https://frosthead.com

Како вам динамика флуида може помоћи у навигацији у гужве

Одозго, гомила људи личи на колонију мрава који се ваљају около. Чини се да се појединци још више удружују у масу течности која тече кроз подручје. До неке мере, динамика гомиле се може проучавати истим техникама које се користе за проучавање динамике флуида или великих система интерактивних честица. Као резултат тога, физичари и рачунарски научници могу нам понудити неки увид у навигацију, рецимо, до протестног марша или председничке инаугурације.

Људи који проучавају гомилу људи користе комбинацију опсервацијских студија и математичког моделирања да би разумели како се обично понашају ове вреле масе. У последњих 20 година или тако, истраживачи су открили да пешаци имају тенденцију да се самоорганизују. На пример, гужве природно формирају траке које настају када људи ходају у супротним смеровима, као у ходнику. Када две групе људи ходају под правим углом једна према другој, проналазе начин да прођу једна другу без заустављања.

Наравно, постоје неке приметне разлике између гужви и интерактивних честица. Наиме, „честице немају намеру“, каже Дирк Хелбинг, истраживач из Швајцарског савезног технолошког института у Цириху који проучава рачунске друштвене науке. Али неки од истих природних закона важе за обе ситуације, што значи да су истраживачи гомиле имали успеха у кориштењу сличних модела за проучавање гужве као што их физичари користе за проучавање протока честица.

За сваког гужве у послу делују две главне снаге. Прво је покретачка снага која сваког појединца гура према свом циљу. Друга је друштвена снага која им спречава да се сударају са другим људима. Занимљиво је да је та друштвена сила повезана са одбојном силом између два електрона, која је обрнуто пропорционална квадрату растојања између њих - другим речима, сила се смањује како се раздаљина између честица повећава.

Али у случају људи, време замењује дистанцу, известили су истраживачи Бриан Скиннер, Иоаннис Карамоузас и Степхен Ј. Гуи 2014. године у часопису Писма о физичком прегледу (горе приказана анимација је). Размислите о томе: Не морате предузимати избегавајуће радње када ходате поред некога у истом правцу као и ви, чак и ако сте јако блиски заједно. Али скренућете са пута ако идете право према другој особи. Људи прилагођавају своје стазе на основу подсвјесних менталних калкулација колико времена ће им требати да се сударају једни с другима.

Већином времена гужве се одвијају овим путем, а свака особа користи овај обрнути квадратни закон како би избегла сударе док стигне до свог одредишта. (То јест, они дају себи довољно времена да реагују на људе око себе.) Али како се густина гомиле повећава, тај принцип организовања почиње да се руши. Кад су људи толико гомилани да се морају међусобно додиривати, често не могу модулирати брзину и смјер ходања како би избјегли сударе.

Управо оне веома густе ситуације које могу довести до врста масовних катастрофа које су новости постале насловима последњих година. На пример, ходочашће хаџа 2006. године у Меку, на пример, стотине су убијене, а више од 1.000 повређено када су се ходочасници јурећи масивним каменим зидовима спотакнули пртљаг који је пао са аутобуса који се крећу. Ово није први пут да се догодио смртоносни стампедо током ритуала, који годишње привлачи око 2 милиона људи: Године 1990. више од 1000 ходочасника је умрло када је стампедо избио у затвореном тунелу.

Слично томе, у 2010. години немачки фестивал електронског плеса Лове Параде постао је трагичан када су хиљаде оних који су се борили покушали да се провуку кроз уски тунел на фестивалске површине. Чврсто уско грло изазвало је панику међу гужвама, а парада се убрзо претворила у масу која се губи. Коначно, 21 учесник фестивала умро је од гушења, а најмање 500 их је повређено; парада је трајно угашена.

Раверс који плешу око Колоне победе током тринаестог годишњег парада љубави у Берлину, 21. јула 2001. Видео о катастрофи гомиле која је погодила параду 2010. године дао је истраживачима увид у динамику гужве. Раверс који плешу око Колоне победе током тринаестог годишњег парада љубави у Берлину, 21. јула 2001. Видео о катастрофи гомиле која је погодила параду 2010. године дао је истраживачима увид у динамику гужве. (Реутерс / Алами)

Из очитих разлога, неетично је осмислити студију која би видела како се људи понашају у опасно претрпаним ситуацијама. Али гледајући видео записе о катастрофама мноштва попут ових, истраживачи су стекли увид у то како се дешавају - и како их је могуће избећи.

Како се гужва смањује, лагани проток пјешака који се крећу према напријед и избјегавајући сударе уступа мјесто ономе што називамо таласи заустављања и кретања. То су у основи како они звуче: гужва је превише густа да би се људи непрекидно кретали напријед, па се људи крећу напријед у било које празнине. Затим се заустављају и чекају још једну прилику да крену напред. Таласи у случају заустављања и кретања не представљају увек катастрофу. Али, каже Хелбинг, "талас заустављања и одласка је сигнал упозорења да ситуација у маси постане критична."

Ствари постају стварно опасне ако се гужва и даље гушћи или људи праве неочекиване покрете. У том тренутку проток може постати турбулентан и хаотичан, с тим да људе гурају насумично у различитим правцима. Катастрофе могу избити када се, рецимо, једна особа спотакне, проузрокујући да их неко други гурне на њихово мјесто и бодри их или се спотакне. Хелбинг каже да се то понекад описује као „ефекат црне рупе“, са усисавањем све више и више људи. „То је заиста ужасна ствар“, каже Хелбинг.

Пошто је природа и понашање људских гужви тако непредвидиво, истраживачи гомиле нерадо дају опште савете о томе како да их управљају. (Стратегија коју обично саветују је да се прво не држите из масе.) За боље или горе, већи део одговорности за безбедност публике пада на организаторе догађаја, а не на појединце који учествују у њему. Као што су показале катастрофе хаџа и љубавне параде, организатори би требали покушати избјећи уска грла и подручја на којима ће протоци у различитим смјеровима вјероватно прелазити једни друге.

Али ако се ускоро ускоро нађете у великој гужви, имају неколико савета. Зависно од густине гужве, људи имају тенденцију да гледају око 1-3 секунде у будућности, а људи гледају дуже временске хоризонте у ријетким гомилама него у густим. „Што даље гледате у будућност то ћете се боље кретати кроз гомилу“, каже Скиннер. „Поглед у 3 или 4 секунде у будућност даје вам предност у односу на људе који гледају само 1 или 2 секунде у будућност.“ Дакле, ако дигнете главу и скенирате веће подручје, можда ћете моћи предвидјети проблеме и планирати боља рута.

Ваше могућности су различите у зависности од тога да ли је гужва на отвореном или затвореном месту, каже Карамоузас. Ако се налази на отвореном месту и почнете примећивати таласе заустављања и кретања или се осећате небезбедно из других разлога, можете изаћи из гомиле. Ако је с друге стране подручје ограђено или ограђено, „покушај то може створити више панике.“ Помагање подвлачи ту тачку: „Избјегавајте да идете против тока. То ствари чини много горе ", каже он. Додаје да се у великом затвореном простору чини да су стране опасније од средине, мада примећује да нема довољно студија да се то сигурно зна или да се разуме зашто. Али најважније је, каже он, „увек знате где се налази излаз за хитне случајеве.“

Да бисте прегледали: Будите пажљиви, наставите са протоком и држите отворене могућности излаза. Сигурно теците!

Како вам динамика флуида може помоћи у навигацији у гужве