Matematisk tid Lov Regjeringer Crowd Flow [Video]


Å vandre i folkemengder betyr å forutsi fremtiden. Å vandre i folkemengder betyr å forutsi fremtiden. Når du navigerer i områder med tungt trafikk, tilpasser folk banene sine etter ubevisst beregning av hvor lang tid det tar å kollidere med en annen person. Forskere har kommet til denne konklusjonen ved å analysere videoer av folkemengder. De sie

Å vandre i folkemengder betyr å forutsi fremtiden.

Å vandre i folkemengder betyr å forutsi fremtiden. Når du navigerer i områder med tungt trafikk, tilpasser folk banene sine etter ubevisst beregning av hvor lang tid det tar å kollidere med en annen person.

Forskere har kommet til denne konklusjonen ved å analysere videoer av folkemengder. De sier at det kan føre til sikrere utforming av offentlige rom og bidra til utvikling av mengdeovervåkingsmetoder for å forhindre dødelige stampedes.

Brian Skinner, fysiker ved Argonne National Laboratory i Lemont, Illinois, og hans kolleger vil publisere arbeidet i en kommende Fysisk Review Letters .

Når forskere studerer mengdebevegelser, modellerer de ofte folk som å flytte partikler som avviser hverandre, på samme måte som elektrostatiske ladninger av samme tegn. Skinner og hans kolleger forventer at den "repulsive force" vil avhenge av separasjon i mellomrom mellom fotgjengere, slik at de endrer banen når de kommer for nær, for å unngå kollisjoner.

Hvis den elektrostatiske analogien var korrekt, ville styrken av kraften være proporsjonal med den inverse firkanten av den gjensidige avstanden, med frastøtelsen blir raskt sterkere ettersom to personer nærmer seg hverandre. I stedet fant teamet at kraften er proporsjonal med det inverse firkantet av forventet tid til neste kollisjon. Spesielt forskerne påpeker om to personer går side om side - og derfor ikke forutse bumping sammen - de kan gjøre det veldig nært uten å føle behovet for å legge mer avstand i mellom.

"Det spennende er ikke så mye forståelsen av en person som navigerer gjennom en mengde, men løftet om å forutsi hva folkemengder gjør ved å bruke en enkel regel, " sier Skinner.

Denne regelen beskrev nøyaktig bevegelsen til folk som navigerer på universitetsbiblioteker i Israel og deltakere i mengdeeksperimenter i Tyskland, begge tatt i video. I tillegg viste simuleringer at den enkle tidsloven også reproduserte mange kjente egenskaper av mengdeinteraksjoner (se video nedenfor), som for eksempel kramming rundt smale passasjer og spontant forming av baner.

Men lagets modell bryter ned hvis forventet tid til neste kollisjon er lengre enn tre sekunder, sier Skinner. Dette kan gjenspeile muligheten for at folk i en mengde ikke bekymrer seg om hva som vil skje utover det intervallet, sier han.

Mehdi Moussaid, som studerer mengdeadferd på Max Planck-instituttet for menneskelig utvikling i Berlin, sier: "Det fine med dette papiret er at det er basert på empiriske observasjoner, og at resultatet er rent: Den nøyaktige samme kraftloven kommer fra forskjellige datasett. "Modellen kan også bidra til å" finjustere forutsigelser av mengdebevegelser under massebegivenheter, som Mekka pilgrimsferden ", legger Moussaid, som har studert bevegelsen til de enorme folkemengdene som konvergerer i den saudiarabiske byen under Hajj. "Men når det gjelder antallulykker og mengdekatastrofer, er det åpne spørsmålet om samme regel fortsatt er gyldig under høyspenningsforhold, for eksempel i panikk og nødutslipp."

Forfatterne innrømmer at tidsavhengigheten de fant, ikke kan utgjøre en stopper for folkemengder der folk er så nært som de presser mot hverandre, eller for utbruddet av kaotisk bevegelse eller "turbulens" som er observert i ekstremt tette folkemengder. I slike situasjoner kan modellen kreve endring, sier Skinner fordi folk ikke lenger kan stole på den forventede tiden til neste kollisjon for å navigere. Den nåværende modellen kan imidlertid være i stand til å advare når slike farlige situasjoner er i ferd med å oppstå, legger han til.

Faktisk er lagets neste skritt, sier studiens medforfatter Stephen Guy fra University of Minnesota i Minneapolis, å kombinere modellering med data fra overvåkningskameraer og andre pedestrian-tracking systemer for å oppdage dagens mengde og forutsi hvordan det vil endring over tid. "Å identifisere mengdeproblemer før de selv skjer, har det reelle potensialet til å redde liv, " sier han.

Skinner håper også å teste om modellen gjelder for motorvei. Igor Aronson, en fysiker som også er ved Argonne National Laboratory, men som ikke var en del av studien, legger til at regelen også kan gjelde for andre grupper av dyr, som fugler eller fisk.

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse og ble først publisert 21. november 2014.

Hva har en ubåt, en rakett og en fotball til felles?Storms kan øke hastigheten på ozonet over USADel 8: Håndtering av Habitat DestructionEr naturgass mer klimavennlig?  Forskere kart Tusenvis av lekkasjer i Washington, DCStamcellebehandling for hjertesvikt får en Gull-Standard-prøveTviler Cloud Claims of Metallic HydrogenMenneskelig overbefolkning: Fortsatt et problem av bekymring?Batter Up: Shattering Sticks Opprett fare i MLB Ballparks