Physical evacuation exercises are pre-planned activities used to prepare building occupants to handle emergency situations in accordance with their duties, emergency protocols, and the disaster scenario being evaluated. They can specifically carry out responsibilities including locating potential hazards and safety components, carrying out individual safety procedures, choosing the best access points to a gathering place, supporting weak occupants (for employees), and containing hazard damage (for firefighters and responders). However, since drills are "models" of emergency conditions, distortions and oversimplifications of real-world situations (such as oversimplifications of reaching safety/exiting the building, reaching a rendezvous point, and actual environmental conditions) can have an impact on the efficiency of the evacuation process. Additionally, physical exercises demand a large investment of time and money, and weak and vulnerable groups are frequently overlooked as protagonists during rehearsals. Because of this, immersive virtual reality (IVR) and virtual reality (VR) have been used in emergency contexts to complement physical drills, and research has shown that these technologies increase engagement and long-term memory by utilizing more interesting experiences and psychological excitation. Evacuation drills provide the advantages of minimizing resource waste and recreating a largely realistic threat. This thesis uses immersive virtual reality (IVR) to examine user behavior in a built environment during a single or multi-hazard catastrophic event, taking into account each user’s role, physical and mental health, and the emergency system in operation at the time. The development of the virtual environment first, followed by the testing, allowed for the data to be gathered and compared to identify the user’s decision-making procedures in reaction to perceived risk. Results indicate that tests conducted with integrated emergency systems performed better than tests conducted with the conventional system (alarm only). Users who interacted with the environment more did better in terms of the part they were playing. Knowledge of the environment and health issues is also important. The physical condition of the user acting out the action has the biggest impact on the performance of these two variables, particularly if the player has motor restrictions. Finally, by improving the administration of the emergency system, the investigations carried out as part of this experiment may pave the way for more trustworthy outcomes in the evacuation process.

Le esercitazioni di evacuazione fisica sono attività pre-pianificate utilizzate per preparare gli occupanti degli edifici a gestire le situazioni di emergenza in base alle loro mansioni, ai protocolli di emergenza e allo scenario di disastro da valutare. Le esercitazioni possono svolgere in modo specifico responsabilità quali la localizza- zione di potenziali pericoli e componenti di sicurezza, l’esecuzione di procedure di sicurezza individuali, la scelta dei migliori punti di accesso a un luogo di raccolta, il sostegno agli occupanti deboli (per i dipendenti) e il contenimento dei danni causati dai pericoli (per i vigili del fuoco e i soccorritori). Tuttavia, poiché le esercitazioni sono "modelli" delle condizioni di emergenza, le distorsioni e le eccessive semplificazioni delle situazioni reali (come le eccessive sem- plificazioni del raggiungimento della sicurezza/uscita dall’edificio, del raggiungimento di un punto di incontro e delle reali condizioni ambientali) possono avere un impatto sull’efficienza del processo di evacuazione. Inoltre, le esercitazioni fisiche richiedono un grande investimento di tempo e denaro, e i gruppi deboli e vulnerabili sono spesso trascurati come protagonisti durante le prove. Per questo motivo, la realtà virtuale immersiva (IVR) e la realtà virtuale (VR) sono state utilizzate in contesti di emergenza per integrare le esercitazioni fisiche e la ricerca ha dimostrato che queste tecnologie aumentano il coinvolgimento e la memoria a lungo termine utilizzando esperienze più interessanti e l’eccitazione psicologica. Le esercitazioni di evacuazione offrono il vantaggio di ridurre al minimo lo spreco di risorse e di ricreare una minaccia ampiamente realistica. Questa tesi utilizza la realtà virtuale immersiva (IVR) per esaminare il comporta- mento degli utenti in un ambiente costruito durante un evento catastrofico singolo o multirischio, tenendo conto del ruolo di ciascun utente, della sua salute fisica e mentale e del sistema di emergenza in funzione in quel momento. Lo sviluppo dell’ambiente virtuale, seguito dai test, ha permesso di raccogliere e confrontare i dati per identificare le procedure decisionali dell’utente in reazione al rischio percepito. I risultati indicano che i test condotti con i sistemi di emergenza integrati hanno ottenuto risultati migliori rispetto ai test condotti con il sistema convenzionale (solo allarme). Gli utenti che hanno interagito maggiormente con l’ambiente hanno ottenuto risultati migliori in termini di ruolo svolto. Anche la conoscenza dell’ambiente e dei problemi di salute è importante. Le condizioni fisiche dell’utente che esegue l’azione hanno il maggiore impatto sulle prestazioni di queste due variabili, in particolare se il giocatore ha limitazioni motorie. Infine, migliorando la gestione del sistema di emergenza, le indagini condotte nel- l’ambito di questo esperimento possono aprire la strada a risultati più affidabili nel processo di evacuazione.

Comportamento umano in scenari (multi) rischio e sistemi di wayfinding negli ambienti ospedalieri: progettazione, implementazione e test di soluzioni in realtà virtuale immersiva.

GAGLIARDI, EMANUELE
2021/2022

Abstract

Physical evacuation exercises are pre-planned activities used to prepare building occupants to handle emergency situations in accordance with their duties, emergency protocols, and the disaster scenario being evaluated. They can specifically carry out responsibilities including locating potential hazards and safety components, carrying out individual safety procedures, choosing the best access points to a gathering place, supporting weak occupants (for employees), and containing hazard damage (for firefighters and responders). However, since drills are "models" of emergency conditions, distortions and oversimplifications of real-world situations (such as oversimplifications of reaching safety/exiting the building, reaching a rendezvous point, and actual environmental conditions) can have an impact on the efficiency of the evacuation process. Additionally, physical exercises demand a large investment of time and money, and weak and vulnerable groups are frequently overlooked as protagonists during rehearsals. Because of this, immersive virtual reality (IVR) and virtual reality (VR) have been used in emergency contexts to complement physical drills, and research has shown that these technologies increase engagement and long-term memory by utilizing more interesting experiences and psychological excitation. Evacuation drills provide the advantages of minimizing resource waste and recreating a largely realistic threat. This thesis uses immersive virtual reality (IVR) to examine user behavior in a built environment during a single or multi-hazard catastrophic event, taking into account each user’s role, physical and mental health, and the emergency system in operation at the time. The development of the virtual environment first, followed by the testing, allowed for the data to be gathered and compared to identify the user’s decision-making procedures in reaction to perceived risk. Results indicate that tests conducted with integrated emergency systems performed better than tests conducted with the conventional system (alarm only). Users who interacted with the environment more did better in terms of the part they were playing. Knowledge of the environment and health issues is also important. The physical condition of the user acting out the action has the biggest impact on the performance of these two variables, particularly if the player has motor restrictions. Finally, by improving the administration of the emergency system, the investigations carried out as part of this experiment may pave the way for more trustworthy outcomes in the evacuation process.
2021
2022-12-07
Human behavior in (multi) hazard scenarios and wayfinding systems in hospital environments: design, implementation and testing of immersive virtual reality solutions.
Le esercitazioni di evacuazione fisica sono attività pre-pianificate utilizzate per preparare gli occupanti degli edifici a gestire le situazioni di emergenza in base alle loro mansioni, ai protocolli di emergenza e allo scenario di disastro da valutare. Le esercitazioni possono svolgere in modo specifico responsabilità quali la localizza- zione di potenziali pericoli e componenti di sicurezza, l’esecuzione di procedure di sicurezza individuali, la scelta dei migliori punti di accesso a un luogo di raccolta, il sostegno agli occupanti deboli (per i dipendenti) e il contenimento dei danni causati dai pericoli (per i vigili del fuoco e i soccorritori). Tuttavia, poiché le esercitazioni sono "modelli" delle condizioni di emergenza, le distorsioni e le eccessive semplificazioni delle situazioni reali (come le eccessive sem- plificazioni del raggiungimento della sicurezza/uscita dall’edificio, del raggiungimento di un punto di incontro e delle reali condizioni ambientali) possono avere un impatto sull’efficienza del processo di evacuazione. Inoltre, le esercitazioni fisiche richiedono un grande investimento di tempo e denaro, e i gruppi deboli e vulnerabili sono spesso trascurati come protagonisti durante le prove. Per questo motivo, la realtà virtuale immersiva (IVR) e la realtà virtuale (VR) sono state utilizzate in contesti di emergenza per integrare le esercitazioni fisiche e la ricerca ha dimostrato che queste tecnologie aumentano il coinvolgimento e la memoria a lungo termine utilizzando esperienze più interessanti e l’eccitazione psicologica. Le esercitazioni di evacuazione offrono il vantaggio di ridurre al minimo lo spreco di risorse e di ricreare una minaccia ampiamente realistica. Questa tesi utilizza la realtà virtuale immersiva (IVR) per esaminare il comporta- mento degli utenti in un ambiente costruito durante un evento catastrofico singolo o multirischio, tenendo conto del ruolo di ciascun utente, della sua salute fisica e mentale e del sistema di emergenza in funzione in quel momento. Lo sviluppo dell’ambiente virtuale, seguito dai test, ha permesso di raccogliere e confrontare i dati per identificare le procedure decisionali dell’utente in reazione al rischio percepito. I risultati indicano che i test condotti con i sistemi di emergenza integrati hanno ottenuto risultati migliori rispetto ai test condotti con il sistema convenzionale (solo allarme). Gli utenti che hanno interagito maggiormente con l’ambiente hanno ottenuto risultati migliori in termini di ruolo svolto. Anche la conoscenza dell’ambiente e dei problemi di salute è importante. Le condizioni fisiche dell’utente che esegue l’azione hanno il maggiore impatto sulle prestazioni di queste due variabili, in particolare se il giocatore ha limitazioni motorie. Infine, migliorando la gestione del sistema di emergenza, le indagini condotte nel- l’ambito di questo esperimento possono aprire la strada a risultati più affidabili nel processo di evacuazione.
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Descrizione: tesi Emanuele Gagliardi:Comportamento umano in scenari (multi) rischio e sistemi di wayfinding negli ambienti ospedalieri: progettazione, implementazione e test di soluzioni in realtà virtuale immersiva.
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