Die Welt kehrt (wieder) zu einem Anschein des Lebens vor der Pandemie zurück, während die Omicron-Variante schwindet. Viele wundern sich jetzt über Risikoberechnungen für beliebte Aktivitäten wie Flugreisen, die oft eine Umgebung mit hoher Dichte sein können. Forscher der Argonne Leadership Computing Facility (ALCF) wandten Supercomputing-Leistung an, um zu untersuchen, wie sich verschiedene Boarding-Verfahren auf das Risiko einer Covid-Übertragung in Flugzeugen auswirken.
Die Forscher – von der University of West Florida, der Florida State University, der Embry-Riddle Aeronautical University und der Arizona State University – verwendeten ein Dynamikmodell von Fußgängern, um eine Reihe von Einstiegsvorgängen zu simulieren. Dazu gehörten Single-Zone-Boarding (zufällige Reihenfolge ohne Präferenz); Boarding in sechs Zonen, Business first (zuerst Business Class Boarding, dann Boarding der restlichen Zonen in umgekehrter Richtung); Back-to-Front-Boarding (jede Reihe Back-to-Front-Boarding); und Back-to-Front-Boarding, Business First (zuerst Business Class Boarding, dann die restlichen Reihen – nicht Zonen – Boarding rückwärts).
In jedem dieser Einstiegsszenarien suchten die Forscher danach, wie oft zwei Passagiere sich innerhalb von zwei Metern näherten. „Durch Variieren von Parametern wie Passagiergeschwindigkeit, Schwellenwert für Linienabstand, Geschwindigkeitskoeffizient an Kreuzungen, Gepäckstauzeit, Sitzkonfliktteam und Hauptquartier für Geschwindigkeitskoeffizienten bei Abfahrten konnten wir mehr als 16.000 verschiedene Szenarien erstellen“, erklärte Ashok Srinivasan. , Autor der Abhandlung und Informatiker an der University of West Florida, in a Wartung mit Nils Heinonen vom ALCF.
„Bei der Gestaltung dieser Arbeit haben wir uns von der Molekulardynamik inspirieren lassen“, sagte Srinivasan. „Unsere sozialen Dynamikmodelle stellen Fußgänger dar, wie eine chemische Simulation ein Atom darstellen würde. Der durch die Masse und Geschwindigkeit des Fußgängers erzeugte Impuls wird auf das Erreichen eines bestimmten Ziels gerichtet, dessen Erreichen durch feste Oberflächen (z. B. Wände) und andere atomähnliche Fußgänger behindert wird.
Um diese Modelle auszuführen, verwendeten die Forscher das Theta-System von Argonne, ein 6,9-Petaflops-Linpack-Cray-XC40-System auf Intel-Basis mit über 4.000 Knoten. Theta belegte auf der jüngsten Top500-Liste den 70. Platz.
Die Forscher fanden heraus, dass die Begrenzung der Anzahl der Sitzbereiche tatsächlich dazu beitrug, die Anzahl der Passagiergruppen beim Einsteigen zu reduzieren, während das umgekehrte Einsteigen die Expositionsrate im Wesentlichen verdoppelte. Die Modelle zeigten auch einige andere nützliche Richtlinienänderungen, die vorgenommen werden könnten.
„Wir sind zu dem Schluss gekommen, dass das Verbot der Aufbewahrung von Gepäck in Gepäckfächern die Exposition einschränken kann“, sagte Srinivasan. „Zusätzlich sollten Fluggesellschaften, um das Übertragungsrisiko zu minimieren, über die Implementierung zufälliger Boarding-Verfahren hinaus Passagiere mit Fensterplätzen vor denen, die Gangplätzen zugewiesen sind, einsteigen.
Um mehr über diese Forschung zu erfahren, lesen Sie den Bericht von Nils Heinonen vom ALCF Hier und lesen Sie den Artikel, veröffentlicht in Offene Wissenschaft der Royal Society, Hier.
Diese Forschung folgt früheren Forschungen, die auf dem Frontera-Supercomputer im Texas Advanced Computing Center (TACC) durchgeführt wurden. Um mehr über diese Forschung zu erfahren, klicken Sie hier.