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Article Dans Une Revue Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering Année : 2023

Smart dynamic evacuation planning and online management using vehicular communication system

Planification dynamique intelligente de l'évacuation et gestion en ligne à l'aide d'un système de communication véhiculaire

Résumé

During disasters, swiftly and efficiently evacuating populations in hazardous situations is crucial to minimize losses. This study proposes a novel framework to address dynamic population evacuation (DPE) problems, which includes planning and online evacuation management phases facilitated by vehicular communication. In the planning phase, a shelter allocation problem (SAP) is solved dynamically for destination choice and a dynamic traffic assignment (DTA) for path choice toward the chosen destinations to obtain an initial evacuation plan. The initial plan is then enhanced by employing a vehicular ad hoc network (VANET) within the vehicular edge computing (VEC) architecture. This enhancement enables communication among evacuees, allowing them to revise their vehicle's route choice and planned destination. These revisions take into account the changing risk and traffic conditions. The proposed online DPE framework is applied to the real evacuation scenario of Mill Valley City, CA. The proposed model is evaluated with different VANET architectures, including vehicular cloud computing (VCC) and VEC. The results show that the VEC framework outperforms other configurations and improves the evacuation process compared to the scenario with an initial plan by more than 30% in network clearance time. Additionally, a performance analysis is carried out for evacuation scenarios with different penetration rates of connected vehicles in VANET.
Lors de catastrophes, il est crucial d'évacuer rapidement et efficacement les populations en situation de danger afin de minimiser les pertes. Cette étude propose un nouveau cadre pour traiter les problèmes d'évacuation dynamique de la population (DPE), qui comprend des phases de planification et de gestion de l'évacuation en ligne facilitées par la communication véhiculaire. Dans la phase de planification, un problème d'attribution d'abris (SAP) est résolu dynamiquement pour le choix de la destination et une affectation dynamique du trafic (DTA) pour le choix du chemin vers les destinations choisies afin d'obtenir un plan d'évacuation initial. Le plan initial est ensuite amélioré par l'utilisation d'un réseau ad hoc véhiculaire (VANET) au sein de l'architecture informatique périphérique véhiculaire (VEC). Cette amélioration permet la communication entre les personnes évacuées, ce qui leur permet de réviser le choix de l'itinéraire de leur véhicule et la destination prévue. Ces révisions tiennent compte de l'évolution des risques et des conditions de circulation. Le cadre DPE en ligne proposé est appliqué au scénario d'évacuation réel de Mill Valley City, CA. Le modèle proposé est évalué avec différentes architectures VANET, y compris l'informatique en nuage véhiculaire (VCC) et VEC. Les résultats montrent que le cadre VEC est plus performant que les autres configurations et améliore le processus d'évacuation par rapport au scénario avec un plan initial de plus de 30 % en termes de temps de dégagement du réseau. En outre, une analyse des performances est effectuée pour les scénarios d'évacuation avec différents taux de pénétration des véhicules connectés dans le réseau VANET.
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Computer aided Civil Eng - 2023 - Idoudi - Smart dynamic evacuation planning and online management using vehicular.pdf (1.27 Mo) Télécharger le fichier
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Dates et versions

hal-04474069 , version 1 (22-02-2024)

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Citer

Hassan Idoudi, Mostafa Ameli, Cyril Nguyen van Phu, Mahdi Zargayouna, Abderrezak Rachedi. Smart dynamic evacuation planning and online management using vehicular communication system. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 2023, pp.17. ⟨10.1111/mice.13148⟩. ⟨hal-04474069⟩
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