Ein Modell für die Hurrikan-Evakuierung

Während sich Hurrikan Ike der Golfküste nähert, stehen lokale Behörden und Notfallmanager vor kritischen Entscheidungen: Wann und wie die Bewohner evakuiert werden sollen und wann Hilfsgüter und andere Hilfeleistungen angefordert werden müssen. Die richtige Planung könnte dazu beitragen, Tausende von Leben und Hunderte von Millionen Dollar zu retten, aber die Unvorhersehbarkeit eines Sturms erschwert auch eine effektive Entscheidungsfindung. Ein Forscher am MIT testet jetzt Computersoftware, die eine beispiellose Datenmenge kombiniert, um Notfallmanagern zu helfen, schnellere und fundiertere Entscheidungen zu treffen.

Chaotischer Stau: Am 30. August staute sich der Verkehr auf der Interstate 10 in Louisiana, als Anwohner versuchten, dem Hurrikan Gustav zu entkommen. Etwa zwei Millionen Menschen flohen innerhalb von zweieinhalb Tagen.

Evakuierungsplanung ist sehr kompliziert, sagt Özlem Ergun , außerordentlicher Professor und Co-Direktor der Forschungszentrum für Humanitäre Logistik , am Georgia Institute of Technology. Angesichts der schlimmen Katastrophe des Katrina-Prozesses [2005] ist offensichtlich, dass es dringend notwendig ist, dies auf systematische Weise zu tun.



Um eine Hurrikanreaktion zu koordinieren, müssen sich Notfallmanager auf lokal erstellte Evakuierungspläne verlassen und Richtlinien von der Federal Emergency Management Agency (FEMA) bereitgestellt. Nach den chaotischen und schlecht geplanten Evakuierungen während der Hurrikansaison 2005 wurden neue Planungsverfahren eingeführt. Die FEMA verwendet jetzt auch ein Computermodell, um basierend auf ihrer Einwohnerzahl abzuschätzen, wie lange es dauert, eine Stadt zu räumen, obwohl dieses Modell keine Ratschläge dazu geben kann, wann und wie sie am besten zu evakuieren ist.

Diese neuen Maßnahmen scheinen zumindest einige Auswirkungen gehabt zu haben. Letzte Woche zwang Hurrikan Gustav die Evakuierung des größten Teils von Süd-Louisiana – etwa zwei Millionen Menschen – in nur zweieinhalb Tagen. Der Prozess verlief reibungslos, aber Ergun glaubt, dass dies zum Teil daran liegen könnte, dass die Erinnerung an Katrina so frisch in den Köpfen vieler Menschen ist. In fünf Jahren werden die Leute sich dessen nicht mehr so ​​bewusst sein und wieder bis zur letzten Minute warten, um Maßnahmen zu ergreifen, sagt sie.

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Die neue Software könnte den Behörden helfen, zukünftige Katastrophen zu vermeiden, indem sie sie auf unvorhergesehene Probleme aufmerksam macht. Die Software kombiniert historische Hurrikandaten, aktuelle Wetterbedingungen und prognostizierte Hurrikanpfade, um den Behörden zu helfen, herauszufinden, wo ein Hurrikan am wahrscheinlichsten zuschlagen wird und wie intensiv er sein kann. Das Modell ist bei der Klärung von Personen im Laufe der Zeit effizienter, weil es die Verwirrung beseitigt, die zu einem Verkehrskollaps führt, sagt Michael Metzger, der das Modell entwickelt hat und Doktorand in der Operations Research Center (ORC) , am MIT.

Die Software ist auch flexibel und ermöglicht es Notfallmanagern, die Demografie und Geografie ihrer Stadt einzugeben. Und es verfolgt einen neuartigen Ansatz, bei dem die Bevölkerung einer Stadt in verschiedene Demografien wie ältere Menschen, Touristen, Krankenhauspatienten und Familien mit Kindern für eine separate Evakuierung kategorisiert wird. Außerdem, so Metzger, berücksichtige das Modell Details zu verfügbaren Fluchtwegen. Da es zum Beispiel nur eine Autobahn gibt, die aus Key West, FL, herausführt, müssten Notfallmanager Evakuierungen schrittweise einstellen, um Staus zu vermeiden. Dies ermöglicht es der Software, genauere Empfehlungen zu geben, sagt er. Die Software kann sogar Notfallmanagern mitteilen, wann sie mit dem Einbringen von Vorräten beginnen, wo sie Schutzräume einrichten und wann die Nationalgarde zu rufen ist.

Bessere Methoden: Das neue Computermodell erfordert, dass eine Bevölkerung in verschiedene Schlüsseldemografien gruppiert wird. Es schätzt die Kosten für die Evakuierung jeder Gruppe und die erforderliche Vorlaufzeit.

Die neue Software wurde mit dynamischer Programmierung erstellt – einer Technik, die häufig zur Lösung von Problemen mit Unsicherheiten und Parametern verwendet wird, die sich im Laufe der Zeit ändern. Es bewertet all die verschiedenen möglichen zukünftigen Ergebnisse einer Entscheidung und arbeitet dann rückwärts, um eine Entscheidung zum aktuellen Zeitpunkt zu treffen, sagt Metzger. Richard Larson , Professor für Ingenieursysteme und Bau- und Umweltingenieurwesen am MIT und Berater von Metzger, sagt, dass sich die Technik bewährt hat. Ähnliche Ansätze werden beispielsweise von American Airlines zur Bestimmung der Sitzplatzpreise und von Fußballtrainern verwendet, um Strategieentscheidungen in Echtzeit zu treffen.

Da das System noch nicht an einem realen Evakuierungsszenario getestet wurde, sei es schwierig abzuschätzen, wie viel Zeit oder Geld es sparen könnte, sagt Metzger. Ergun beschreibt die Technik jedoch als sehr beeindruckend.

Sobald die Daten verfügbar sind, wird Metzgers Modell mit den Entscheidungen der Beamten während der Hurrikansaison 2008 getestet. Larson sagt, dass dies bis Mai 2009 abgeschlossen sein wird, und er glaubt, dass das Modell zunächst als Trainingsinstrument verwendet werden könnte. So wie Piloten Flugsimulatoren verwenden, werden Entscheidungsträger, wenn sie verschiedene Szenarien durchspielen können, besser darin sein, wenn die Realität passiert.

Es wird erwartet, dass Ike an diesem Wochenende in der Nähe von Corpus Christi, TX, auf Land trifft. Der Gouverneur von Texas, Rick Perry, hat 7.500 Mitglieder der Nationalgarde in Bereitschaft gesetzt, und der Gouverneur von Louisiana, Bobby Jindal, hat die Einwohner aufgefordert, sich mit Vorräten einzudecken, wenn Unterkünfte und Evakuierungstransporte vorbereitet werden.

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