Yapı Bilgi Modeli Tabanlı Yangın Tahliye Simülasyonu (YBIMS)

Proje Başlığı: Yapı Bilgi Modeli Tabanlı Yangın Tahliye Simülasyonu (YBIMS)
Proje Türü: TÜBİTAK-1001
Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Hande Demirel

Yapı Bilgi Modeli Tabanlı Yangın Tahliye Simülasyonu (YBIMS) projesinin amacı, yangın tahliyesi sırasındaki insan davranışları ile ortam ve işlem adımlarını sanallaştırarak, riski çok yüksek ve kavramsal olarak karmaşık yangın tahliye senaryoları için karar vericilere etkin karar verme olanağı sunulmasıdır. Tüm aşamalar, geliştirilecek yöntemler ve kavramsal model, İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi binasında test edilecektir.

Yürütücülüğünü Prof. Dr. Hande Demirel'in (https://akademi.itu.edu.tr/demirelha/) yaptığı proje hakkında detaylı açıklamayı aşağıda bulabilirsiniz.

Özet:

Günümüzde özellikle şehirlerde yaşan insanlar zamanlarının büyük bölümünü karmaşık, büyük ve kalabalık kapalı alanlarda geçirmekte olup, karşılaştıkları riskler yine bu kapalı alanlara özgü olmaktadır. Bu risklerden yangın; alev ve duman çok hızlı yayıldığından afet kategorisinde yer almakta, yangın kaynaklı ölümlerin yarısı duman ve zehirli gazların solunması sonucu meydana gelmektedir. Bu nedenlerle bina yangın tahliye yönetimi çok büyük önem arz etmektedir. Mevcut yangın riskini azaltma yöntemlerinde, yangının sebep olabileceği duman, zehirli gazlar, nesnelerin, kalabalıkların oluşturabileceği engeller ve yapısal riskler dinamik bir şekilde ele alınamamaktadır. Bu nedenle olası bir yangında, gelişmiş çeşitli teknolojiler kullanarak çeşitli yangın senaryolarına bağlı tahliye analizlerinin gerçekleştirilmesi, kayıpların önlenmesi ve azaltılması açısından kritik önem taşımaktadır. Bilgi teknolojilerinde gelinen noktada, özellikle binadaki alev ve duman yayılımının, insan hareket ve karar alma süreçlerinin sanal ortamda dijitalleştirilebildiği, çeşitli senaryoların test edilebildiği dinamik risk yönetiminde karar destek amacı ile kullanılabilecek tahliye simülasyon platformları artık ulaşılabilir bir hedeftir. Yapı Bilgi Modeli Tabanlı Yangın Tahliye Simülasyonu (YBIMS) projesinin amacı, yangın tahliyesi sırasındaki insan davranışları ile ortam ve işlem adımlarını sanallaştırarak, riski çok yüksek ve kavramsal olarak karmaşık yangın tahliye senaryoları için karar vericilere etkin karar verme olanağı sunulmasıdır. Proje dört ana aşamadan oluşmaktadır. Bunlar; a) bina içi acil durum yönetim planları oluşturulmasında gereken detaylı geometrik ve semantik bilgiyi içeren, disiplinler arası veri paylaşımı açısından avantajları kanıtlanmış üç boyutlu Yapı Bilgi Modeli (YBM) üretilmesi, üretimin otomatikleştirilmesi için veri akış planlarının hazırlanması, makina öğrenmesi algoritmalarının denenmesi, b) yangın anının simülasyonu ile bulunacak alev ve dumanın yayılımı, dinamik riskler ve yapıya ait statik risklerin bütünleşik olarak modellendiği üç boyutlu dinamik risk haritaları ve bunlara bağlı kapalı alan navigasyon rotalarının oluşturulması, c) tahliye sürecindeki farklı insan davranışlarının modellenebildiği senaryolar üreterek, insanların davranışları, diğer insanlar ile etkileşimleri ve bina ile etkileşimlerinin mekansal/mekansal olmayan karar fonksiyonları ile modellenmesi, d) afetin neden olacağı dinamik değişimlerin ve buna bağlı olarak tahliye sürecinin bir arada ele alınarak tahliye simülasyonlarının oluşturulmasıdır. Tüm bu aşamalar, geliştirilecek yöntemler ve kavramsal model, İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi binasında test edilecektir. Projenin başarıya ulaşması için konularında uzman, disiplinler arası bir ekip bir araya gelmiş olup, detaylı bir yönetim planı ve iş akışı projede sunulmuştur. YBIMS projesinin özgün yönleri; a) İki boyutlu statik ve kişiselleştirilmemiş yangın tahliye planlarına, proje ile disiplinler arası bilgi ve deneyimin bütünleştirildiği, kapsamlı, yenilikçi ve yerli bir çözüm getirilmiş olacaktır, b) Dinamik risk yönetimi için oluşturulacak anlık haritalar kullanılarak, tahliye senaryoları sanal ortamda insan hayatı risk altında olmadan denenebilecektir, c) Farklı kaynaklardan gelen veriler, uluslararası standart olan üç boyutlu YBM içerisinde bütünleştirilecek, yangın simülasyonu, üç boyutlu risk haritaları ve yapay zeka destekli etmen temelli modelleme aynı platform içerisinde yenilikçi bir şekilde buluşturulacaktır. Bu sayede disiplinler arası etkileşim mümkün olacaktır, d) YBM tabanlı yangın tahliye simülasyonu için uygun ayrıntı detay seviyeleri belirlenecektir. e) YBIMS projesi özellikle dinamik risk yöntemi, simülasyon ortamında dijital aktörlerin birbirleri ve/veya bina ve yangın/duman ile etkileşimi sonucunda karar verme yetenekleri olması nedeniyle ulusal-uluslararası literatürde incelenen çalışmalardan farklıdır ve özgündür. YBIMS projesinin bilimsel ve ekonomik yaygın etkisi yüksek olup, kapasite arttırma potansiyeli bulunmaktadır. Proje kapsamında, katma değeri yüksek, üç boyutlu, dinamik, insan davranışlarının modellenebildiği dijital bir simülasyon modeli ve binaya ait üç boyutlu mekansal veri tabanı üretilecektir. Bina yangın tahliyesinde yer alan disiplinler, bilgi, yöntem ve modelleri açısından bütünleştirilecek ve disiplinlerin birlikte çalışabilirliği sağlanacaktır. Geliştirilecek ürünün, bütüncül veya modüler olarak tüm kampüste, diğer karmaşık ve kalabalık binalarda (örneğin otel, hastane, havaalanı, alışveriş merkezi) risk yönetimi ve risk azaltılması için kullanılması hedeflenmektedir. Proje kapsamında, etki faktörü yüksek bilimsel dergilerde ve konferanslarda uluslar/uluslararası yayım yapılması hedeflenmektedir. Doktora ve yüksek lisans tezlerinin desteklenmesi ile araştırma kapasitesi arttırılacaktır. YBIMS projesi tamamlandığında geliştirilen simülasyon platformu ile yeni bir ulusal-uluslararası projeye başvurulması hedeflenmektedir.