Human stampedes have been recognized as a significant risk that may arise during evacuations. Stampedes occur when a crowd suddenly surges due to perceived danger or limited space, disrupting orderly movement and causing injuries and fatalities. An example of this devastating stampede disaster was in 2022 when a celebration night for Halloween in South Korea resulted in at least 153 deaths and several crush injuries. It is also widely acknowledged that during such emergencies, some individuals within a crowd tend to form groups, exhibiting behaviors distinct from those acting independently. Understanding these scenarios is crucial for preventing future stampedes, highlighting the need for accurate simulations of evacuation scenarios. Such simulations can offer insights into crowd dynamics, aiding in the design of safer public spaces and improving emergency response plans. This thesis utilizes an extended floor field cellular automata (CA) model, based on existing CA models, to simultaneously simulate group behaviors and the occurrence of stampedes during emergency evacuations. The model expands on the traditional floor field CA model, consisting of the static and dynamic floor field, by integrating an event floor field to capture the repulsive forces associated with stampede dynamics. Additionally, different states are assigned to evacuating individuals to mimic diverse pedestrian behaviors, including a specific leader-follower rule to represent group behaviors. The simulations were conducted in an empty 12m × 12m room with a single 1.6m wide exit positioned in the middle of the left wall. Five different scenarios were simulated, varying in the occurrence of stampedes and the involvement of groups of different sizes, allowing for a detailed investigation of pedestrian evacuation dynamics. The analysis focused on how group inclusion and their interaction with the event floor field influenced evacuation efficiency and casualty rates. Our findings reveal that the presence of groups increases overall evacuation time and leads to a higher casualty rate.

Panikartad flykt har identifierats som en betydande risk som kan uppstå under evakueringar. Detta inträffar när en folkmassa plötsligt rusar på grund av upplevd fara eller begränsat utrymme, vilket stör ordningen och orsakar skador och dödsfall. Ett exempel på detta skedde 2022, när ett Halloweenfirande i Sydkorea resulterade i minst 153 dödsfall och flera skadade. Det är också känt att under sådana nödsituationer tenderar vissa individer i en folkmassa att bilda grupper och uppvisa beteenden som skiljer sig från de som agerar oberoende av andra. Förståelse för dessa scenarion är avgörande för att förhindra framtida olyckor, vilket understryker behovet av simuleringar av evakueringscenarion. Sådana simuleringar kan erbjuda insikter om folkmassor och hjälpa till att utforma säkrare offentliga platser samt förbättra planer för nödinsatser. Denna rapport föreslår en utökad modell av den så kallade floor field cellular automata (CA) model, baserad på befintliga modeller, för att kunna simulera gruppbeteenden och förekomsten av panikartad flykt under nödevakueringar. Modellen utvidgar den traditionella modellen som består av det så kallade static och dynamic floor field, genom att implementera ett event floor field som modellerar de undvikande beteenden som är förknippade med panik. Dessutom tilldelas olika tillstånd till evakuerande individer för att efterlikna olika beteenden, inklusive en specifik ledare-följare-regel för att representera gruppbeteenden. Simulationerna genomfördes i ett tomt rum på 12m × 12m med en enda 1,6m bred utgång placerad i mitten av den vänstra väggen. Fem olika scenarion simuleras, varierande i förekomsten av att personer faller och involveringen av grupper av olika storlekar, vilket möjliggjorde en detaljerad undersökning av evakueringsdynamik. Analysen fokuserar på hur inkludering av grupper och interaktionen med ett event floor field påverkar evakueringshastighet och antalet dödsfall. Våra resultat visar att närvaron av grupper ökar den totala evakueringstiden och leder till en högre andel dödsfall.