Kalabalık tahliyesi için etmen tabanlı simülasyon ile elde edilen veriler üzerinde yapay arı koloni programlama tabanlı sembolik regresyon çalışması

Abstract

İnsan kaynaklı veya doğal yollarla meydana gelen acil durumlarla karşılaşıldığında kişilerin etkin bir şekilde tahliye edilebilmesi oldukça önemlidir. Günümüzde kalabalık tahliyesi oldukça popüler hale gelen ve önemini gün geçtikçe daha da artıran bir araştırma alanıdır. Acil durum öncesinde yapılan planlamalar ve alınan önlemler sürecin doğru yönetilebilmesini sağlar. Uygun planlama yapılabilmesi için sistem içerisindeki planlamaya etki edebilecek bütün parametrelerin önem derecesinin ve bu parametrelerin birbirleriyle olan ilişkilerinin bilinmesi önemlidir. Bu ilişkilerin tespiti için doğal yollarla yeterli verinin elde edilebilmesi pek mümkün olmamaktadır. Bu tez çalışmasında, bir alışveriş merkezi için kalabalık tahliyesi modellenerek etmen tabanlı simülasyon ile tahliye verileri üretilmiştir. Üretilen bu veriler üzerinde evrimsel hesaplama tabanlı otomatik programlama yöntemlerinden biri olan yapay arı koloni programlama (ABCP) kullanılarak sembolik regresyon çalışması yapılmıştır. Sembolik regresyonda kapı miktarı, kapı genişliği ve kişi sayısı olası bağımsız değişkenler (giriş değişkenleri), tahliye süresi ise bağımlı değişken (çıkış değişkeni) olarak dikkate alınmıştır. Sonuç olarak, çalışmada ele alınan alışveriş merkezinde kalabalık tahliyesi için farklı açılardan avantaj sağlayabilecek alternatif modeller sunulmuş ve ABCP'nin bu tür problemlerde kullanımına dair örnek bir çalışma literatüre kazandırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Kalabalık tahliyesi, otomatik programlama, sembolik regresyon, yapay arı koloni programlama (ABCP), etmen tabanlı simülasyon, simülasyon

It is very important that people can be evacuated effectively in the event of an emergency caused by human or natural means. Nowadays, crowd evacuation is a research area that has become very popular and is increasing its importance day by day. The plans made before the emergency and the precautionary measures taken ensure that the process can be managed correctly. In order to make proper planning, it is important to know the importance of all the parameters that may affect the planning in the system and the relations of these parameters with each other. It is unlikely that sufficient data can be obtained by natural means to determine these relations. In this thesis, crowd evacuation for a shopping mall was modeled and evacuation data were generated by agent based simulation. A symbolic regression study was performed on these generated data using artificial bee colony programming (ABCP), which is one of the evolutionary computation based automatic programming methods. In the symbolic regression, the number of doors, door width, and number of people were taken into account as possible independent variables (input variables) and the evacuation time as a dependent variable (output variable). As a result, alternative models that can provide advantages in different aspects for crowd evacuation in the shopping mall discussed in the study were presented, and a case study on the use of ABCP in such problems was introduced to the literature.Keywords: Crowd evacuation, automatic programming, symbolic regression, artificial bee colony programming (ABCP), agent based simulation, simulation