Sobre la verificación del modelo de evacuación peatonal
Autores: Kubera, Petr; Felcman, Jií
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Sobre la verificación del modelo de evacuación peatonal
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Solución numérica
Movimiento de peatones
Fuerza social
Ecuaciones de dinámica de fluidos
Término fuente
Esquemas de división
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo nos ocupamos de la solución numérica de modelos macroscópicos de movimiento de peatones. Desde un punto de vista macroscópico, el movimiento de peatones puede describirse mediante un sistema de ecuaciones hiperbólicas de primer orden similares al flujo compresible e invíscido en 2D. Para las Ecuaciones de Flujo de Peatones (PFEs, por sus siglas en inglés), la densidad y la velocidad se consideran como las variables desconocidas. En las PFEs, también se tiene en cuenta la fuerza social, que reemplaza el término de fuerza de volumen externa utilizado en la formulación del flujo de fluidos, es decir, el movimiento de peatones se ve influenciado por la proximidad de otros peatones. Para ser concretos, la dirección deseada del movimiento de peatones depende de la densidad y se incorpora en el término fuente. Por lo tanto, el sistema de ecuaciones de dinámica de fluidos está acoplado con la ecuación para. El mensaje principal de este artículo es la verificación de este modelo. En primer lugar, proponemos dos enfoques para la discretización del término fuente. En segundo lugar, proponemos dos esquemas de partición para la solución numérica del sistema acoplado. Esto nos lleva a cuatro métodos numéricos diferentes para las PFEs. La novedad de este trabajo es el estudio comparativo de las soluciones numéricas, que muestra que todos los métodos propuestos están en buen acuerdo.
Descripción
En este artículo nos ocupamos de la solución numérica de modelos macroscópicos de movimiento de peatones. Desde un punto de vista macroscópico, el movimiento de peatones puede describirse mediante un sistema de ecuaciones hiperbólicas de primer orden similares al flujo compresible e invíscido en 2D. Para las Ecuaciones de Flujo de Peatones (PFEs, por sus siglas en inglés), la densidad y la velocidad se consideran como las variables desconocidas. En las PFEs, también se tiene en cuenta la fuerza social, que reemplaza el término de fuerza de volumen externa utilizado en la formulación del flujo de fluidos, es decir, el movimiento de peatones se ve influenciado por la proximidad de otros peatones. Para ser concretos, la dirección deseada del movimiento de peatones depende de la densidad y se incorpora en el término fuente. Por lo tanto, el sistema de ecuaciones de dinámica de fluidos está acoplado con la ecuación para. El mensaje principal de este artículo es la verificación de este modelo. En primer lugar, proponemos dos enfoques para la discretización del término fuente. En segundo lugar, proponemos dos esquemas de partición para la solución numérica del sistema acoplado. Esto nos lleva a cuatro métodos numéricos diferentes para las PFEs. La novedad de este trabajo es el estudio comparativo de las soluciones numéricas, que muestra que todos los métodos propuestos están en buen acuerdo.