Routeplanning voor eerstehulpdiensten rond bewegende obstakels

Eerstehulpdiensten kunnen bij calamiteiten soms moeilijk de plek van bestemming bereiken door blokkades op de weg. Promovendus Zhiyong Wang (OTB) vond er een oplossing voor: een navigatiesysteem dat hen zelfs om bewegende obstakels heen leidt. Dat kan veel problemen voorkomen bij rampenbestrijding. 

Bestaande navigatiesystemen zijn al in staat om een automobilist om een file heen te leiden. Dat is relatief eenvoudig, want een file staat stil. Maar wat heb je aan een routeplanner als je in een stad rijdt waar overstroming, brand of rookwolken het beeld voortdurend veranderen? Dan heb je alleen iets aan een navigatie die gebruik maakt van dynamische data uit het veld.

Zhiyong Wang maakte voor zijn dynamische navigatiesysteem gebruik van voorspellingen afgeleid uit simulaties van bewegende obstakels. Bijvoorbeeld van oprukkend water na een dijkdoorbraak. Met behulp van data-assimilatie en stochastische schattingen zijn die aanpasbaar aan de omstandigheden. De navigatiearchitectuur die hij ontwikkelde is in staat de simulaties om te zetten in voorspellingen. Die koppelt hij vervolgens aan een geo-database. “Op basis daarvan kan het systeem precies vertellen waar een obstakel zal optreden tijdens een bepaalde calamiteit”, zegt Wang.

Voor de ontwikkeling van een prototype moest hij een overweldigende hoeveelheden gegevens ordenen en datamodellen ontwikkelen. Voor ambulances, brandweerauto’s en politiewagens ontwikkelde hij routeplanningalgoritmes voor drie typen calamiteiten. De eerste is bruikbaar bij bijvoorbeeld bosbrand, terwijl de tweede helpt om onder meer giftige rookwolken te vermijden. De derde kan omgaan met onzekerheid in de voorspellingen en is toegesneden op individuele typen hulpverleners.

De hoeveelheid gegevens die verwerkt moet worden is enorm. Toch kan een navigatieapparaat volgens Wang binnen enkele seconden berekenen hoe een hulpverlener veilig en efficiënt op de plek van bestemming kan komen, zonder vast te komen zitten. Het is zijn bedoeling om een Android-applicatie te ontwikkelen met een user interface met verschillende kleuren en vormgevingstypen. Afhankelijk van de situatie kan de hulpverlener dan eenvoudig het juiste programma kiezen.

Wat heeft het promotieonderzoek ‘Path planning for first responders in the presence of moving obstacles’ eigenlijk te maken met Bouwkunde, de faculteit waar het is uitgevoerd?  Wang: “Kennis van de gebouwde omgeving en van gebouwen is essentieel voor dit navigatiesysteem. Als hulpdiensten bij een calamiteit mensen moeten redden uit een gebouw, waarin de liften niet meer werken moeten ze ook de weg kunnen vinden.”

Promotie Zhiyong Wang: ‘Path planning for first responders in the presence of moving obstacles’
9 juni 2015 | 10:00
plaats: Aula, TU Delft