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Richtlinien für eine erweiterte Evakuierungsanalyse für neue und vorhandene Fahrgastschiffe

Vom 05. Dezember 2016
(VkBl. Nr. 24 vom 30.12.2016 S. 834)



(Siehe MSC.1/Rundschreiben 1533)
Az.: 11-3-0
Siehe Fn. *, 3

1 Besondere Annahmen

Die vorliegende Methode zur Abschätzung der Evakuierungszeitspanne beruht auf verschiedenen idealisierten Vergleichs-Szenarien; und es gelten die folgenden Annahmen:

  1. Fahrgäste und Besatzungsmitglieder werden als einzelne Individuen mit festgelegten eigenen Fähigkeiten und Reaktionszeitspannen dargestellt,
  2. Bei der Berechnung wird ein Sicherheitsfaktor mit einem Wert von 1,25 eingeführt, um die getroffenen Bauart-Vernachlässigungen, Annahmen und begrenzte Anzahl und Art der Vergleichs-Szenarien zu berücksichtigen.

2 Berechnung der Evakuierungszeitspanne

Die folgenden Komponenten sind in den Berechnungen der Evakuierungszeitspannen entsprechend dem Anhang zu berücksichtigen:

  1. Die in der Berechnung zu verwendende Verteilung der Reaktionszeitspannen,
  2. die Methode zur Bestimmung der Laufzeitspanne (T), und
  3. die Einbootungs- und Aussetzzeitspanne (E + L)

3 Feststellung von Staus

3.1 Staus in bestimmten Bereichen werden dadurch festgestellt, dass die örtliche Personendichte über eine erhebliche Zeitspanne 4 p/m2 übersteigt. Diese Werte für die Staus sind nicht notwendigerweise erheblich für den Gesamtablauf der Musterung.

3.2 Falls irgendein festgestellter Staubereich länger als 10 v. H. der simulierten Gesamt-Musterungszeitspanne (tA) besteht, ist er als erheblich anzusehen.

.

Methode zur Bestimmung der Laufzeitspanne (T) durch rechnergestützte Simulations-Verfahren für die erweiterte EvakuierungsanalyseAnhang 1

1 Eigenschaften der Modelle

1.1 Jede Person (p) wird im Modell individuell dargestellt.

1.2 Die Leistungsfähigkeit jeder Person wird durch einen Parametersatz festgelegt; einige dieser Parameter sind wahrscheinlichkeitstheoretisch.

1.3 Die Bewegung jeder einzelnen Person wird aufgezeichnet.

1.4 Die Parameter sollen unter den Einzelpersonen einer Population variieren.

1.5 Die grundlegenden Regeln für die Entscheidungen und Bewegungen von Personen sind für alle gleich und werden durch einen allgemeingültigen Algorithmus (Rechenregel) beschrieben.

1.6 Der Zeitunterschied zwischen den Aktionen zweier Personen in der Simulation darf nicht größer sein als eine Sekunde der simulierten Zeit, d. h. alle Personen agieren innerhalb einer Sekunde (eine parallele Aktualisierung ist notwendig).

2 Zu benutzende Parameter

2.1 Um ihren Gebrauch zu erleichtern, werden die Parameter in die vier gleichen Kategorien unterteilt, wie sie auch in anderen Arbeitsfeldern benutzt werden, nämlich Geometrie, Population, Umgebung (umgebungsbedingt) und Ablauf (ablaufbedingt).

2.2 Kategorie Geometrie: räumliche Anordnung der Fluchtwege, ihre Verstopfung und teilweise Nichtverfügbarkeit, Anfangsverteilung von Fahrgästen und Besatzungsmitgliedern.

2.3 Kategorie Population: Bereiche der Personen-Parameter und Demografie der Population.

2.4 Kategorie Umgebung: statischer und dynamischer Zustand des Schiffes.

2.5 Kategorie Ablauf: Besatzungsmitglieder, die im Notfall für die Unterstützung zur Verfügung stehen.

3 Empfohlene Parameterwerte

3.1 Kategorie Geometrie

3.1.1 Allgemeines

Die in diesem Anhang beschriebene Evakuierungsanalyse bezweckt nicht etwa eine wirkliche Notfallsituation zu simulieren, sondern vielmehr die Leistungsfähigkeit des Schiffes durch die Wiedergabe von Vergleichs-Szenarien zu messen. Es sind vier Vergleichsfälle zu betrachten, nämlich die Fälle 1, 2, 3 und 4 (genaue Beschreibungen befinden sich in Absatz 4), die den Primär-Evakuierungsfällen (Fälle 1 und 2, bei denen angenommen wird, dass alle Fluchtwege zur Verfügung stehen) und den Sekundär-Evakuierungsfällen (Fälle 3 und 4, bei denen angenommen wird, dass einige der Fluchtwege nicht zur Verfügung stehen) entsprechen.

3.1.2 Räumliche Anordnung der Fluchtwege - Primär-Evakuierungsfälle (Fälle 1 und 2): Es wird angenommen, dass sich Fahrgäste und Besatzung entlang der Haupt-Fluchtwege bewegen und dass sie den Weg zu den Sammelplätzen kennen; hierbei wird unterstellt, dass die Beschilderung, das bodennahe Sicherheitsleitsystem, die Schulung der Besatzung und andere wichtige Aspekte bezüglich der Gestaltung und des Betriebs der Evakuierungseinrichtungen mit den Anforderungen der entsprechenden IMO Instrumente übereinstimmen.

3.1.3 Räumliche Anordnung der Fluchtwege - Sekundär-Evakuierungsfälle (Fälle 3 und 4): Es wird angenommen, dass diejenigen Fahrgäste und Besatzungsmitglieder, die vorher den nun nicht mehr verfügbaren Haupt-Fluchtwegen zugeordnet waren, nunmehr den Fluchtwegen folgen, die vom Schiffskonstrukteur im Entwurf festgelegt sind.

3.1.4 Anfangsverteilung von Fahrgästen und Besatzung: Die Verteilung der Personen erfolgt auf der Grundlage der in Kapitel 13 des Codes für Brandsicherheitssysteme (FSS-Code) festgelegten Fälle, wie sie in Abschnitt 4 dargestellt sind.

3.2 Kategorie Population

3.2.1 Diese Kategorie beschreibt die Zusammensetzung der Population hinsichtlich Alter, Geschlecht, physische Merkmale und Reaktionszeitspannen. Die Population ist identisch für alle Szenarien mit Ausnahme der Reaktionszeitspannen und der Ausgangspunkte der Fahrgäste. Die Population setzt sich wie folgt zusammen:

Tabelle 3.1 - Zusammensetzung der Population (Alter und Geschlecht)

Populationsgruppe - FahrgästeProzentsatz (v. H.)
Weiblich, jünger als 30 Jahre7
Weiblich, 30-50 Jahre alt7
Weiblich, älter als 50 Jahre16
Weiblich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (1)10
Weiblich, älter als 50 Jahre,
beeinträchtigte Mobilität (2)
10
Männlich, jünger als30 Jahre7
Männlich, 30-50 Jahre alt7
Männlich, älter als 50 Jahre16
Männlich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (1)10
Männlich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (2)10
Populationsgruppe - BesatzungProzentsatz (v. H.)
Besatzung, weiblich50
Besatzung, männlich50

Alle Merkmale im Zusammenhang mit dieser Populationsverteilung sollen aus einer statistischen Verteilung bestehen, die durch einen festgelegten Bereich gekennzeichnet ist. Der Bereich ist durch einen Minimal- und einen Maximalwert festgelegt, innerhalb dessen die Werte eine gleichmäßige Zufallsverteilung haben.

3.2.2 Reaktionszeitspanne

Bei der Verteilung der Reaktionszeitspannen für die Vergleichs-Szenarien ist eine abgeschnittene logarithmische Normalverteilung 4 wie folgt anzuwenden:

Für Fall 1 und Fall 3 (Nachtfälle):
Formel(3.2.2.1)
Für Fall 2 und Fall 4 (Tagfälle):
Formel(3.2.2.2)

Hierbei ist:

x = die Reaktionszeitspanne in Sekunden, und
y = die Wahrscheinlichkeitsdichte bei der Reaktionszeitspanne "x".

3.2.3 Unbehinderte Laufgeschwindigkeit auf flacher Ebene (z.B. Gänge)

Die anzusetzenden maximalen unbehinderten Laufgeschwindigkeiten sind diejenigen Daten, die von Ando 5 veröffentlicht wurden und Laufgeschwindigkeiten für Männer und Frauen in Abhängigkeit vom Alter angeben. Diese sind entsprechend Abbildung 3.1 verteilt und werden durch annähernde stückweise Funktionen nach Tabelle 3.3 wiedergegeben.

Abbildung 3.1 - Laufgeschwindigkeiten als Funktion von Alter und Geschlecht

Bild

Tabelle 3.3 : Regressionsformeln für die mittleren Laufgeschwindigkeiten 6

GeschlechtAlter (Jahre)Geschwindigkeit (m/s)
weiblich2 - 8,30,06 * Alter + 0,5
8,3 - 13,30,04 * Alter + 0,67
13,3 - 22,250,02 * Alter + 0,94
22,25 - 37,5-0,018 * Alter + 1,78
37,5 - 70-0,01 * Alter + 1,45
männlich2 - 50,16 * Alter + 0,3
5 - 12,50,06 * Alter + 0,8
12,5 - 18,80,008 * Alter + 1,45
18,8 - 39,2-0,01 * Alter + 1,78
39,2 - 70-0,009 * Alter + 1,75

Für jede in Tabelle 3.1 festgelegte geschlechtsbezogene Gruppe ist die Laufgeschwindigkeit als eine statistische einheitliche Verteilung zu modellieren, deren Minimal - und Maximalwerte wie folgt angegeben sind:

Tabelle 3.4 : Laufgeschwindigkeit auf flacher Ebene (z.B. Gänge)

Populationsgruppe - FahrgästeLaufgeschwindigkeit auf flacher Ebene (z.B. Gänge)
Minimalwert (m/s)Maximalwert (m/s)
Weiblich, jünger als 30 Jahre0,931,55
Weiblich, 30-50 Jahre alt0,711,19
Weiblich, älter als 50 Jahre0,560,94
Weiblich, älter als 50 Jahre,
beeinträchtigte Mobilität (1)
0,430,71
Weiblich, älter als 50 Jahre,
beeinträchtigte Mobilität (2)
0,370,61
Männlich, jünger als30 Jahre1,111,85
Männlich, 30-50 Jahre alt0,971,62
Männlich, älter als 50 Jahre0,841,4
Männlich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (1)0,641,06
Männlich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (2)0,550,91
Populationsgruppe - BesatzungLaufgeschwindigkeit auf flacher Ebene (z.B. Gänge))
Minimum
(m/s)
Maximum
(m/s)
Besatzung, weiblich0,931,55
Besatzung, männlich1,111,85

3.2.4 Ungehinderte Geschwindigkeiten auf Treppen 7

Die Geschwindigkeiten sind auf der Grundlage von Geschlecht, Alter und Laufrichtung (aufwärts und abwärts) angegeben. Die Geschwindigkeiten in Tabelle 3.5 entsprechen denen entlang der geneigten Treppen. Es wird erwartet, dass alle folgenden Daten aktualisiert werden, sobald genauere Daten und Messwerte verfügbar sind.

Tabelle 3.5: Laufgeschwindigkeit auf Treppen

Populationsgruppe - FahrgästeLaufgeschwindigkeit auf Treppen (m/s)
treppabtreppauf
Min.Max.Min.Max.
Weiblich, jünger als 30 Jahre0,560,940,470,79
Weiblich, 30-50 Jahre alt0,490,810,440,74
Weiblich, älter als 50 Jahre0,450,750,370,61
Weiblich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (1)0,340,560,280,46
Weiblich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (2)0,290,490,230,39
Männlich, jünger als30 Jahre0,761,260,50,84
Männlich, 30-50 Jahre alt0,641,070,470,79
Männlich, älter als 50 Jahre0,50,840,380,64
Männlich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (1)0,380,640,290,49
Männlich, älter als 50 Jahre, beeinträchtigte Mobilität (2)0,330,550,250,41
Populationsgruppe - BesatzungLaufgeschwindigkeit auf Treppen (m/s)
treppabtreppab
Min.Max.Min.Max.
Besatzung, weiblich0,560,940,470,79
Besatzung, männlich0,761,260,50,84

3.2.5 Stimmigkeit der Laufgeschwindigkeit

Die ungehinderten Geschwindigkeiten jeder flüchtenden Person auf flacher Ebene und auf Treppen (abwärts und aufwärts) liegen innerhalb der betreffenden in den Tabellen 3.4 und 3.5 festgelegten Bereiche.

3.2.6 Ausgangs - Flussrate (Türen)

Die spezifische Einheit Fluss ist die Anzahl der flüchtenden Personen, die eine Stelle des Fluchtweges pro Zeiteinheit und pro Einheit der Breite des entsprechenden Weges passieren; und sie wird in Personenanzahl (p) gemessen. Die spezifische Flusseinheit 8 darf für keinen der Ausgänge 1,33 p/m/s überschreiten.

3.3 Kategorie Umgebung

Statischer und dynamischer Zustand des Schiffes. Diese Parameter beeinflussen die Laufgeschwindigkeit der Personen. Zur Zeit liegen keine verlässlichen Zahlenwerte vor, um diesen Einfluss zu bewerten; deshalb konnten diese Parameter noch nicht berücksichtigt werden. Dieser Einfluss wird in den Szenarien (Fälle 1, 2, 3 und 4) solange nicht berücksichtigt, bis mehr Daten gesammelt worden sind.

3.4 Kategorie Ablauf

Für den Zweck der vier Szenarien (Vergleichsfälle) ist nicht gefordert, ein besonderes spezifisches Verhalten der Besatzung darzustellen. Die Verteilung der Besatzung für die Szenarien (Vergleichsfälle) muss jedoch in Übereinstimmung mit Abschnitt 4 sein.

3.5 Es wird erwartet, dass alle in den Absätzen 3.2 und 3.3 angegebenen Daten aktualisiert werden, wenn genauere Daten und Messwerte zur Verfügung stehen.

4 Genaue Beschreibung (Szenarien) für die vier zu betrachtenden Fälle

Zwecks Durchführung der Evakuierungsanalyse sind die folgenden Anfangsverteilungen für Fahrgäste und Besatzung zu berücksichtigen, die unter Beachtung ergänzender Hinweise, die nur für die erweiterte Evakuierungsanalyse von Bedeutung sind, aus Kapitel 13 des Codes für Brandsicherheitssysteme (FSS-Code) abgeleitet sind. Falls umfangreichere Daten zur Berücksichtigung der Verteilung der Besatzung verfügbar sind, darf die Verteilung von den folgenden Vorgaben abweichen.

4.1 Fälle 1 und 3 (Nachtfälle)

Fahrgäste in den Kabinen unter voller Ausnutzung der gesamten Bettenkapazität, 2/3 der Besatzungsmitglieder in ihren Kabinen und vom restlichen 1/3 der Besatzungsmitglieder:

  1. befinden sich anfangs 50 v. H. in Wirtschaftsräumen,
  2. befinden sich 25 v. H. an den Notfallstationen und werden nicht ausdrücklich in der Simulation berücksichtigt, und
  3. befinden sich anfangs 25 v. H. an den Sammelplätzen und bewegen sich im Gegenstrom zu den evakuierenden Personen in Richtung der entferntesten Fahrgastkabine, die dem betreffenden Sammelplatz zugeteilt ist; sobald diese Fahrgastkabine erreicht ist, werden diese Besatzungsmitglieder in der Simulation nicht mehr berücksichtigt. Das Verhältnis von Fahrgästen zu Besatzungsmitgliedern im Gegenstrom muss in jedem senkrechten Hauptbrandabschnitt das Gleiche sein.

4.2 Fälle 2 und 4 (Tagfälle)

Gesellschaftsräume nach der Begriffsbestimmung in Regel II-2/3.39 sind zu 75 v. H. des maximalen Fassungsvermögens dieser Räume mit Fahrgästen besetzt. Die Besatzung ist wie folgt verteilt

  1. 1/3 der Besatzungsmitglieder ist anfangs in den Unterkunftsräumen für die Besatzung (Kabinen und Tagesräume für die Besatzung) verteilt,
  2. 1/3 der Besatzungsmitglieder ist anfangs in den Gesellschaftsräumen verteilt,
  3. das restliche 1/3 der Besatzungsmitglieder wird wie folgt verteilt:
    1. 50 v. H. befinden sich in Wirtschaftsräumen,
    2. 25 v. H. befinden sich an den ihnen im Notfall zugewiesenen Stationen und werden nicht ausdrücklich in der Simulation berücksichtigt, und
    3. 25 v. H. befinden sich anfangs an den Sammelplätzen und bewegen sich im Gegenstrom zu den evakuierenden Personen in Richtung der entferntesten Fahrgastkabine, die dem betreffenden Sammelplatz zugeteilt ist; sobald diese Fahrgastkabine erreicht ist, werden diese Besatzungsmitglieder in der Simulation nicht mehr berücksichtigt. Das Verhältnis von Fahrgästen zu Besatzungsmitgliedern im Gegenstrom muss in jedem senkrechten Hauptbrandabschnitt das Gleiche sein.

5 Verfahren zur Berechnung der Laufzeitspanne T

5.1 Sowohl die vom Modell vorhergesagte als auch die in der Realität gemessene Laufzeitspanne ist eine Zufallsgröße infolge der wahrscheinlichkeitstheoretischen Eigenschaft des Evakuierungsprozesses.

5.2 Insgesamt müssen für jeden der Vergleichsfälle mindestens 500 verschiedene Simulationen durchgeführt werden. Das ergibt für jeden Fall mindestens 500 Werte für tA.

5.3 Diese Simulationen bestehen aus mindestens 100 verschiedenen, zufällig gebildeten Populationen (innerhalb des Bereichs der Populationsdemografie nach Absatz 3). Die Simulationen auf der Grundlage von jeder dieser verschiedenen Populationen sind mindestens fünfmal zu wiederholen. Wenn diese fünf Wiederholungen nur geringfügige Abweichungen in ihren Ergebnissen aufweisen, ist die Gesamtanzahl der untersuchten Populationen 500mal anstelle von 1 00mal auszuführen, wobei nur eine einzelne Simulation für jede Population durchgeführt wird.

5.4 Die Mindestanzahl von 500 verschiedenen Simulationen kann verringert werden, wenn mit einer geeigneten Methode wie der in Anhang 3 dargestellten, eine Konvergenz festgestellt wird. In diesem Fall darf die Gesamtzahl verschiedener Simulationen nicht weniger als 50 betragen.

5.5 Der Wert für die Laufzeitspanne für jeden der Fälle 1 bis 4: Als Wert tI wird der Wert angenommen, der größer ist als 95 v. H. aller berechneten Werte (d. h. für jeden der Fälle 1 bis 4 werden die Zeitspannen tA vom niedrigsten bis zum höchsten Wert aufgereiht und der Wert tI wird ausgewählt, für den 95 v. H. der aufgereihten Werte kleiner sind als dieser).

5.6 Der Wert der Laufzeitspanne, der die Leistungsanforderung für T einhält, ist der größte Wert unter den vier berechneten Laufzeitspannen tI (eine für jeden der Fälle 1 bis 4).

5.7 Das Verfahren für die Berechnung der Laufzeitspanne für die Fälle 5 und 6 muss auf denselben Grundlagen beruhen wie das für die Fälle 1 bis 4.

6 Dokumentation des verwendeten Simulationsmodells

6.1 Die Annahmen, die in der Simulation gemacht wurden, müssen angegeben werden. Es dürfen keine Annahmen getroffen werden, die Vereinfachungen enthalten, die über diejenigen in Absatz 3.2 der Richtlinien für eine erweiterte Evakuierungsanalyse für neue und vorhandene Fahrgastschiffe hinausgehen.

6.2 Die Dokumentation der Algorithmen hat folgende Bestandteile zu enthalten:

  1. Die im Modell zur Beschreibung der Dynamik benutzten Variablen, z.B. Laufgeschwindigkeit und Laufrichtung jeder Person,
  2. den funktionalen Zusammenhang zwischen den Parametern und den Variablen,
  3. die Art der Aktualisierung, z.B. die Reihenfolge, in der sich die Personen während der Simulation bewegen (parallel, zufällig sequenziell, geordnet sequenziell oder anders),
  4. die Darstellung von Treppen, Türen, Sammelplätzen, Einbootungsstationen und anderen besonderen räumlichen Bauelementen und ihren Einfluss auf die Variablen während der Simulation (sofern es einen gibt) und die jeweiligen Parameter, die diesen Einfluss quantifizieren, und
  5. ein ausführliches Benutzerhandbuch, das die Art des Modells und die zugrunde liegenden Annahmen beschreibt; ferner müssen Richtlinien für die sachgemäße Benutzung des Modells und die Interpretation der Ergebnisse jederzeit zur Verfügung stehen.

.

Anleitung zur Bewertung/Überprüfung von rechnergestützten Verfahren zur Simulation von EvakuierungenAnhang 2

1 Die Überprüfung von Software ist eine andauernde Tätigkeit. Für jede komplexe Simulationssoftware ist die Überprüfung eine andauernde Tätigkeit und ein integraler Bestandteil ihrer Lebensdauer. Es gibt mindestens vier Formen der Überprüfung, denen Evakuierungsmodelle unterzogen werden sollen. Diese sind 9:

  1. Überprüfung der Einzelkomponenten,
  2. funktionale Überprüfung,
  3. qualitative Überprüfung, und
  4. quantitative Überprüfung.

Überprüfung der Einzelkomponenten

2 Die Überprüfung der Einzelkomponenten schließt die Überprüfung ein, ob die verschiedenen Einzelkomponenten der Software wie vorgesehen funktionieren. Dieses umfasst das Durchlaufen der Software in einer Reihe von elementaren Testfällen, um sicherzustellen, dass die wichtigsten Teilkomponenten des Modells wie beabsichtigt funktionieren. Die folgende Auflistung ist eine nicht abschließende Aufzählung vorgeschlagener Prüfungen, die im Überprüfungsprozess zu berücksichtigen sind.

Prüfung 1: Beibehalten der vorgegebenen Laufgeschwindigkeit in einem Gang

3 Es ist nachzuweisen, dass eine Person in einem 2 m breiten und 40 m langen Gang mit einer Laufgeschwindigkeit von 1 m/s diese Entfernung in 40 s zurücklegt.

Prüfung 2: Beibehalten der vorgegebenen Laufgeschwindigkeit treppaufwärts

4 Es ist nachzuweisen, dass eine Person auf einer 2 m breiten und 10 m langen Treppe, gemessen entlang der Treppenneigung, mit einer Laufgeschwindigkeit von 1 m/s diese Entfernung in 10 s zurücklegt.

Prüfung 3: Beibehalten der vorgegebenen Laufgeschwindigkeit treppabwärts

5 Es ist nachzuweisen, dass eine Person auf einer 2 m breiten und 10 m langen Treppe, gemessen entlang der Treppenneigung, mit einer Laufgeschwindigkeit von 1 m/s diese Entfernung in 10 s zurücklegt.

Prüfung 4: Ausgangs-Flussrate

6.100 Personen (p) befinden sich in einem Raum der Größe 8 m mal 5 m mit einem 1 m breiten Ausgang, der in der Mitte der 5 m langen Wand angeordnet ist. Die Flussrate darf während der gesamten Zeitdauer 1,33 p/s nicht überschreiten.

Prüfung 5: Reaktionszeitspanne

7 Zehn Personen befinden sich in einem Raum der Größe 8 m mal 5 m mit einem 1 m breiten Ausgang, der in der Mitte der 5 m langen Wand angeordnet ist. Die Reaktionszeitspannen werden wie folgt festgelegt: gleichmäßig verteilt im Bereich von 10 s bis 100 s. Es ist nachzuweisen, dass jede Versuchsperson zum vorgegebenen Zeitpunkt mit dem Laufen beginnt.

Prüfung 6: Umrunden von Ecken

8 Zwanzig Personen, die sich auf eine Ecke mit einem nach links abbiegenden Quergang zubewegen (siehe Abbildung 1), umrunden die Ecke erfolgreich, ohne die Begrenzungen zu überschreiten.

Prüfung 7: Zuordnung der Populationsdemografie-Parameter

9 Eine aus 30- bis 50jährigen Männern bestehende Gruppe entsprechend der Tabelle 3.4 im Anhang der Richtlinien für eine erweiterte Evakuierungsanalyse für neue und vorhandene Fahrgastschiffe ist auszuwählen, und die Laufgeschwindigkeiten sind über eine Population von 50 Personen zu verteilen. Es ist nachzuweisen, dass die Verteilung der Laufgeschwindigkeiten mit der in der Tabelle angegebenen Verteilung übereinstimmt.

Funktionale Überprüfung

10 Die funktionale Überprüfung schließt die Überprüfung ein, ob das Modell die Leistungsfähigkeit besitzt, den Bereich der Einsatzmöglichkeiten, die für die Durchführung der vorgesehenen Simulation erforderlich sind, abzudecken. Diese Anforderung ist aufgabenspezifisch. Um die funktionale Überprüfung zu erfüllen, müssen die Entwickler des Modells in verständlicher Weise den gesamten Bereich der Einsatzmöglichkeiten des Modells und der damit zusammenhängenden Annahmen darstellen und eine Anleitung für den sachgemäßen Gebrauch dieser Einsatzmöglichkeiten zur Verfügung stellen. Diese Informationen müssen in der technischen Dokumentation zur Software griffbereit sein.

Qualitative Überprüfung

11 Die dritte Form der Modellbestätigung betrifft die Erscheinungsform des vorhergesagten menschlichen Verhaltens mit fundierten Erwartungen. Obwohl dieses nur eine qualitative Form der Überprüfung darstellt, ist sie nichtsdestoweniger wichtig, da sie aufzeigt, dass die in dem Modell eingebauten Verhaltensweisen in der Lage sind, ein realistisches Verhalten zu bewirken.

Prüfung 8: Gegenstrom - Zwei durch einen Gang miteinander verbundene Räume

12 Zwei 10 m breite und lange Räume sind durch einen 10 m langen und 2 m breiten Gang miteinander verbunden, der in der Mitte einer Seite jedes Raumes beginnt bzw. endet. Eine aus 30- bis 50jährigen Männern bestehende Gruppe entsprechend der Tabelle 3.4 im Anhang der Richtlinien für eine erweiterte Evakuierungsanalyse für neue und vorhandene Fahrgastschiffe mit sofortiger Reaktionszeit ist auszuwählen, und die Laufgeschwindigkeiten sind über eine Population von 100 Personen zu verteilen.

13 Schritt 1: 100 Personen bewegen sich von Raum 1 nach Raum 2, wobei die Anfangsverteilung so ist, dass die linke Seite des Raumes 1 mit der maximal möglichen Dichte besetzt wird (siehe Abbildung 2). Die Zeit, zu der die letzte Person Raum 2 betritt, ist aufzuzeichnen.

14 Schritt 2: Schritt 1 wird wiederholt mit zusätzlichen 10, 50 und 100 Personen in Raum 2. Diese Personen haben die gleichen Eigenschaften wie diejenigen in Raum 1. In beiden Räumen wird gleichzeitig mit dem Verlassen begonnen, und die Zeitspanne, nach der die letzte Person aus Raum 1 den Raum 2 erreicht, ist aufzuzeichnen. Das erwartete Ergebnis ist, dass die aufgezeichnete Zeitspanne mit der Anzahl der Personen im Gegenstrom zunimmt.

Abbildung 1: Quergang

Bild

Abbildung 2: Zwei durch einen Gang miteinander verbundene Räume

Bild

Prüfung 9: Ausgangs-Fluss - Flucht einer Menschenmenge aus einem großen Gesellschaftsraum

15 In einem Gesellschaftsraum mit vier Ausgängen sind 1000 Personen in dem Raum gleichmäßig verteilt (siehe Abbildung 3). Die Personen verlassen den Raum durch den nächstliegenden Ausgang. Eine aus 30- bis 50jährigen Männern bestehende Gruppe entsprechend der Tabelle 3.4 im Anhang der Richtlinien für eine erweiterte Evakuierungsanalyse für neue und vorhandene Fahrgastschiffe mit sofortiger Reaktionszeit ist auszuwählen, und die Laufgeschwindigkeiten sind über eine Population von 1000 Personen zu verteilen.

Schritt 1: Die Zeitdauer, die die letzte Person zum Verlassen des Raumes benötigt, ist aufzuzeichnen.

Schritt 2: Die Türen 1 und 2 werden geschlossen und Schritt 1 ist zu wiederholen.

Das erwartete Ergebnis ist eine ungefähre Verdopplung der Zeitspanne zum Verlassen des Raumes.

Abbildung 3: Ausgangs-Fluss aus einem großen Gesellschaftsraum

Bild

Prüfung 10: Zuweisung von Fluchtwegen

16 Es ist die Sektion eines Kabinengangs entsprechend Abbildung 4 und der darin angegebenen Population aufzubauen, die mit einer aus 30- bis 50jährigen Männern bestehenden Gruppe entsprechend der Tabelle 3.4 im Anhang der Richtlinien für eine erweiterte Evakuierungsanalyse für neue und vorhandene Fahrgastschiffe mit sofortiger Reaktionszeit besetzt ist, und die Laufgeschwindigkeiten sind über eine Population von 23 Personen zu verteilen. Die Personen in den Kabinen 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9 und 10 sind dem Hauptausgang zugewiesen. Alle übrigen Fahrgäste sind dem Nebenausgang zugewiesen. Das erwartete Ergebnis ist, dass alle Fahrgäste zu den ihnen zugewiesenen Ausgängen gehen.

Abbildung 4: Kabinenbereich

Bild

Prüfung 11: Treppe

17 Es ist ein Raum, der mit einer Treppe durch einen Gang verbundener ist, entsprechend Abbildung 5 und der darin angegebenen Population aufzubauen, der mit einer aus 30- bis 50jährigen Männern bestehenden Gruppe entsprechend der Tabelle 3.4 im Anhang der Richtlinien für eine erweiterte Evakuierungsanalyse für neue und vorhandene Fahrgastschiffe mit sofortiger Reaktionszeit besetzt ist, und die Laufgeschwindigkeiten sind über eine Population von 150 Personen zu verteilen. Das erwartete Ergebnis ist, dass sich am Ausgang des Raumes ein Stau bildet, der einen stetigen Fluss im Gang und eine Staubildung am Fuß der Treppe entstehen lässt.

Abbildung 5: Fluchtweg über eine Treppe

Bild

Prüfung 12: Beziehung zwischen Fluss und Dichte

18 Die Software muss für einen Gang ohne jegliche Hindernisse geprüft werden. Es muss nachgewiesen werden, dass der Personenfluss im Gang bei sehr hohen Populationsdichten generell geringer ist gegenüber dem bei mäßigen Dichten.

Quantitative Überprüfung

19 Die quantitative Überprüfung beinhaltet den Vergleich von Modellvorhersagen mit verlässlichen Daten aus Evakuierungsübungen. Bei dem derzeitigen Entwicklungsstand sind nicht genügend verlässliche experimentelle Daten vorhanden, um eine gründliche quantitative Überprüfung von Evakuierungsmodellen zu ermöglichen. Die ersten drei Komponenten des Überprüfungsprozesses werden solange als ausreichend angesehen, bis solche Daten verfügbar werden.

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Beispiel für ein KonvergenzkriteriumAnhang 3

Mit dem folgenden Prozess wird ein Beispiel für das in Absatz 5.4 des Anhangs 1 angeführte Konvergenzkriterium gegeben.

1 Insgesamt müssen für jeden der Vergleichsfälle mindestens 50 verschiedene Simulationen durchgeführt werden. Das ergibt für jeden Fall mindestens 50 Werte für tA. In Abhängigkeit vom Ergebnis der Konvergenztests (3 und 4 weiter unten) können mehr als 50 Simulationen erforderlich werden, was eine Erhöhung der Anzahl der Simulationen um jeweils eine weitere (siehe 3) erfordert und eine Prüfung des Kriteriums nach jeder Serie von 50 Simulationsläufen (siehe 4).

2 Diese Simulationen müssen sich aus mindestens 10 verschiedenen, zufällig gebildeten Populationen (innerhalb des Bereichs der Populationsdemografie nach Absatz 3 des Anhangs 1) zusammensetzen. Die Simulationen auf der Grundlage von jeder dieser verschiedenen Populationen müssen mindestens fünfmal wiederholt werden. Wenn diese fünf Wiederholungen nur geringfügig voneinander abweichende Ergebnisse erbringen, muss die Gesamtanzahl der untersuchten Populationen 50 statt 10 betragen, wobei dann nur eine einzelne Simulation für jede Population durchgeführt wird.

3 Die beobachtete 95. Perzentile von tA

3.1 Für jeden Fall ist die Ermittlung der 95. Perzentile ein inkrementeller Vorgang, der bei jedem Simulationslauf unter Verwendung aller verfügbaren Werte für tA durchgeführt wird, die zuvor, beginnend mit dem ersten und endend mit dem letzten Simulationslauf, aus den für den untersuchten Fall bereits erfolgten Simulationsläufen errechnet wurden.

3.2 Als Wert der 95. Perzentile aller berechneten Gesamt-Musterungszeiten (noted T0,95) wird derjenige Wert angenommen, der größer ist als 95 v. H. aller zuvor errechneten Werte (d. h. für jeden der vier Fälle, für jeden weiteren unten mit dem Buchstaben "i" indexierten Simulationslauf, werden alle verfügbaren Werte für Musterungszeiten tA des Falles vom niedrigsten bis zum höchsten Wert aufgereiht und dann wird der Wert Ti0,95 ausgewählt, für den 95 v. H. der aufgereihten Werte kleiner sind als dieser. Folglich ergibt sich bei der Simulation Nummer i eine Reihe von i Werten für Ti 0,95).

4 Konvergenzkriterium

4.1 Für jeden Fall ist der Konvergenztest eine Bewertung des folgenden Kriteriums, die für jede Serie von 50 Simulationsläufen durchgeführt wird. N bezeichnet die Anzahl der Simulationen, die jedes Mal durchgeführt wurden, wenn das Kriterium geprüft wurde (d. h. N = 50 für die erste Testserie, N = 100 für die zweite Testserie usw.).

4.2 Die Differenz zwischen dem im Verlauf der 50 letzten Simulationsschritte erhaltenen Höchst- und Tiefstwert Ti0,95 von darf die (als Absolutwert betrachtete) Differenz zwischen dem Mittelwert von Ti 0,95 aus den letzten 50 Simulationsschritten und der längsten zulässigen Musterungszeit (Tlim) nicht überschreiten:

Formel

Wobei:

Formel

Tlimmit n, E und L wie in der Anlage 1, Absatz 5.1 (1) definiert,
FormelMittelwert (Ti0,95), mit i zwischen (N-49) und N,
FormelHöchstwert (Ti0,95), mit i zwischen (N-49) und N, und
FormelTiefstwert (Ti0,95), mit i zwischen (N-49) und N.

4.3 Für jeden der vier Fälle muss die im Folgenden angegebene iterative Methode zur Bestimmung der Laufzeit Tcase angewandt werden:

5 Der für die Erfüllung der Leistungsanforderung geforderte Wert der Laufzeit T ist die längste der vier errechneten Laufzeiten Tcase (jeweils eine für jeden der vier Fälle).

6 Dasselbe Verfahren für ein Konvergenzkriterium für Fall 5 und die Laufzeitspanne im Fall 6 (Laufzeitspanne von Sammelplätzen zu den Einstiegspunkten der Rettungsmittel) kann auf demselben Prinzip gegründet werden (Absätze 1 bis 5). Für Fall 6 erfordert das Verfahren eine Anpassung der Formelzeichen (tA) und die Berücksichtigung der Bedingung (E+L) <30' (siehe Anlage 1, Absatz 5.1 (2) für die Begriffsbestimmung von Tlim).

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