Pathfinder simülasyon programı ABD menşeli Thunderhead Engineering Firması tarafından geliştirilmiştir. AutoCAD formatlı DXF ve DWG dosyalarının içe aktarılmasını destekleyen bir programdır. Pathfinder, model geometrisini temsil etmek için sürekli hareket eden üç boyutlu üçgen örgü kullanmaktadır. Pathfinder ikili simülasyon modunu desteklemektedir. “Steering” modunda, temsilciler diğer yolcu ve engellerden kaçınarak hedeflerine bağımsız olarak ilerlerler. Kapı akış oranları belirtilmemiştir, ancak yolcuların birbirleriyle ve sınırlarla etkileşmesinden kaynaklanmaktadır. SFPE modunda ise, ajanlar, SFPE yönergelerini takip eden davranışları sergiler, yoğunluğa bağlı yürüme hızlarını ve kapılara akış limitlerini kullanır.
Şekil 6.1. Pathfinder İkili Simulasyon Modu (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Kodlanan her bir kullanıcı (ajan), çıkışa giden geçerli yolları seçmek için bir parametre kombinasyonu kullanır. Parametreler şunları içerir: Mevcut odadan her her
çıkışa sıra saatleri, mevcut odadan çıkışa gidilme zamanı, her bir kapıdan çıkışa kadar geçen süre ve odanın içinde halihazırda gezilen mesafe. Madde dinamik olarak değişen kuyruklara, kapının açık ya da kapalı olmasına ve oda hızı kısıtlamalarındaki değişikliklere (duman ve döküntüleri simüle ederek) yanıt verir.
Şekil 6.2. Pathfinder Çıkışa Hareket Görünümü (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Pathfinder çeşitli kültürleri, yaşları, kıyafetleri ve acil müdahale ekiplerini temsil eden insan modelleri içermektedir. Bunlar, ilgili popülasyon grubunu gerçekçi bir şekilde tasvir etmeyi mümkün kılmaktadır. Modelleri görüntülemek için dinamik bir ayrıntı düzeyi kullanıldığı için Pathfinder, standart bir grafik kartı kullanarak gerçek zamanlı olarak on binlerce kişiyi sorunsuz bir şekilde canlandırabilir. Dolayısıyla programa kodlanacak kişi sayısında bir sınırlama getirilmemiştir.
Şekil 6.3. Pathfinder Kişi Populasyonu Görünümü (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Pathfinder, aileleri, iş arkadaşlarını, öğrencileri veya diğer birliktelikleri birbirine bağlayarak veya birbirinden uzak mesafeli olan gruplar haline getirerek gruplar oluşturabilir. Bu gruplar, organize grup tahliyeleri için bir lider profili oluşturulabilir. Bir üye çok uzaksa, gruplanmış olan kişilerle bağlantısı kesilebilir ve bağlantısız üyenin yetişmesine izin vermek için yavaşlar. Kalabalık ortamlarda, bu etki, yolcuların trafiği hareket ettirme ihtiyacını fark ettiği için azalır.
Şekil 6.4. Pathfinder Tahliye Grubu Oluşturma (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Pathfinder programında bulunan kontur grafiği sayesinde elde edilen verilen hızlı bir şekilde tasnif edilebilir ve görünür hale getirilebilir. Değerler renkler kullanılarak birbirlerinden ayırt edilebilir. Hız ve yoğunluk gibi veriler kontur grafiği ile gösterilebilecek verilerin başında gelmektedir.
Şekil 6.5. Pathfinder Kontur Grafiği (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Pathfinder tahliye seçenekleri arasında asansör kullanımını da programlamaktadır. Bu opsiyon özellikle engelli kişilerin simülasyona dahil edilmesine imkan sağlamaktadır. Her bir asansör öncelik listesine sahiptir. İnsanlar en yakın asansöre doğrudan gidebilir veya bir sığınağa gitmeye yönlendirilebilir ve asansörle boşaltılana kadar bekleyebilirler. Acil müdahale ekipleri, seçilen asansörleri istenen yerlere taşımak için kontrol edebilirler.
Şekil 6.6. Pathfinder Asansör Örneklemesi Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi
Pathfinder programında kaçış yolları çeşitlendirilebilir. Merdivenler, yürüyen merdivenler, rampalar eklenebilir. Program bu özelliği ile birçok bina çeşidinde tahliye simülasyonu yapmaya fırsat vermektedir.
Şekil 6.7. Pathfinder Kaçış Yolu Çeşitliliği (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Pathfinder programında kodlanan ajanlar farklı özellikler kazanabilir. Modeldeki her bir kişi kendi profili (boyut ve yürüme hızı gibi) ve kendi davranışları (çıkışlar, beklemeler ve yol noktaları gibi) ile bir ajan görevi görür. Özelliklerine göre, her kişi çıkış yoluna karar vermek için kendi yerel ortamını kullanır. Örneğin, insanlar uzun kuyruklardan dinamik olarak kaçınabilirler veya kapıların kapalı olmasına yanıt verebilirler.
Farklı popülasyonlara çoklu profiller oluşturulabilir ve atanabilir. Her profildeki parametreler sabit, düzgün, standart normal veya log normal dağılımları kullanılarak açıklanabilir. Örneğin, çocukları ve yetişkinleri temsil eden profiller oluşturulabilir ve daha sonra kişiler %80 yetişkin ve %20 çocuk olarak atanabilir. Benzer şekilde, çok farklı davranışlar oluşturulabilir ve popülasyonlara atanabilir. İnsanlar farklı çıkış hedeflerine sahip olabilirler ve yol noktalarına ilerleyebilir veya ilerlemeden önce bekleyebilirler. Bu davranışlar zamanla değişecek şekilde tasarlanabilir. Bu özellikler daha gerçekçi bir tahliye imkânı sunmaktadır.
Şekil 6.8. Pathfinder Ajanların Özelliklerine Göre Kodlanması (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Pathfinder, kullanıcıya geniş kabul ve sağlam tahminlere sahip bir hız yoğunluğu ilişkisi sağlamak için SFPE'nin temel şemasını kullanır. Bununla birlikte, diğer önerilen temel diyagramlar vardır. Belirli bir diyagramdan uygun veri noktaları ile, herhangi bir hız-yoğunluk eğrisini modellemek için bir pathfinder ajan profili yapılandırılabilir.
Şekil 6.9. Pathfinder Temel Diyagram Özelleştirmesi (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Pathfinder nispeten karmaşık akış durumlarını simüle etmek için de kullanılabilir. Örneğin, belirtilen akış hızlarına, yol noktalarına ve bekleme sürelerine sahip kapıları birleştirerek, oluşsan bekleme kuyruğunu simüle edebilir ve turnikeler boyunca
ilerleyebilir. Acil durumda görev alan müdahale ekibi insanları farklı yönlere yönlendirebilir. Kapılar ve oda hız düzenleyicileri, bir tahliye sırasında değişen bir ortamı simüle ederek, öngörülen zamanlarda devreye sokmak veya devre dışı bırakmak için komut verilebilir.
Şekil 6.10. Pathfinder Akış Kısıtlamaları (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Özel hareketlilik ihtiyaçları olan kişiler, belirlenen asistanlar tarafından tahliye edilecek tekerlekli sandalye ve hastane yatakları ile modellenebilir. Bu modeller gerçekçi sonuçlar için tam animasyon içerir. Ayrı tahliye ekipleri, belirli birey gruplarına yardım etmeye odaklanabilir. Daha fazla hareketlilik imkânı için özel araçlar oluşturulabilir. Araçlar, benzersiz şekillerde fiziksel özellikler yaratmak için yapılandırılabilir köşe noktaları ve yardımcı bağlantı noktalarına sahiptir.
Şekil 6.11. Pathfinder Destekli Tahliye Modellemesi (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Üç boyutlu sonuçların görüntülenmesi hem hesaplama sırasında (mevcut durumu görmek için) hem de tamamlandığında kullanılabilir. Üç boyutlu ekran, kullanıcının etkileşimli bir şekilde yolcu hareketini görüntülemesine, zaman içinde geriye ve ileriye doğru gitmesine, yolları görüntülemesine ve izleyecek kişileri seçmesine olanak tanır. Bir özet çıktı dosyası, odalar ve kapılar için minimum, maksimum ve ortalama çıkış sürelerini ve ilk giren ve ilk çıkış zamanlarını içerir. Ayrı ayrı kişilerin hareketleri de dahil olmak üzere, CSV dosyalarında ayrıntılı bilgi mevcuttur. Üç boyutlu ekrana ek olarak, oda doluluk grafikleri ve kapı akış oranları, tıkanıklık noktalarını hızlı bir şekilde değerlendirmenize yardımcı olur.
Şekil 6.12. Pathfinder Sonuç Değerlendirmesi (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)
Yangın Dinamik Simulatör(FDS) sonuçlarından alınan duman ve yangın verisi ile Pathfinder, zaralı maddelerin Fraksiyonel Etkili Olmasını (FED) izleyerek yüksek tehlike alanlarını gösterebilir. Bu bilgi bir CSV dosyasına aktarılır. Duman ve ateş, aynı zamanda, yolcu tahliyesi ile görsel üç boyutlu olarak işlenir. İki ya da üç boyutlu dilimler, parçacıklar ve sınır tabakaları gibi ek görsel analizler dahil edilebilir. Üç boyutlu sonuç görüntüleyici bunu gerçek zamanlı olarak görüntüler. Program bu özelliği ile gerçek bir tahliye senaryosu görünümü vermektedir.
Şekil 6.13. Pathfinder Duman ve Isı Görünümü (Kaynak: Thunderhead Engineering Resmi İnternet Sitesi)