حصل مطورون في جامعة جنوب الأورال الحكومية على براءة اختراع لبرنامج يُعنى بالتخطيط التلقائي لمسارات الهروب من الحرائق في مختلف أنواع المباني والمنشآت. يعتمد النظام على شبكة عصبية التفافية، حيث يحلل العناصر المعمارية لإنشاء مسارات طوارئ، مما يحدّ من الخطأ البشري.
في الوقت الحالي، لا تزال طرق إنشاء مسارات الهروب تتطلب تحليلًا يدويًا للمخططات المعمارية، مما يجعل العملية شاقة وتستغرق وقتًا طويلًا.
«يقول نيكيتا بونوماريف، الباحث في قسم سلامة النشاط الحيوي بجامعة جنوب الأورال الحكومية: يحل برنامجنا مشكلة تحديد وتصميم مسارات الهروب الآمنة تلقائيًا في حالة نشوب حريق. يعتمد النظام على دمج شبكة YOLO العصبية الالتفافية، المدربة مسبقًا على مكتبة صور لمخططات معمارية جمعناها، مع خوارزميات تحليل الرسوم البيانية لمعالجة مخططات الطوابق. بعد أن تحدد الشبكة العصبية الجدران والأبواب والمخارج في المخطط، يقوم البرنامج تلقائيًا بإنشاء خريطة اتصال. تمثل هذه الخريطة «مخططًا للتنقل»، وبعد ذلك تقوم خوارزمية خاصة بتصميم مسار الهروب الأمثل والآمن. وبالتالي، يتم تقليل الوقت اللازم لتصميم مسارات الإخلاء عند محاكاة حالات خطر الحريق بشكل كبير».
طبّق باحثون من تشيليابينسك نموذج YOLO لأول مرة في روسيا في مجال السلامة من الحرائق. يُحدد النموذج بدقة الجدران والأبواب والنوافذ والمخارج والسلالم ومعدات مكافحة الحرائق والممرات والغرف على مخططات الطوابق.
«أوضح سايدجون تافاروف، الأستاذ المشارك في قسم سلامة النشاط الحيوي بجامعة جنوب الأورال الحكومية: يُقدّر البرنامج أيضًا وقت الإخلاء المُتوقع بناءً على طول المسار وتعقيده ومتوسط البيانات التجريبية، وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد مدى امتثال المنشأة المحمية للمتطلبات التنظيمية. وأضاف: يحتوي النظام على واجهة مستخدم رسومية تُمكّن من تحميل مخططات الطوابق بأكثر تنسيقات الصور النقطية شيوعًا (JPG، PNG، BMP، TIFF)، وإجراء تحليل معماري قائم على الذكاء الاصطناعي مع عرض النتائج بصريًا، وإضافة الأشخاص بشكل تفاعلي، وتحديد نقاط الحريق. كل هذا يُحسّن دقة التنبؤ بشكل ملحوظ».
كخطوة تالية، يخطط العلماء لتحسين دقة تحديد الأجسام من خلال تدريب النموذج بشكل أكبر على مجموعة موسعة من المخططات المعمارية، وإضافة دعم لمخططات المباني ثلاثية الأبعاد، وتطوير وحدة لمعالجة بث الفيديو من أنظمة الدوائر التلفزيونية المغلقة في الوقت الفعلي.
«في المستقبل، قد يُحوّل تحسين البرنامج للعمل مع بث الفيديو البرنامج من أداة تصميم إلى نظام أمني تشغيلي للمباني. والخطوة المنطقية التالية هي الانتقال من توليد المسارات تلقائيًا أثناء النمذجة إلى إدارة الإخلاء في الوقت الفعلي»,- هذا ما خلص إليه نيكيتا بونوماريف.
يستهدف هذا التطوير المؤسسات والمهنيين العاملين في مجال السلامة من الحرائق وتصميم المباني، ويتماشى مع سياسة الدولة في مجال السلامة من الحرائق وحماية أرواح وصحة المواطنين.