https://frosthead.com

Kuidas vedeliku dünaamika aitab teil rahvahulkadel liikuda?

Ülevalt kõrgelt näeb rahvamass välja umbes sipelgate koloonia. Veel kaugemalt näivad indiviidid sulanduvat mingisse piirkonda voolava vedeliku massini. Ja mingil määral saab rahvahulga dünaamikat uurida samade tehnikatega, mida kasutatakse vedeliku dünaamika või interakteeruvate osakeste suurte süsteemide uurimiseks. Selle tulemusel saavad füüsikud ja arvutiteadlased pakkuda meile mõningast ülevaadet, kuidas navigeerida, näiteks protestimarsil või presidendi ametisseastumisel.

Inimesed, kes uurivad rahvahulki, kasutavad vaatlusuuringute ja matemaatilise modelleerimise kombinatsiooni, et mõista, kuidas need närimismassid tavaliselt käituvad. Umbes viimase 20 aasta jooksul on teadlased avastanud, et jalakäijad kipuvad olema iseorganiseeruvad. Näiteks moodustavad rahvamassid loomulikult radasid, mis moodustuvad, kui inimesed kõnnivad vastassuundades nagu koridoris. Kui kaks inimrühma kõnnivad üksteise suhtes täisnurga all, leiavad nad tee, kuidas teineteisest peatuda.

Muidugi on rahvahulga ja üksteisega suhtlevate osakeste vahel mõned märkimisväärsed erinevused. Nimelt, “osakestest pole mingit kavatsust, ” ütleb Dirk Helbing, Zürichi Šveitsi Föderaalse Tehnoloogiainstituudi teadur, kes õpib arvutuslikku sotsiaalteadust. Kuid mõlemas olukorras kehtivad mõned samad loodusseadused, mis tähendab, et rahvahulga uurijatel on õnnestunud kasutada rahvahulga uurimiseks sarnaseid mudeleid, nagu füüsikud kasutavad osakeste voo uurimiseks.

Igal rahvahulgal käijal on tööl kaks peamist jõudu. Esimene on liikumapanev jõud, mis tõukab igaüht oma eesmärgi poole. Teine on sotsiaalne jõud, mis takistab neil teiste inimestega kokku põrgata. Huvitav on see, et see sotsiaalne jõud on seotud kahe elektroni vahelise tõrjuva jõuga, mis on pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga - teisisõnu, jõud väheneb osakeste vahelise kauguse suurenemisel.

Kuid inimeste puhul asendab aeg distantsi, teatasid teadlased Brian Skinner, Ioannis Karamouzas ja Stephen J. Guy 2014. aastal ajakirjas Füüsilise ülevaate kirjad (ülaltoodud animatsioon on nende uuringust). Mõelge sellele: te ei pea võtma kõrvalehoidlikke toiminguid, kui kõnnite kellegagi, kes läheb teiega sama suunda, isegi kui olete väga lähestikku. Kuid te liigute teelt välja, kui kõnnite otse teise inimese poole. Inimesed kohandavad oma teid alateadlike vaimsete arvutuste põhjal, kui kaua läheb aega, kuni nad üksteisega kokku põrkavad.

Enamasti voolab rahvahulka mööda seda teed ja iga inimene kasutab seda pöördvõrdelist ruutseadust, et vältida kokkupõrkeid oma sihtkohta jõudmisel. (See tähendab, et nad annavad endale piisavalt aega reageerida ümbritsevatele inimestele.) Kuid rahvamassi tiheduse kasvades hakkab see korralduspõhimõte lagunema. Kui inimesed on nii tihedalt pakitud, et peavad üksteisega kokku puutuma, ei suuda nad kokkupõrgete vältimiseks sageli oma kõndimiskiirust ja -suunda muuta.

Need väga tihedad olukorrad võivad viia massiliste rahvahulkade katastroofideni, mis on viimaste aastate uudiseid juhtinud. Näiteks 2006. aasta Mekas toimuva palverännaku tagajärjel hukkus sadu ja vigastada sai rohkem kui 1000 inimest, kui massiivseid kiviseinu tormavad palverändurid kolisid üle liikuvatest bussidest maha langenud pagasi. See polnud esimene kord, kui rituaali ajal, mis meelitab ligi 2 miljonit inimest, oli surmav torm. 1990. aastal suri rohkem kui 1000 palverändurit, kui suletud tunnelis puhkes torm.

Sarnaselt muutus 2010. aastal Saksamaa elektroonilise tantsu festival Love Parade traagiliseks, kui tuhanded festivalil käijad üritasid läbi kitsa tunneli lehitseda festivaliplatsidele. Tihe pudelikael tekitas rahvahulkade seas paanika ja paraad muutus kiirelt purustavaks massiks. Lõppkokkuvõttes suri lämbumises 21 festivalilkäijat ja veel vähemalt 500 sai vigastada; paraad suleti jäädavalt.

Raverid, kes tantsivad võidukolonni ümber 13. iga-aastase armastusparaadi ajal Berliinis, 21. juulil 2001. aastal, 2010. aasta paraadi tabanud rahvahulgakatastroofist on andnud teadlastele ülevaate rahvahulga dünaamikast. Raverid, kes tantsivad võidukolonni ümber 13. iga-aastase armastusparaadi ajal Berliinis, 21. juulil 2001. aastal, 2010. aasta paraadi tabanud rahvahulgakatastroofist on andnud teadlastele ülevaate rahvahulga dünaamikast. (Reuters / Alamy)

Arusaadavatel põhjustel on ebaeetiline kavandada uuring, et näha, kuidas inimesed käituvad ohtlikult rahvarohketes olukordades. Kuid vaadates selliseid rahvahulga katastroofe käsitlevaid videoid, saavad teadlased ülevaate, kuidas need juhtuvad - ja kuidas neid vältida.

Kuna rahvas tiheneb, annab edasi liikuvate jalakäijate sujuv voog ja kokkupõrkeid vältides nn nn stopp-laine. Need kõlavad põhimõtteliselt nii: rahvamass on liiga tihe, et inimesed saaksid pidevalt edasi liikuda, nii et inimesed liiguvad edasi igasugustesse tühimikesse. Seejärel peatuvad nad ja ootavad uut võimalust edasi liikuda. Stop-and-go-lained ei tähenda alati katastroofi. Kuid Helbingi sõnul on stop-and-go laine ettehoiatussignaal olukorra muutumise kohta rahvamassis kriitiliseks. "

Asjad muutuvad tõeliselt ohtlikuks, kui rahvamass tiheneb pidevalt või kui inimesed teevad ootamatuid liigutusi. Sel hetkel võib vool muutuda turbulentseks ja kaootiliseks ning inimesi lükatakse juhuslikult eri suundades. Katastroofid võivad puhkeda, kui öeldakse, et üks inimene komistab, pannes kellegi teise oma kohale suruma ja kas teda trampima või komistama. Helbing ütleb, et seda kirjeldatakse mõnikord kui „musta augu efekti“, millesse üha rohkem inimesi imeb. „See on tõesti kohutav asi, “ ütleb Helbing.

Kuna inimhulkade olemus ja käitumine on nii ettearvamatu, ei taha rahvahulga uurijad anda üldisi nõuandeid nende navigeerimiseks. (Strateegia, mida nad tavaliselt soovitavad, on esiteks rahvamassist eemal viibimine.) Paremaks või halvemaks lasub suurem osa rahvahulga turvalisuse eest vastutusel ürituse korraldajatel, mitte üritusel osalevatel isikutel. Nagu hajj ja Love Parade katastroofid on näidanud, peaksid korraldajad püüdma vältida kitsaskohti ja piirkondi, kus eri suundades voolab tõenäoliselt üksteist.

Kuid kui leiate end peagi suurest rahvamassist, on neil mõned näpunäited. Sõltuvalt rahvamassi tihedusest kipuvad inimesed nägema tulevikus umbes 1–3 sekundit, kusjuures inimesed vaatavad hõredas rahvamassis pikemat ajahorisonti kui tihedaid. "Mida kaugemale saate tulevikku vaadata, seda paremini saate rahvamassi kaudu edasi liikuda, " ütleb Skinner. “3 või 4 sekundi vaatamine tulevikku annab teile eelise inimeste ees, kes vaatavad tulevikku ainult 1 või 2 sekundit.” Nii et kui hoiate oma pead püsti ja skannite suuremat ala, on teil võimalik probleeme ette näha ja kavandada parem marsruut.

Teie võimalused on erinevad sõltuvalt sellest, kas rahvamass on avatud või suletud kohas, väidab Karamouzas. Kui see asub avatud asukohas ja kui hakkate märkama stop-and-go laineid või tunnete end muudel põhjustel ebaturvalisena, võite rahvahulgast välja tulla. Teisest küljest, kui ala on tarastatud või seinaga sisse tõmmatud, võib „seda proovides tekitada rohkem paanikat”. Aidates rõhutatakse seda: „Sa peaksid vältima vooluga vastuollu minekut. See teeb asja palju hullemaks, ”ütleb ta. Ta lisab, et suures suletud ruumis näivad küljed olevat ohtlikumad kui keskel, ehkki ta märgib, et pole piisavalt uuringuid, et seda kindlalt teada saada või mõista, miks. Kuid mis kõige tähtsam, ütleb ta: „teadke alati, kus asub varuväljapääs“.

Ülevaatamiseks: olge valvsad, minge vooluga kaasa ja hoidke oma väljumisvalikud avatuna. Voola turvaliselt!

Kuidas vedeliku dünaamika aitab teil rahvahulkadel liikuda?