schritt S2 wird geprüft, ob eine Emissions-Ausbreitung in dem aktuellen Zeitschritt stattgefunden hat oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird im Schritt S3 das Emissions-Ausbreitungsmodell EAM durch die Berechnungseinheit 3 aus der Datenbank 8 geladen und aktiviert. Diese Aktivierung des Emissions-Ausbreitungsmodells geschieht mit aktuellen Objekt- bzw. Personenpositionen und Informationen über dynamische Hindernisse, z. B. ob eine Tür offen oder geschlossen ist.
In einem weiteren Schritt S4 werden von der Emission betroffene Zellen innerhalb des betroffenen Gebietes G eingefügt. Ändert sich in diesem Zeitschritt die Menge der Zellen, die von der Emission beeinflusst werden, werden die Routen R bzw. die Wege der Personen bzw. Objekte 9 neu berechnet. Dabei kann beispielsweise ein Zielpotential verwendet werden, das mit Hilfe eines Flutungsalgorithmus aufgebaut wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform können sich die Personen bzw. die Objekte 9 einen neuen Weg bzw. eine neue Route R suchen. Weiterhin ist es möglich, dass die Personen bzw. die Objekte auf einen vordefinierten alternativen Fluchtweg bzw. Fluchtroute umgeleitet werden.
In einem weiteren Schritt S5 wird geprüft, ob eine Person- bzw. eine Objektbewegung in dem aktuellen Zeitschritt stattgefunden hat. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt S6 ein Objektstrom- bzw. Personenstrommodell aktiviert, wobei die aktuellen Emissionszellen bzw. der Zustand dynamischer Hindernisse berücksichtigt wird.
In einem weiteren Schritt S7 wird die Objekt- bzw. Personenposition aktualisiert. Weiterhin werden dynamische Hindernisse, beispielsweise Türen, aktualisiert. Beispielsweise wird eine Tür geschlossen oder geöffnet. Danach kehrt der Vorgang zu Schritt S1 zurück, wie in 2 dargestellt.
In einer möglichen Ausführungsform basiert die Berechnung der Emissions-Ausbreitung auf einer Beschreibung der Emission mittels eines Kreises oder einer Ellipse. Beispielsweise kann durch eine zeitabhängige Veränderung von Halbachsen die Ausbreitung einer Emission in einer Ebene relativ gut modelliert werden:
Eine inhomogene Ausbreitung der Emission wird dabei durch eine zeitliche Abhängigkeit der Halbachsen modelliert. Befinden sich jedoch Hindernisse H in dem betrachteten Bereich bzw. Gebiet G, so ist dieser Ansatz nur bedingt gültig. Im Falle des Vorliegens zusätzlicher Hindernisse H bietet daher der diskrete Ansatz einige Vorteile. Es kann für jede Zelle festgelegt werden, ob eine Nachbarzelle direkt erreichbar ist oder ob der Weg dahin durch ein Hindernis H verstellt ist. Die Zelle im betrachteten Gebiet G kann verschiedene Zustände aufweisen. Beispielsweise kann eine Zelle des Gebietes G mindestens zwei Zustände aufweisen, beispielsweise einen ersten Zustand, dass die Zelle durch die Emission betroffen ist, und als zweiten Zustand, dass die Zelle durch die Emission nicht betroffen ist.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform sind weitere Abstufungen der Zustände anwendungsspezifisch vorgesehen. So sind bei dem Emissions-Ausbreitungsmodell EAM beispielsweise bei einem Ausbreitungsmodell eines Feuers bzw. Brandes mehrere Zustände für die jeweilige Zelle möglich, beispielsweise die Zustände: nicht betroffen, verraucht, stark verraucht, brennend, abgebrannt. Zudem bietet das zellbasierte Modell den Vorteil, dass der Zustand der Zellen in Abhängigkeit ihrer Nachbarzellen aktualisiert werden kann. Dabei ist eine beliebige Komplexität dieser Aktualisierung der Zelle in Abhängigkeit seiner Nachbarzellen möglich. So kann beispielsweise durch eine unterschiedliche Länge der Übersprungszeiten von einer Zelle zur nächsten Zelle für unterschiedliche Materialien bei Feuerausbreitung moduliert werden. Befindet sich in der Umgebung der Zelle viel Holz, beispielsweise ein Holzfußboden, geht die Ausbreitung des Brandes bzw. der Emission deutlich schneller voran, als bei anderen Materialien. Durch komplexe Ausbreitungsmodelle kann hier die Aussagefähigkeit deutlich gesteigert werden. Durch eine adäquate Modellierung der Nachbarschaft, bzw. der Nachbarschaftszellen ist es ferner möglich beispielsweise Wände oder sonstige Hindernisse H bei der Feuerausbreitung zu berücksichtigen. Werden zwei Zellen zwischen denen sich eine Wand bzw. ein Hindernis H befindet, nicht als Nachbarn betrachtet, so ist ein Übersprung des Feuers von der einen Zelle zu der anderen Zelle nicht möglich und das Feuer breitet sich im Gegensatz zum oben angegebenen einfacher Ellipsenmodell nicht durch das Hindernis H hindurch aus.
3 zeigt ein Emissions-Ausbreitungsmodell EAM basierend auf einer diskreten Beschreibung. Im hier dargestellten Fall breitet sich ein Feuer von Zeitschritt zu Zeitschritt jeweils um eine Zelle innerhalb des betrachteten Gebietes G weiter aus. Wie man aus 3 erkennen ist, weisen diskrete Emissions-Ausbreitungsmodelle EAM trotz der umfassenden Modellierungsmöglichkeit einen Nachteil auf. Die Diskretisierung beeinflusst stets die Emissions-Ausbreitung. In dem in 3 dargestellten Fall ist die hexagonale Symmetrie deutlich zu erkennen, obwohl eine kreisförmige Ausbreitung zu erwarten wäre. Je nach Komplexität des Emissions-Ausbreitungsmodells ist eine Komplexität des Rechnungsalgorithmus von O(n) (im Falle einer konstanten Ausbreitungsgeschwindigkeit) bzw. O(n·log(n)), (im Falle einer nicht konstanten Ausbreitungsgeschwindigkeit) gegeben, wobei n die Anzahl der Zellen der Diskretisierung ist.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird die Ausbreitung der Emission kontinuierlich berechnet. Dabei wird eine kontinuierliche berechnete Emissions-Ausbreitung mit einem diskreten Personen- bzw. Objektstrommodell gekoppelt. Dabei wird in jedem Zeitschritt das Emissions-Ausbreitungsmodell zur Übernahme der Werte diskretisiert, wobei im Emissions-Ausbreitungsmodell selbst stets kontinuierlich die Ausbreitung der Emission berechnet wird.
4 illustriert ein Emissions-Ausbreitungsmodell EAM basierend auf einer kontinuierlichen Beschreibung. Eine Möglichkeit die Vorteile einer beliebigen komplexen Modulierung der Ausbreitung mit einer gleichzeitig realistischen räumlichen Ausbreitung zu verknüpfen, bietet beispielsweise die Eikonalgleichung: F(x, y)|ΔT(x, y)| = 1
Die Eikonalgleichung modelliert die Ankunftszeiten T einer Wellenausbreitung mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit F in Normalrichtung. Eine entsprechend komplexe Modellierung der lokalen Ausbreitungsgeschwindigkeit beispielsweise in Abhängigkeit von Höhenprofilen, Windrichtungen, Materialien in der Umgebung und so weiter bietet ebenfalls eine detaillierte und komplexe Modellierung. Werden mehrere Zustände modelliert, beispielsweise Rauch und Feuer so können mehrere Eikonalgleichungen gekoppelt werden. Eingefügte Hindernisse innerhalb des Gebietes G können mit diesem Modellierungsansatz ebenfalls realisiert werden, da in diesem Falle die Ausbreitungsgeschwindigkeit gleich Null ist, d. h. F(x, y) = 0.
Der Ansatz gemäß dieser Ausführungsform basiert im Gegensatz zur Verwendung eines diskreten Ausbreitungsmodells auf einem kontinuierlichen Ausbreitungsmodell, das zur Berechnung auf einem Computer bzw. durch die Berechnungseinheit 3, ebenfalls diskretisiert wird. Dabei kann die Diskretisierung beliebig gewählt werden, d. h. insbesondere auch unabhängig von der Diskretisierung der Objektstromsimulation. Beispielsweise steht zur effizienten Berechnung der sogenannte Fast Marching Algorithmus als eine effektive Methode zur Lösung der Eikongleichung zur Verfügung. Die Leistungsfähigkeit der vorhandenen Algorithmen zur Berechnung bzw. Simulation der Eikonalgleichung ermöglicht eine Berechnung der Ausbreitungsmodelle schneller als in Realzeit.
Im erfindungsgemäßen Verfahren und System wird eine direkte, echtzeitfähige Kopplung des Verfahrens zur Beschreibung von Emissions-Ausbreitungen an ein Objektstrom- bzw. Personenstromsimulation erreicht. Die Berechnung der Simulationsergebnisse bzw. der Fluchtroute erfolgt dabei vorzugsweise schneller als in Realzeit. Im erfindungsgemäßen Verfahren und System können ferner Einflüsse des Objekt- bzw. Personenverhaltens auf die Emission berücksichtigt werden. So können viele Szenarien, insbesondere die Brandausbreitung, realitätsgetreuer dargestellt werden als bei herkömmlichen Verfahren. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, dass Parameter in einfacher Weise eingebunden werden können, die sich lokal auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Emission auswirken. So können beispielsweise Materialeigenschaften zur Brandausbreitung, die Windrichtung für die Schadstoffausbreitung oder auch ein Höhenprofil für die Ausbreitung von Flüssigkeiten berücksichtigt werden. Mit der Eikonalgleichung können ohne zusätzlichen Rechenaufwand Parameter in die Berechnung mit eingebunden werden.
Die 5, 6, 7, 8 illustrieren ein Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren und System zur Berechnung einer Route R. Im dargestellten Beispiel wird die Auswirkung einer Schadstoffausbreitung auf die Evakuierung einer U-Bahnhaltestelle dargestellt. Im dargestellten Beispiel stehen zwei alternative Fluchtwege bzw. Routen R1, R2 zur Verfügung, um vom U-Bahnausgang U-BA über eine Fluchttreppe FTR ins Freie zu gelangen. Die dreieckige Fläche stellt in dem dargestellten Beispiel einen Lüftungsschacht als Emissionsquelle EQ dar, von der aus der Schadstoffeintritt erfolgen kann. Die Schadstoffausbreitung erfolgt gleichmäßig um die Schadstoffquelle EQ herum. Bei dem dargestellten Beispiel besteht kein Einfluss von Luftströmungen. Weiterhin ist die Konzentration des Schadstoffes in dem dargestellten Beispiel innerhalb der Schadstoffwolke homogen. Ein weiteres Beispiel ist der Eintritt von Rauchgasen aus einem darunter liegenden Stockwerk. Durch die Berechnung wird festgestellt, wie lange die Fluchttreppe FTR von den Personen von der Rauchwolke unbeeinflusst über die normale Route R1 erreicht werden kann. Durch das Emissions-Ausbreitungsmodell EAM kann die Berechnung dabei berücksichtigen, dass die Personen beim Kontakt mit dem Schadstoff umkehren und sich ggf. einen alternativen Fluchtweg suchen.
5 zeigt die U-Bahnhalte, die Schadstoffquelle EQ und die Fluchttreppe FTR. 6 zeigt wie Personen zum Zeitpunkt t0 den normalen Fluchtweg zu der Fluchttreppe FTR nehmen. Bei 7 werden die Personen durch die Schadstoffausbreitung zum Zeitpunkt t1 behindert und kehren um. 8 zeigt die durch die Berechnungseinheit 3 berechnete alternative Fluchtroute R2 für die Personen hin zu Fluchttreppe FTR zum Zeitpunkt t2 an dem sich die Emission weiter verbreitet hat.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch für die Berechnung von Fluchtwegen bzw. Routen R in mehrstöckigen Bürogebäuden benutzt werden. Dabei wird beispielsweise bei Ausbruch eines Brandes eine neue Fluchtroute berechnet. Die optimale Fluchtroute bzw. der Fluchtweg kann sich dabei von Stockwerk zu Stockwerk oder sogar von Raum zu Raum zu unterscheiden. Das Berechnungsergebnis bzw. die berechnete Fluchtroute R kann bei einer möglichen Ausführungsform direkt an ein Einsatzleitsystem gemeldet werden. Über dieses können dann einerseits Informationen über die gegenwärtige Situation eintreffen, z. B. wo sich Personen aktuell befinden und wo ein Feuer ausgebrochen ist. Die darauf basierenden informationsabhängigen Simulations- bzw. Berechnungsergebnisse und die Fluchtwege können über das System an die Personen bzw. Objekte mittels Meldeeinrichtungen kommuniziert werden, beispielsweise mittels Lautsprecher einer Telefonanlage oder mittels dynamischer Fluchtwegmarkierungen. Tritt beispielsweise an einer Haupttreppe, die als normaler Fluchtweg vorgesehen ist, ein Ereignis, bzw. ein Brand auf so werden Personen bzw. Objekte auf einen anderen Fluchtweg umgeleitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und System ist vielseitig einsetzbar. Es kann sich bei den Objekten um beliebige bewegliche Objekte handeln, insbesondere Fahrzeuge, Kraftfahrzeuge oder Wasserfahrzeuge. Weiterhin kann es sich bei den betrachteten Gebieten um beliebige Gebiete, insbesondere um beliebige Gebäude handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Gebiet G um ein oder mehrere Stockwerke eines Gebäudes mit einer Vielzahl von Räumen R handeln. Weiterhin kann es sich bei dem Gebiet G um ein Stadtgebiet mit einer Vielzahl von darin befindlichen Gebäuden als Hindernisse H handeln. Bei dem Gebiet G kann es sich um ein Landgebiet, aber auch um eine Wasserfläche handeln. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren und System zur Berechnung einer alternativen Fahrroute R beim Auftreten eines Ereignisses verwendet werden. Bei dem Ereignis kann es sich beispielsweise auch um ein Wetterereignis handeln. Bei den Hindernisses H innerhalb eines Gebietes G kann es sich beispielsweise auch um Inseln oder sonstige Wasserhindernisse handeln. Weiterhin kann es sich bei der Route, die durch das erfindungsgemäße Verfahren berechnet wird, um eine Route zu einem beliebigen Ziel handeln und nicht notwendigerweise um eine Fluchtroute zu einem Notausgang. Bei dem Ziel kann es sich beispielsweise auch um ein Zielhafen oder ein Fahrziel innerhalb eines Stadtgebietes G handeln. Weiterhin ist es möglich, dass mehrere Ereignisse innerhalb des betrachteten Gebietes G gleichzeitig auftreten. Ferner kann es sich bei den auftretenden Ereignissen um Ereignisse unterschiedlichen Typs handeln, beispielsweise ein Feuerausbruch und gleichzeitig ein Wassereinbruch innerhalb eines Gebäudes. Das Navigationsfeld NF innerhalb des betrachteten Gebietes G kann dann in Abhängigkeit von verschiedenen Ereignissen E dynamisch verändert werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Hindernisse H innerhalb des Gebietes sich zeitlich im Raum ebenfalls verändern. Die Metrik M des Navigationsfeldes NF kann eine Abstandsgewichtung innerhalb des betrachteten Gebietes G in Abhängigkeit des aufgetretenen Ereignisses E sein. Das erfindungsgemäße System zur Routenberechnung kann in einem beliebigen Leitsystem, beispielsweise einem Verkehrsleitsystem für Land-, -Kraftfahrzeuge oder Luftfahrzeuge eingesetzt werden.
Bei einer möglichen Ausführungsform ist die berechnete Route R keine zweidimensionale Route wie in 1 dargestellt, sondern eine dreidimensionale Route, dass heißt in x-, y-, und in z-Richtung. Bei dieser Ausführungsform kann das erfindungsgemäße System zur Routenberechnung auch zur Berechnung einer Flugroute für Luftfahrzeug als Objekt eingesetzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Ereignis z. B. um ein Wetterereignis, beispielsweise ein Sturmtief, handeln.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems wird zusätzlich der Einfluss von anderen Objekten, bzw. Personen auf die Bewegung des Objektes entlang der berechneten Route mit berücksichtigt.
Weiterhin werden bei einer möglichen Ausführungsform die Eigenschaften des Objektes bzw. der Personen 9-1, 9-2 zusätzlich berücksichtigt. Beispielsweise wird für eine ältere Person eine andere Fluchtroute berechnet als für eine jüngere Person.

Claims

Verfahren zum Berechnen einer Route (R) für mindestens ein Objekt (9) innerhalb eines vorgegebenen Gebietes (G) mittels eines Navigationsfeldes, wobei eine Metrik des Navigationsfeldes durch ein innerhalb des Gebietes (G) auftretendes Ereignis dynamisch verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Metrik eine Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes (9) ist, welches in Abhängigkeit des in dem Gebiet (G) auftretenden Ereignisses dynamisch verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ereignis durch ein Auftreten einer von einer Emissionsquelle (EQ) ausgehenden Emission innerhalb des Gebietes (G) gebildet wird, welches die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes (9) beeinflusst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Ausbreiten der Emission innerhalb des Gebietes (G) ausgehend von der Emissionsquelle (EQ) in Abhängigkeit eines diskreten oder kontinuierlichen Emissions-Ausbreitungsmodells berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Metrik des Navigationsfeldes in Abhängigkeit von Emissions-Ausbreitungsparametern berechnet wird, welche die Ausbreitung der Emission innerhalb des Gebietes (G) beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 5, – wobei die Emissions-Ausbreitungsparameter aufweisen: Materialparameter von in dem Gebiet (G) befindlichen Böden, Seitenwänden oder Decken; – Strömungsparameter von einer in dem Gebiet (G) herrschenden Luftströmung; und – Gebäudeparameter von in dem Gebiet (G) befindlichen Gebäuden, Räumen, Fenstern, Türen oder Treppen.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Emissions-Ausbreitungsparameter sensorisch erfasst werden oder aus einer Datenbank (8) ausgelesen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Objekte (9) durch Personen oder Fahrzeuge gebildet werden, deren Bewegung innerhalb des Gebietes (G) in Abhängigkeit eines Objektstrommodells und des Emissions-Ausbreitungsmodells berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die Route (R) für ein Objekt (9), das sich in dem betroffenen Gebiet (G), in welchem ein Ereignis aufgetreten ist, befindet, auf Basis der durch das Ereignis veränderten Metrik in Echtzeit berechnet wird, sobald mindestens ein Sensor (1) das Auftreten des Ereignisses innerhalb des Gebietes (G) detektiert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, wobei die berechnete Route (R) den in dem betroffenen Gebiet (G) befindlichen Objekten (9) durch Meldeeinrichtungen gemeldet wird, welche in dem Gebiet (G) angebracht sind oder von den Objekten (9) mitgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüchen 1 bis 10, wobei die Bewegung der Objekte (9) entlang der berechneten Route (R) gelenkt wird, indem Fenster, Türen, Schranken oder Treppen, welche in dem betroffenen Gebiet (G) vorgesehen sind, automatisch betätigt werden.
System zur Routenberechnung für mindestens ein Objekt (9), das sich innerhalb eines vorgegebenen Gebietes (G) befindet, mittels mindestens eines Navigationsfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metrik des Navigationsfeldes durch ein innerhalb des Gebietes (G) auftretendes Ereignis dynamisch verändert wird.
System nach Anspruch 12, wobei das System ferner aufweist: – Sensoren (1) zur Erfassung des Auftretens des Ereignisses innerhalb des Gebietes (G), und – eine Berechnungseinheit (3), welche die Route (R) mittels des Navigationsfeldes anhand der durch das auftretende Ereignis veränderten Metrik berechnet.
System nach Anspruch 12 oder 13, wobei das System ferner: eine Datenbank (10) und/oder Sensoren (1) zur Bereitstellung von Emissions-Ausbreitungsparametern aufweist in deren Abhängigkeit die Metrik durch die Berechnungseinheit (3) berechnet wird.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 14, wobei das System ferner aufweist: – Meldeeinrichtungen, welche für die Meldung der berechneten Route an die Objekte (9) vorgesehen sind; und – Lenkeinrichtungen, welche für die Lenkung der Objekte (9) entlang der berechneten Route vorgesehen sind.