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Social Distancing

Durch die Simulation von Personenflüssen im öffentlichen Raum können die Auswirkungen von Zugangsbeschränkungen, Einbahnsystemen oder der Verlegung von Gehwegen analysiert werden. So lässt sich auch sicherstellen, dass die in der Covid-Krise nötigen Mindestabstände zwischen Menschen (mindestens ein Meter) eingehalten werden können.

kurze Infografik zu dem Einsatz einer Simulation Analyse

Die Maßnahmen zur Eindämmung der Covid-19-Infektionen haben einen Stillstand des öffentlichen Lebens und viele Einschränkungen im Alltag mit sich gebracht. Die gute Nachricht ist, dass diese Maßnahmen nun zu wirken beginnen, sodass man sich schrittweise wieder einer Art Normalität annähern kann. Allerdings besteht dabei die Gefahr, dass nach einer Lockerung der Beschränkungen die Infektionsraten sofort wieder nach oben schnellen. 

Technologien des AIT Austrian Institute of Technology können dabei helfen, dass das nicht eintritt. Denn durch Simulationen kann man die Wirksamkeit von Maßnahmen schon vor dessen Inkrafttreten testen und so die optimale Variante aus mehreren Möglichkeiten herausfiltern. Eine zentrale Frage dabei lautet: Wie kann man die wichtigste Maßnahme von allen – das Halten eines Mindestabstands von einem Meter zum und zur Nächsten – sicherstellen, wenn nun vermehrt wieder Geschäfte und Parks öffnen? „Gerade an öffentlichen Orten, in denen wir zu Fuß unterwegs sind, wie beispielsweise in Verkehrsinfrastrukturen (Bahnhöfe, U-Bahnstationen, Züge, etc.), in essentiellen Geschäften der Nahversorgung (Supermärkte, Drogerien, Apotheken, etc.) oder Parks kann es zu größeren Menschenansammlungen kommen, welche die vorhandenen räumlichen Kapazitäten übersteigen“ erläutert Stefan Seer, Forscher am AIT Center for Mobility Systems. Die bauliche Gestaltung könne man zwar nicht so einfach ändern – sehr wohl könne man aber die Nutzung von Gebäuden und öffentlichen Räumen gestalten.

„Die Bewegungen von Personen als Individuen, in der Gruppe oder sogar in Menschenmassen sind dynamisch, und es ist damit schwer vorherzusagen, welche Implikationen unterschiedliche Maßnahmen haben“, so Seer. Mit modernen Simulationssystemen ist das aber möglich. Seers Forscherteam hat dazu eine Lösung namens SIMULATE   entwickelt, in dem Personenflüsse im öffentlichen Raum und das Verhalten von Fußgängern in definierten Umgebungen simuliert werden. Damit kann auch analysiert werden, welche Konsequenzen verschiedenen organisatorische oder bauliche Maßnahmen haben: Man kann beispielsweise die Zahl der Personen in einem Raum variieren, virtuell Durchlässe verändern, Einbahnen und Umleitungen vorsehen oder bestimmte Wege sperren. So ist es auch möglich, abzuschätzen, wie lange sich Menschen wie nahe kommen. 

Ein Beispiel dafür ist die Gestaltung von Umsteigeknoten im öffentlichen Verkehr: Durch geschickte Veränderungen bei den Zugängen zu Bahnsteigen, der Benutzung von Rolltreppen oder von Gehwegen beim Umsteigen lassen sich die Kontaktzeiten der Fahrgäste (also die Zeit, in der sie sich Personen näher als einen Meter kommen) stark reduzieren – nämlich von zuvor durchschnittlich 50 Sekunden auf unter fünf Sekunden. Und das, ohne Umsteigzeiten oder Aufenthaltszeiten in der mittels Simulation untersuchten Station zu verlängern. 

Hoch relevant sind solche Simulationen auch in Supermärkten und anderen Geschäften. Auch dort gibt es zahlreiche Möglichkeiten, die Personenströme so zu lenken, um die Kontaktzeit der Kunden zu minimieren. Solche Maßnahmen sind zum Teil recht einfach umsetzbar: Die Kundenfrequenz beispielsweise kann durch die Zahl der zur Verfügung stehenden Einkaufswagen und -körbe reguliert werden – wer kein Wagerl hat, muss außerhalb des Geschäfts warten, bis eines frei wird. Einbahnen und Absperrungen lassen sich durch Bänder, wie man sie etwa in Wartebereichen auf Flughäfen kennt, realisieren. 

In einer beispielhaften Simulation von Kundenströmen in einem Supermarkt wurde angenommen, dass die Kundenfrequenz halbiert wurde und im Geschäft ein Einbahnsystem gilt – bei unveränderter Aufenthaltszeit der Kundschaft vor den Regalen. Der Status Quo ohne diese Maßnahmen war, dass praktisch keine Person der Kundschaft weniger als drei Minuten Kontakt (unter ein Meter Abstand) mit einer anderen hatte. Bei Umsetzung der Maßnahmen reduzierte sich die Kontaktzeit hingegen drastisch: Fast zwei Drittel der Kunden hatten weniger als zehn Sekunden Kontakt mit anderen, und 90 Prozent weniger als 30 Sekunden. Das Resümee von Seer: „Unsere Simulation kann sowohl die Effizienz der aktuellen Maßnahmen unterstützen als auch Strategien bei stufenweiser Wiederinstandsetzung der gewohnten Aktivitäten im täglichen Leben auf deren Wirksamkeit und eventuelle Risiken hin untersuchen.“

Center for Mobility Systems, DTS,Metro, Ubahn, Wien, Menschen

Abbildung 1

Abbildung 1: Simulation des Fahrgastwechsels einer U-Bahnstation (a) ohne Maßnahmen und (b) unter Einsatz von Maßnahmen zur Aufteilung der Personenflüsse (Kreise stellen Personen dar; Rote Kreise signalisieren Personen, deren Abstand zur nächsten Person weniger als 1 Meter beträgt).

Abbildung 2

Simulation der Kundenströme in einem Supermarkt (a) ohne Maßnahmen und (b) unter Einsatz von Maßnahmen zur Aufteilung der Personenflüsse (Kreise stellen Personen dar; Rote Kreise signalisieren Personen deren Abstand zur nächsten Person weniger als 1 Meter beträgt).