研发发现个体微小的方向转变就可以造成人行横道上的混乱】
是什么让人群在平稳、自发的通道中移动,或陷入混乱的交织?麻省理工学院的研究人员通过结合数学建模和现实生活中的行人实验破解了这一密码。
麻省理工学院的科学家发现,当人们在人群中偏离路线超过 13 度时,有序的行走就会变成混乱的躲闪。
他们的研究融合了流体动力学、数学和现实世界的实验来预测和防止人群混乱。
下次你走过人潮汹涌的广场、人行横道或机场时,请注意行人流量。人们是否在整齐有序的车道上向目的地前进?还是更加混乱,人们四处穿梭、躲闪?
麻省理工学院讲师 Karol Bacik 和他的同事着手了解这种行为。他们开发了一种新方法来预测行人运动何时从有序模式转变为混乱、纠结的路径。他们的工作可以帮助指导公共空间的设计,以支持更安全、更高效的步行交通。
他们还进行了真实世界的实验,观察志愿者如何穿过模拟人群到达指定目的地。通过将他们的模型与实验数据相结合,研究人员确定了一个决定行人是在畅通的车道上行走还是陷入混乱模式的关键因素。这个因素被称为“角度扩展”,它衡量了人群中人们朝多少个不同的方向行走。
数学家研究了人群流动,并开发出一种方法来预测人行道何时会从有序变为混乱。他们的发现可能有助于设计促进安全和高效通道的公共空间。图片来源:Karol Bacik 等人提供
如果人群的视角相对较小,这意味着大多数行人会朝相反的方向行走,并与迎面而来的车辆迎面相遇,例如在人行横道上。在这种情况下,可能会出现更有序的车道式交通。然而,如果人群的视角较大,例如在广场上,这意味着行人可以通过更多方向过马路,混乱的可能性也更大。
事实上,研究人员计算出了移动人群从有序状态转变为无序状态的临界点。他们发现,临界点的角度范围约为 13 度,这意味着如果行人不径直穿过,而是普通行人以大于 13 度的角度偏向前方,这可能会导致人群流动紊乱。