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流体力学が群衆をナビゲートする方法

上から見ると、群衆は蟻の群れが群がっているように見えます。 さらに遠くから見ると、個人はエリアを流れる大量の液体に溶け込んでいるように見えます。 そして、ある程度まで、群集のダイナミクスは、流体ダイナミクスまたは相互作用する粒子の大規模システムを研究するために使用されるのと同じ手法で研究することができます。 その結果、物理学者とコンピューター科学者は、抗議行進や大統領就任など、どのようにナビゲートするかについての洞察を提供することができます。

群衆を研究する人々は、観察研究と数学的モデリングの組み合わせを使用して、これらの熱く見える質量が通常どのように振る舞うかを理解します。 過去20年ほどで、研究者は歩行者が自己組織化する傾向があることを発見しました。 たとえば、群衆は、廊下のように人が反対方向に歩いているときに形成されるレーンを自然に形成します。 2つのグループの人々が互いに直角に歩いているとき、彼らは止まることなくお互いを通り抜ける方法を見つけます。

もちろん、群衆と相互作用する粒子の間にはいくつかの顕著な違いがあります。 つまり、「粒子には意図がありません」と計算社会科学を研究するチューリッヒのスイス連邦工科大学の研究者であるダーク・ヘルビングは言います。 しかし、いくつかの同じ自然法則が両方の状況に適用されます。つまり、群集研究者は、物理学者が粒子の流れを研究するために使用する群集の研究に同様のモデルを使用することに成功しました。

各観客には、2つの主な勢力が働いています。 1つ目は、各個人を目標に向けて推進する原動力です。 第二は、彼らが他の人々と衝突するのを防ぐ社会的な力です。 興味深いことに、その社会的力は2つの電子間の反発力に関係しており、2つの電子間の距離の2乗に反比例します。つまり、粒子間の距離が大きくなると力が減少します。

しかし、人間の場合、時間は距離に取って代わります、と2014年に研究者ブライアン・スキナー、イオアニス・カラモウザ、スティーブンJ. フィジカルレビューレター (上記のアニメーションは彼らの研究からのものです)。 考えてみてください:たとえあなたが非常に近くにいるとしても、あなたと同じ方向に進んでいる人の隣を歩いているとき、あなたは回避行動をとる必要はありません。 ただし、他の人に向かってまっすぐ歩いている場合は、邪魔になりません。 人々は、互いに衝突するのにかかる時間の潜在意識の計算に基づいて、自分の道を調整します。

ほとんどの場合、群集はこの方法に沿って流れ、各人はこの逆二乗の法則を使用して、衝突を回避しながら自分の目的地に到達します。 (つまり、周囲の人々に反応するのに十分な時間を与えます。)しかし、群衆の密度が増すにつれて、その組織化の原則は崩れ始めます。 人々が密集しているため、互いに触れなければならない場合、衝突を避けるために歩行速度と方向を調整できないことがよくあります。

近年のニュースの見出しとなっているのは、こうした大規模な群衆災害につながる可能性のある非常に密な状況です。 たとえば、2006年のメッカ巡礼中に、移動するバスから落ちた荷物の上で大規模な石壁を急いで巡礼者がつまずいたとき、数百人が死亡し、1, 000人以上が負傷しました。 儀式中に致命的なスタンピードが発生したのはこれが初めてではなく、毎年約200万人が訪れます。

同様に、2010年、ドイツのラブパレードエレクトロニックダンスフェスティバルは、何千人ものフェスティバル参加者が狭いトンネルを通ってフェスティバル会場に足を運ぼうとしたとき、悲劇に変わりました。 タイトなボトルネックは群衆の間でパニックを引き起こし、パレードは急速に圧倒的なマスに変わりました。 最終的には、21人のフェスティバル参加者が窒息死し、少なくとも500人が負傷しました。 パレードは永久にシャットダウンされました。

2001年7月21日、ベルリンで開催される第13回年次ラブパレード中に勝利の柱の周りを踊るレイバー。 2001年7月21日、ベルリンで開催される第13回年次ラブパレード中に勝利の柱の周りを踊るレイバー。 (ロイター/ Alamy)

明らかな理由から、危険なほど混雑した状況で人々がどのように振る舞うかを調べるために研究を設計することは非倫理的です。 しかし、このような群衆災害のビデオを見ることで、研究者はそれらがどのように起こり、どのように回避できるかについての洞察を得ました。

群衆が密集するにつれて、歩行者の前方へのスムーズな流れと衝突の回避が、ストップアンドゴー波と呼ばれるものに取って代わります。 これらは基本的に彼らがどのように聞こえるかです:群衆は人々が継続的に前進するには密度が高すぎるため、人々はあらゆるギャップに前進します。 その後、彼らは停止し、前進する別の機会を待ちます。 ストップアンドゴーウェーブは、必ずしも災害の前兆とは限りません。 しかし、Helbing氏は、「ストップアンドゴーウェーブは、群衆が危機的状況に陥った場合の事前警告信号です」と述べています。

群衆がますます密集し続けるか、人々が予期しない動きをすると、物事は本当に危険になります。 その時点で、流れは乱流で混oticとし、人々はさまざまな方向にランダムに押し出されます。 たとえば、ある人がつまずいたときに災害が発生し、他の人がその場所に押し込まれ、踏みつけられたり、つまずいたりすることがあります。 Helbingは、それが「ブラックホール効果」と呼ばれることもあり、ますます多くの人が吸い込まれると言います。「これは本当にひどいことです」とHelbing氏は言います。

人間の群衆の性質と行動は非常に予測不可能であるため、群衆の研究者は、群衆をナビゲートする方法について一般的なアドバイスをすることに消極的です。 (通常、彼らがアドバイスする戦略は、そもそも群衆から離れることです。)良くも悪くも、群衆の安全に対する責任の多くは、イベントに参加する個人ではなく、イベントの主催者にあります。 メッカ巡礼とラブパレードの災害が示したように、主催者はボトルネックや、異なる方向のフローが互いに交差する可能性が高いエリアを避けようとする必要があります。

しかし、すぐに大群衆の中に自分自身を見つけるつもりなら、彼らはいくつかのヒントを持っています。 群衆の密度に応じて、人々は将来1〜3秒程度見る傾向があり、人々は密集した群衆よりもまばらな群衆の中でより長い時間範囲を見ることになります。 「未来をより深く見ることができれば、群衆の中をうまく動くことができます」とスキナーは言います。 「未来を3〜4秒見ると、未来を1〜2秒しか見ない人よりも有利になります」。より良いルート。

群衆が開いているか閉じた場所にいるかによって、選択肢が異なります、とカラモウザスは言います。 それがオープンな場所にあり、ストップアンドゴーウェーブに気づき始めたり、他の理由で安全でないと感じたりした場合は、群衆から抜け出すことができます。 一方、エリアがフェンスで囲まれている、または壁で囲まれている場合、「そうしようとすると、さらにパニックが発生する可能性があります」。 事態はさらに悪化します」と彼は言います。 彼は、大きな密閉空間では、側面が中央よりも危険であるように見えると付け加えていますが、その理由を確実に理解したり理解したりするのに十分な研究はないことに注意しています。 しかし、最も重要なことは、「非常口がどこにあるかを常に知っている」と彼は言います。

確認するには:警戒し、フローに沿って進み、終了オプションを開いたままにします。 安全に流れます!

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