在繁忙的人群中浏览通常是一种尴尬的体验，但有时候，感觉比其他人容易得多。在拥挤的走廊中 ，人们似乎自发地组织了自己进入车道 ，而在一个开放的城市广场，人们朝各个方向旅行 ，从一侧到另一侧飞来飞去。
但是 ，是什么决定人们在繁忙的空间中移动的方式呢？
Karol Bacik，麻省理工学院和同事的数学家已经开发了一种数学理论 ，该理论准确地预测了行人的流程以及从有组织的车道变为纠缠的人群的地步 。他们在期刊上报告的作品 PNAS 3月24日 ，可以帮助建筑师和城市规划师设计更安全，更有效的公共场所 ，以促进有秩序的人群 。
该团队首先使用流体动力学方程来对不同空间中移动的人群进行数学模拟 ，以分析行人在各种情况下的运动。
Bacik在 陈述 。“如果您只关心像没有车道这样的全球特征，那么您可以在不详细了解人群中的每个人的情况下做出预测 。”
空间的宽度和人们在它上移动的角度都严重影响了人群的整体顺序。Bacik的团队确定了“ Angular spraver”＆mdash;朝不同方向行走的人数＆mdash;是人们是否自组织进入车道的关键因素 。
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在不同方向行走的人的传播相对较小＆mdash;例如在狭窄的走廊或人行道上；行人倾向于形成车道 ，并正面迎接迎面而来的交通 。但是 ，更广泛的单个旅行指示＆mdash;例如，在开放广场或机场大厅＆Mdash;随着行人躲避并彼此编织以达到他们独立的目的地，大大增加了混乱的可能性。
根据这一理论分析 ，临界点的角度是约13度的角度扩散 ，这意味着一旦行人开始以更极端的角度行驶，有序车道就可以降为流动障碍 。
Bacik说：“这都是非常常识的 。 ”“ [但是]现在 ，我们有一种方法可以量化何时期望这条自发 ，有条理的，安全的流动 ，而不是无序 ，效率较低，可能更危险的流动。”
但是 ，研究人员渴望调查人类人群的现实是否构成了这一理论 ，因此他们设计了一个实验来模拟繁忙的道路穿越 。志愿者，每个都戴着带有独特条形码的纸帽子 ，分配了各种起步和终点 ，并被要求在体育馆的相对侧之间行走，而不会碰到其他参与者 。一台高架摄像头记录了每种情况，跟踪单个行人的运动和人群的整体运动。
随后对45项试验的分析证实了角扩散的重要性 ，表明从有序的车道过渡到接近理论上预测13度的角度的无序运动。此外 ，随着疾病的增加，行人被迫移动更慢以避免碰撞 ，随机人群与有序车道的速度大约降低了30％ 。
Bacik的团队现在正在寻找在现实情况下测试这些预测的 ，他们希望这项工作最终将有助于改善拥挤的环境 。
他说：“我们想分析素材并将其与我们的理论进行比较。 ”“我们可以想象，对于任何设计公共空间的人来说 ，如果他们想拥有安全有效的行人流 ，我们的工作可以提供更简单的指导方针或一些经验法则 。 ”
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希望本篇文章《数学家解决了烦恼的“人群问题”，这解释了为什么公共空间变成混乱》能对你有所帮助！
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