Исследователи из университета Тулузы и Швейцарского федерального института технологий в Цюрихе создали первую реалистичную модель динамики толпы, которая позволит улучшить организацию пешеходного движения в городах. Работа ученых опубликована в журнале PloS ONE, сообщает Cnews со ссылкой на PhysOrg.

Механизм движения больших групп людей почти не изучен, так как имеются определенные сложности при выработке количественных моделей движения толпы и при постановке экспериментов. В то же время, чтобы создать пешеходам в городе комфортные условия, необходимо изучить законы, которым подчиняется толпа.

Обычно в ходе моделирования движения толпы допускается, что пешеходы движутся независимо друг от друга и выбирают траекторию таким образом, чтобы избежать столкновений. Французские и швейцарские ученые, изучив видеозаписи движения в городской среде, показали, что 50-70% пешеходов движутся не по одиночке, а небольшими группами по 2-4 человека.

Результаты наблюдения за отдельными группами показали, что пространственное распределение пешеходов варьируется в зависимости от ситуации. Если движение достаточно свободно, люди в группах движутся рядом, параллельно друг другу. Если же плотность толпы увеличивается, ряд в группе «ломается»: пешеходы в центре чуть отстают, а крайние приближаются друг к другу, формируя вогнутую структуру. Группа из 3-х пешеходов преобразуется в V-структуру, а из 4-х — в U-структуру.

При таких конфигурациях взаимодействие между членами группы упрощается, а вот скорость движения группы падает. Вогнутая структура затрудняет движение вперед, и пешеходы вынуждены уходить в сторону и искать обходные маневры, что в целом меняет скорость пешеходного потока и его пространственную организацию. Численное моделирование показало, что присутствие групп пешеходов понижает эффективность движения толпы на 17% по сравнению с моделью, в которой все пешеходы движутся независимо.