Brug af crowd-simulering til at tilskynde til social distancering

Da Europa står over for en genopblussen af ​​coronavirus, efter at have løsnet strenge lockdowns, et af de vigtigste politiske spørgsmål er, hvordan folk kan trygt social distance på overfyldte steder. Vores evne til at rumme maksimal sikkerhed og kapacitet er blevet stærkt reduceret under pandemien, giver anledning til bekymringer om den fremtidige indretning af offentlige rum.

Min forsknings- og udviklingsgruppe på Utrecht University har sammen med nystartede uCrowds implementeret en crowd-simuleringsramme for at hjælpe med at styre grupper af mennesker i denne nye verden af ​​offentlige rum under coronavirus.

Softwaren giver brugerne mulighed for at skabe og køre modeller til simulering af realistisk publikumsadfærd, herunder hvordan mennesker bevæger sig rundt i et rum, og hvordan de undgår kollisioner i miljøer. Simuleringer køres i realistiske miljøer for at studere effektiviteten af ​​deres metoder.

Hvordan fungerer softwaren?

Simulerede fodgængere i softwaren bevæger sig ikke tilfældigt rundt; de har en eller flere destinationer. De kan enten være alene eller i grupper.

En relativt nylig tilføjelse, vi har lavet, er, at en vis procentdel af de simulerede mennesker fylder mere, for eksempel dem, der rejser i små, sociale grupper. Fodgængerne går derefter til deres destinationer på en realistisk måde, undgå andre mennesker og forhindringer.

Vi modellerede den måde folk bevæger sig på i simuleringerne ved hjælp af 13 års data om, hvordan rigtige mennesker bevæger sig. Vi indsamlede noget af dette fra elever, der bar sporvogne, mens de gik på tværs af gange og andre rum. Vi udførte også eksperimenter med grupper af studerende på festivaler, hvor meget større grupper af mennesker bevægede sig ved siden af ​​hinanden.

Da vores model er baseret på individer og sociale grupper, vi har nu været i stand til at tilføje effekter af social distancering. Alle deres interaktioner fører til den slags emergent adfærd, vi observerer i rigtige menneskemængder. Eksempler omfatter vognbanedannelse (fodgængere, der følger de mennesker, der går foran dem, når folkemængderne fik for travlt), trykbølger, og mere forventning, fordi individer forsøger at holde en større social afstand mellem hinanden.

Praktiske applikationer

Hvordan bruger vi disse oplysninger til at hjælpe med planlægning af coronavirus? Crowd-simuleringsmodeller kan skaleres enormt op. Hvis du har en tilstrækkelig hurtig computer, vores simuleringsmotor kan simulere op til 550, 000 mennesker i realtid.

Softwaren kan også lave projektioner:f.eks. hvis du simulerer 20, 000 mennesker, du kan spole simuleringen frem til 35 gange den faktiske hastighed. Det betyder, at softwaren også kan se ind i fremtiden og advare embedsmænd om at lukke for adgangsveje i områder, der bliver for travle.

Hvis regeringer bruger denne form for software, de kan sende tekstbeskeder til folks mobiltelefoner for at henvise fodgængere til at tage andre rutemuligheder til deres destinationer. Et pilotprojekt kører på St Pancras jernbanestation i Storbritannien, som demonstrerer denne teknologi.

Softwaren har tidligere været brugt til Grand Départ af Tour de France i 2015, hvilket gav 800,- 000 tilskuere til Utrecht. Simuleringer i et virtuelt Utrecht støttede den kommunale regering i at planlægge omgivelserne på cykelbanen og teste prognoserne for tilskuernes strømme. Et af scenarierne omfattede beregning af det maksimale antal individer, der sikkert ville passe på en firkant. Da dette tal blev nået i virkeligheden, indgangen til denne plads kunne sikkert lukkes i tide.

Simulering af social afstand

Vi har for nylig opdateret simuleringen for at afspejle de sociale afstandsforanstaltninger, der er på plads i Holland, som kræver, at folk holder sig 1,5 meter fra hinanden.

Simuleringen sætter ikke blot minimumsafstanden mellem simulerede mennesker til 1,5 meter, men tager højde for det faktum, at folk laver ufuldkomne skøn. Selv det faktum, at folk er ved at blive trætte af coronavirus-foranstaltninger og derfor er mindre opmærksomme på afstandtagen, tages i betragtning. Softwaren simulerer også grupper, der indeholder medlemmer af samme husstand, som rykker tættere sammen.

Mens pandemien udfolder sig, denne model kan bruges til at få indsigt i den daglige drift af togstationer, lufthavne, hovedgader eller endda festivaler i denne nye 1,5 meter lange verden. Ved at simulere menneskemængder på denne afstand, vi håber at bidrage til at hjælpe med at åbne økonomien i disse bizarre tider.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.