En model til beskrivelse af menneskemængdenes hydrodynamik

Præcise simuleringer af folkemængdernes bevægelse og adfærd kan være afgørende for produktionen af ​​digitale sekvenser eller skabelsen af ​​store strukturer til crowd management. Imidlertid, evnen til kvantitativt at forudsige den kollektive dynamik i en gruppe, der reagerer på ekstern stimulation, forbliver et stort set åbent emne, primært baseret på modeller, hvor hver enkelt persons handlinger simuleres i henhold til empiriske adfærdsregler. Indtil nu, der var ingen eksperimentelt testet fysisk model, der beskriver hydrodynamikken i en skare uden at antage adfærdsregler.

Forskere fra et laboratorium tilknyttet CNRS, l'ENS de Lyon, og l'Université Claude Bernard Lyon 1 har leveret en første ligning af denne type, udledt af en målekampagne udført på folkemængder på titusindvis af individer. Fysikerne fokuserede på løberkohorter i begyndelsen af ​​et maraton, da de bliver guidet til startstregen af ​​en række arrangører i successive sekvenser af gå og standsning. Denne protokol skaber en periodisk og kontrolleret forstyrrelse, der ligner de stimuleringer, der typisk bruges til at undersøge den mekaniske reaktion af væsker.

Bemærkelsesværdigt, gruppeadfærd varierer meget lidt fra en samling løbere til en anden, et løb til et andet, og et land til et andet, med hastighedsinformation, der konstant formerer sig med lidt over en meter i sekundet. Forskerne etablerede en generisk beskrivelse, der præcist kan forudsige mængden, som strømme observeret i et road-race i Chicago i 2016 hjalp med at forudsige dem for tusindvis af løbere ved starten af ​​Paris marathon i 2017.

Ved at bruge tekniske standarder fra væskemekanik til at analysere billeder fra startkorralerne for fem løb, forskere målte succesfuldt mængdehastighed i hvert øjeblik, efterfølgende beskrevet det som en væskestrøm. Deres resultater viser, at oplysninger om hastigheden for at optage spreder sig til gruppens bagside i form af bølger, der måler hundredvis af meter, uden tab af intensitet. I modsætning, enhver ændring i mængdenes bevægelsesbane forsvinder hurtigt, spredte sig kun et par meter gennem mængden. Kort sagt, hastighedsinformation spredes let gennem denne væske, mens orienteringsinformation ikke gør det.

Fysikerne ønsker nu at studere gruppers reaktion på ekstreme forstyrrelser for at teste grænserne for deres hydrodynamiske beskrivelse af skarer.