eFlow – Personenstromanalyse der FHV, der HTWG Konstanz und der ZHAW Winterthur bei uns in der CampusVäre

Im jüngst erfolgreich abgeschlossenen Projekt eFlow forschte die FHV zusammen mit der HTWG Konstanz und der ZHAW Winterthur an der Gestaltung öffentlicher Räume. Entwickelt wurde ein freizugängliches Softwaretool, mit dem die Dynamik und Bewegung von Menschen und die damit verbundene Infektionswahrscheinlichkeit simuliert werden können.

Von der Personenstromanalyse zum Simulationsmodell

In unserer Shedhalle wurde ein Indoor-Lokalisierungssytem installiert, das die Positionen von Versuchspersonen aufzeichnet. Die Teilnehmer:innen des Versuchs erhielten einen Sender, der mehrere Male pro Sekunde seine ID via Ultrawideband ausstrahlte. Acht im Raum montierte Empfänger warteten auf diese Nachrichten und speicherten den exakten Empfangszeitpunkt. Sobald mindestens drei Empfänger das Signal eines Senders erhalten hatten, berechnete das System die entsprechende Position anhand der Zeitunterschiede.

Am Nachmittag des 14. April hatten 30 Freiwillige die Aufgabe, fünf unterschiedliche Settings jeweils zehnmal gemeinsam zu durchschreiten. Dabei ist beim Grundszenario die gesamte Raumbreite offen, im Ziel jedoch nur ein 1 Meter großer Durchgang: Hier geht’s zur Animation des Grundszenarios. Für die vier folgenden Szenarien wurde in der Mitte der Halle einen Quergang von jeweils unterschiedlicher Breite aufgestellt. In der jeweiligen Animation der aufgezeichneten Positionen sieht das dann so aus: 0.5 Meter-Szenario, 1.0 Meter-Szenario, 1.5 Meter-Szenario und 2.0 Meter-Szenario.

Die Animationen der aufgezeichneten Positionen zeigen Folgendes: Die Teilnehmenden pendeln von links nach rechts und wieder retour. Nach jedem Ablauf wurden die virtuellen Start- und Zielbereiche vertauscht, was eine durchgängige Aufzeichnung ermöglicht. In einem nächsten Schritt simuliert das mathematische Personenstrommodell die fünf Szenarien. Anschließend wurden die Datensätze verglichen und das Modell verfeinert, um ein möglichst menschliches Bewegungsverhalten zu erzeugen.

Kostenfreie Simulationssoftware und weitere Forschung

Die aus dem Projekt hervorgegangene Simulationssoftware ist als frei zugängliches Webtool verfügbar und wird fortlaufend weiterentwickelt. Mit dieser Software lassen sich öffentliche Räume im Hinblick auf eine Minimierung des Übertragungsrisikos von Infektionskrankheiten sicher gestalten: Die Simulation zeigt das Infektionsrisiko im Raum.

Das Coronavirus lässt uns momentan durchschnaufen, trotzdem forschen Forscher weiter an diesem Thema, da auch Grippe- oder Erkältungswellen immer wieder unsere Gesellschaft strapazieren. Ein neues Projekt, das in diese Richtung geht, ist bereits in der Antragsphase.

Wir sind begeistert und danke dem Projektleiter Tobias Werner für die wertvolle Forschung!