Master's Thesis

Simulation tools in the protection of soft targets during mass events

Final Thesis 5.22 MB Appendix 269.77 MB

Author of thesis: Ing. Barbora Bobulová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Mgr. Tomáš Apeltauer, Ph.D.

Reviewer: Ing. Ondřej Uhlík

Abstract:

This master’s thesis focuses on the protection of soft targets during mass events, with an emphasis on public safety and evacuation processes in the event of an emergency. Soft targets, such as public spaces and cultural or social events, are particularly vulnerable due to their openness and high concentration of people, making them susceptible to both intentional and unintentional threats. The thesis concentrates on the use of simulation tools as support for planning security measures and evaluating evacuation scenarios.
The theoretical part of the thesis addresses the definition of soft targets, the classification of threats and risks, crowd psychology and evacuation principles, as well as an overview of current approaches to the protection of public spaces. Attention is also paid to the importance of simulation models in analyzing pedestrian movement and identifying critical locations within the space.
The practical part is focused on evacuation modeling of Christmas markets in Brno, specifically at Náměstí Svobody and Zelný trh, using the Pathfinder simulation software. Based on defined scenarios, evacuation times, crowd density, and the load on evacuation routes are analyzed. The simulation results are used to identify bottlenecks and risk zones and subsequently to propose measures aimed at improving the safety of visitors at mass events. The thesis highlights the significance of simulation tools as an effective means of risk reduction and increasing preparedness for crisis situations.

Keywords:

soft targets, evacuation of persons, threats, simulation, protection of public spaces, safety, crowd dynamics, Pathfinder

Date of defence

05.02.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Během své prezentace s názvem Simulační nástroje v ochraně měkkých cílů během hromadných akcí studentka pohovořila o cílech práce a vybrané lokalitě (náměstí Svobody a Zelný trh), dále popsala systém Pathfinder a 3 zvolené simulační scénáře. V závěru studentka zhodnotila jednotlivé scénáře. Následovaly dotazy oponenta práce Ing. Ondřeje Uhlíka: 1. Ve všech scénářích není ulice Muzejní na Zelném trhu uvažována jako úniková trasa. Diskutujte specifika této trasy a důvody pro její nevyužití v modelu. 2. Kapitola 3.7 má spíše obecný charakter s obecně platnými doporučeními, nicméně postrádá konkrétní návrhy, které by ze simulací vyplývaly. Výjimkou je velmi striktní doporučení týkající se minimální šířky koridorů 6 m (viz str. 101). Na základě čeho byla tato hodnota stanovena? Jaká konkrétní opatření by v daném území mohla vést k efektivnější evakuaci? 3. Jaké statistické rozdělení reakční doby při evakuaci je pozorováno v historických empirických datech? 4. Pomocí jaké metody je v modelech pohybu osob standardně zohledněna nejistota zadaných vstupů? Studentka na otázky odpověděla. Následovaly dotazy členů komise: Ing. Richard Svoboda, Ph.D. položil otázku: Proč jste účastníky při útoku, který je spáchán autem, neevakuovala na Biskupský dvůr? doc. Ing. Petr Hýzl, Ph.D. položil otázku: Kdyby došlo ke zranění, kudy by přijely záchranné složky? doc. Ing. Eva Vítková, , Ph.D. položila otázku: Měly jednotlivé scénáře okrajové podmínky? Proč jste je na úvod nezmínila? doc. Ing. Zita Prostějovská, Ph.D. položila otázku: Název Vaší práce je Simulační nástroje v ochranně měkkých cílů, proč jste si vybrala právě program Pathfinder? Jaké další nástroje jste mohla použít? Studentka na otázky odpověděla.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta stavební

Department

Institute of Computer Aided Engineering and Computer Science

Study programme

Municipal Engineering (NPC-MI)

Composition of Committee

doc. Ing. Zita Prostějovská, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Hýzl, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Richard Svoboda, Ph.D. (člen)
Ing. Marie Rusinová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítková, Ph.D. (člen)
Ing. et Ing. Kristýna Hrabová, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Mgr. Tomáš Apeltauer, Ph.D.

Grade proposed by supervisor: B

File inserted by supervisor Size
Posudek vedoucího práce [.pdf] 262,98 kB

Reviewer’s report
Ing. Ondřej Uhlík

Topics for thesis defence:
  1. Ve všech scénářích není ulice Muzejní na Zelném trhu uvažována jako úniková trasa. Diskutujte specifika této trasy a důvody pro její nevyužití v modelu.
  2. Kapitola 3.7 má spíše obecný charakter s obecně platnými doporučeními, nicméně postrádá konkrétní návrhy, které by ze simulací vyplývaly. Výjimkou je velmi striktní doporučení týkající se minimální šířky koridorů 6 m (viz str. 101). Na základě čeho byla tato hodnota stanovena? Jaká konkrétní opatření by v daném území mohla vést k efektivnější evakuaci?
  3. Jaké statistické rozdělení reakční doby při evakuaci je pozorováno v historických empirických datech?
  4. Pomocí jaké metody je v modelech pohybu osob standardně zohledněna nejistota zadaných vstupů?

Grade proposed by reviewer: D

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 189,79 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová