Sciencemag.cz
Doporučujeme
Na přechodech pro chodce lidé většinou vytvářejí uspořádané pruhy a hladce se míjejí s těmi jdoucími v opačném směru. Lidé se nesrážejí/nemusejí vyhýbat, jejich dráhy se neprotínají. Někdy se však proudění stává chaotickým a jednotlivci se proplétají davem po vlastních nahodilých cestách.
Tim Rogers z britské University of Bath a Karol Bacik z MITu nyní přispěli k pochopení tohoto jevu. Objev má potenciál pomoci projektantům navrhovat přechody přes silnice a další místa pro chodce tak, aby minimalizovali chaos a zvýšili bezpečnost a efektivitu provozu.
Vědci se pokusili se přesně určil bod, ve kterém dochází k přechodu mezi řádem a chaosem. Došli k závěru, že aby byla zachována uspořádanost, musí být rozptyl různých směrů, kterými lidé chodí, udržován pod kritickým úhlem 13 stupňů. Pokud jde o přechody pro chodce, lze toho dosáhnout omezením šířky přechodu nebo zvážením místa, kde je přechod umístěn, aby chodci neměli pokušení odbočovat z přímé trasy směrem ke svým cílům na protější straně.
Výzkum zahrnoval matematické modelování i experiment. V simulacích brali autoři studie v úvahu mnoho úhlů, pod kterými mohou jednotlivci přecházet, a úhybné manévry, které mohou provádět, když se snaží dosáhnout svého cíle a zároveň se vyhnout srážkám. Také provedli řízené experimenty a zkoumali, jak skuteční účastníci procházejí davem, aby dosáhli určitých míst. Ukázalo se, že jakmile něco v davu začne vypadat jako pruh, jedinci kolem tohoto vznikajícího pruhu se buď spojí, nebo jsou nuceni přejít na obě strany a jít paralelně s původním pruhem. Tímto způsobem se dav může spontánně organizovat do pravidelných, strukturovaných pruhů.
Problém zlomu mezi řádem a chaosem zkoumali vědci matematicky pomocí rovnice, která se obvykle používá k popisu proudění tekutin, a to z hlediska průměrného pohybu mnoha jednotlivých molekul. Jak už bylo uvedeno, výsledek zní, že řád se zachovává. dokud lidé nezačnou přecházet pod úhlem 13 stupňů nebo vyšším. Pak rovnice předpovídá, že se tok chodců pravděpodobně stane neuspořádaným a bude se tvořit jen málo pruhů nebo žádné.
Vědci byli zvědaví, zda se tato matematika potvrdí i ve skutečnosti, a proto provedli pokusy v tělocvičně, kde zaznamenávali pohyb chodců pomocí kamery umístěné nad hlavou. Při těchto pokusech tým přidělil dobrovolníkům různé počáteční a koncové pozice podél protilehlých stran simulovaného přechodu pro chodce a dal jim za úkol přejít přes přechod na cílové místo, aniž by do někoho narazili.
Experiment byl zopakován mnohokrát, přičemž pokaždé dobrovolníci zaujali jinou výchozí a koncovou pozici. Tímto způsobem mohli výzkumníci shromáždit vizuální údaje o více proudech davu, přičemž chodci zaujímali mnoho různých úhlů přecházení. Experimenty ukázaly, že přechod od uspořádaného k neuspořádanému proudění probíhá v blízkosti hodnoty předpovězené teorií. Nepřekvapivě se rovněž ukázalo, že chaos/neuspořádanost znamená celkově pomalejší pohyb.
Bacik, Karol A., Order–disorder transition in multidirectional crowds, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2420697122. doi.org/10.1073/pnas.2420697122
Zdroj: University of Bath / Phys.org, přeloženo / zkráceno
