量子位 25-03-25 12:49
微博认证:量子位官方微博

#MIT数学家发现人群行走逻辑##过马路竟也蕴含数学奥秘#

过马路这事,MIT的数学家们,竟从中发现了人群“有序”与“混乱”的奥秘。

研究团队用一套流体力学模型加真人实测,找出了人群是否有序的关键参数:角度分布(angular spread)。

这个“角度分布”听起来高深,其实就是:人群中每个人行走方向偏离正前方的角度。

如果大家都向着正前方走向对面,那人群之间的冲突最少,很容易自然形成几条“人道”,彼此之间互不干扰。

而一旦有人开始斜着走、拐着弯,整体秩序就会被打破。

一项关键发现是:只要平均偏离角超过13度,人群就会频繁出现躲闪、交错等行为,场面迅速陷入混乱。

这个“13度”并不是凭空猜测,而是通过科学建模和实地实验得出的临界值。

研究团队使用流体运动学方程,把人群当作流体进行分析,并在体育馆内招募志愿者进行模拟实验。

每位志愿者都佩戴印有二维码的帽子,配合摄像头进行轨迹追踪,记录他们的移动方向与路径。【图2】

实验结果清晰地验证了这个13度的临界点:低于13度,人群移动有序顺畅;超过13度,则迅速陷入混乱。

研究人员还发现一件有趣的事:“人道”一旦开始自发形成,周围的人要么自觉融入,要么自动避开,从而维持整体秩序。

这项研究有望在现实生活中得到广泛应用。

未来在机场、车站、商场等人流密集的场所,或许能根据“13度规则”来优化通道布局,让人群更安全、更高效地流动,甚至避免大型活动中的踩踏等风险。

所以下次你在人群中穿行时,别小看自己脚下那一两步的偏离。也许一个微小的角度,就决定了整个场面的秩序。

感兴趣的小伙伴可以阅读原文:http://t.cn/A6B3Nwtm