Мы используем cookie-файлы, которые помогают сделать посещение нашего сайта для вас более удобным. Вы можете управлять cookie-файлами, изменив настройки браузера. Политика использования cookie.

Принять
AnyLogic
Анализ уязвимостей в безопасности станций метрополитена с помощью имитационного моделирования

Анализ уязвимостей в безопасности станций метрополитена с помощью имитационного моделирования

Назад

Обзор

STAM — итальянская консалтинговая компания, которая разрабатывает высокотехнологичные решения для бизнес-задач своих клиентов. Компания специализируется в различных инженерных областях, включая секторы безопасности и транспорта, область устойчивого развития и экономики замкнутого цикла, оборонную робототехнику, индустрию 4.0 и многое другое. Компания также является активным участником исследовательских проектов Европейского Союза.

Проблема

Из-за возросшего количества террористических атак в Европе в последние годы Европейская комиссия расширила финансирование проектов, направленных на повышение общественной безопасности и противодействие террористической деятельности.

Компания STAM работала над одним из таких проектов. Инженеры создали имитационную модель пассажиропотоков на станции метрополитена, чтобы проанализировать их поведение при различных сценариях атак.

Цель состояла в том, чтобы смоделировать поведение пассажиров в инфраструктуре станции в нормальных условиях и сравнить его с поведением в случае атак. Инженеры также хотели выявить критические уязвимости в общественной инфраструктуре с помощью моделирования эвакуации.

Моделирование пассажирских потоков в обычных условиях
Моделирование пассажирских потоков в обычных условиях (нажмите, чтобы увеличить)

Решение

Инженеры смоделировали двухэтажную станцию открытого типа с двумя обособленными входами и платформой на верхнем этаже. Модель также включала в себя объекты, которые пассажиры используют во время поездок на метро: банкоматы, туалеты, кофе-поинты и магазины.

В рамках модели инженеры из STAM создали 3 сценария атак на станцию метрополитена:

Каждый тип атаки был задан в виде агента. Для каждого агента инженеры создали диаграмму состояний, которая отражала разные фазы атаки. Сочетание диаграммы состояний и диаграммы процессов позволило агентам передвигаться внутри среды моделирования. Единственным агентом без заданной диаграммы процессов стал агент-«взрыв», поскольку он является статичным.

Диаграммы состояний и диаграммы процессов для агентов
Диаграммы состояний и диаграммы процессов для агентов (нажмите, чтобы увеличить)

Встроенная 2D и 3D анимация в AnyLogic дает возможность наблюдать за выполнением запусков модели разными способами, позволяя исследовать поведение агента при каждом сценарии.

Моделирование сценариев
Моделирование сценариев

В первом сценарии со взрывом бомбы модель показала влияние взрыва и его последствия, в том числе время реакции пешеходов поблизости и их эвакуацию.

Во втором сценарии с оружием ближнего боя модель показала, что толпе потребовалось больше времени, чтобы среагировать и эвакуироваться, т.к. атака имела локализованный характер. Также модель показала путь преступника, пытавшегося покинуть станцию, но задержанного охраной.

Наконец, в третьем сценарии с дроном основная атака произошла в момент, когда поезд прибыл на платформу, т.е. когда количество людей на платформе было максимальным.

Результат

Карты плотности, используемые при моделировании пассажиропотоков, помогли инженерам определить критические точки в пешеходной зоне, где потенциальная угроза безопасности может возрасти.

В результате запусков сценариев были получены данные для сравнительного анализа: количество пострадавших и погибших, а также среднее время эвакуации и критические зоны.

Результаты моделирования
Результаты моделирования (нажмите, чтобы увеличить)

Результаты моделирования показали, что среднее время эвакуации примерно одинаково вне зависимости от сценария, поскольку для всех прогонов использовалась одна и та же инфраструктура станции. Вместимость и пути эвакуации также одинаковы для каждого случая.

Но несмотря на то, что время эвакуации схоже, количество пострадавших отличается в зависимости от типа атаки. Атака с применением дрона повлекла за собой наибольшее число жертв и пострадавших, поскольку дрон «ориентирован» на ожидание прибытия поезда и максимальную концентрацию пассажиров для атаки.

Компания STAM продолжает сотрудничество с Европейской комиссией по проекту общественной безопасности.

Более того, STAM планирует дополнить текущий проект новыми решениями, например, применить умную систему сигнализации для сокращения времени эвакуации пешеходов. Компания также хочет внедрить и смоделировать систему безопасности на основе искусственного интеллекта, которая сможет распознавать подозрительные объекты (например, бомбу). Оценка этих систем даст возможность понять, какая из них лучше всего поможет предотвратить атаки.

STAM представила свой проект [англ., PDF] на конференции AnyLogic 2021.



Похожие проекты

Другие истории успеха

Сборник историй успеха от пользователей AnyLogic

Скачать