Os pedestres estão constantemente evitando colisões com pessoas que se aproximam. Com metros de antecedência, eles inconscientemente mudam sua passagem para passarem uns pelos outros. Físicos da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, em colaboração com pesquisadores americanos e italianos, analisaram 5 milhões de movimentos de pedestres na estação ferroviária de Eindhoven. Eles descobriram que as pessoas querem manter uma distância média de pelo menos 75 cm. O professor Federico Toschi e o pós-doutorado Alessandro Corbetta publicam esses resultados hoje na revista. Revisão Física E .

De todos os dados obtidos, cerca de 9, 000 pares de pedestres estavam em um curso em direção ao outro, com o risco de uma colisão. Corbetta:"Cerca de 40 pares destes realmente se chocaram. Os pares restantes adaptaram suas passarelas até que estivessem a pelo menos 140 cm de distância e, portanto, foram capazes de evitar uma colisão."

Usando este 'big data, “os pesquisadores desenvolveram um modelo que pode prever estatisticamente os movimentos de pedestres com muita precisão. Isso permite saber com antecedência quantos pedestres, por exemplo, de um grupo de 1000 pessoas, correrá, andar, desviar, virar ou colidir em uma área definida, como um corredor ou túnel.

Duas forças sociais evitam colisões

Corbetta:"Para construir nosso modelo, encontramos duas 'forças de interação social' que desempenham um papel:uma força de longa distância baseada na visão e uma força de curta distância para prevenir contatos duros. Como efeito dessas forças, as pessoas modificam seus caminhos atuais para evitar colisões. "

Com esta pesquisa, Toschi e Corbetta estão tentando levar ainda mais longe as áreas de aplicação da dinâmica de fluidos. A dinâmica dos fluidos não abrange apenas o movimento das partículas de gás em uma sala, água do mar, ou grãos em uma ampulheta:eles também incluem a dinâmica da matéria fluente ativa, como bandos de pássaros, peixes em um cardume ou pedestres em uma multidão. A física e a dinâmica dos fluidos podem nos ajudar a compreender o fluxo desses sistemas menos tradicionais e, ao mesmo tempo, o estudo da matéria fluente ativa traz novos desafios que podem lançar uma nova luz sobre as abordagens estabelecidas.

A pesquisa neste estudo baseia-se no modelo desenvolvido anteriormente de algumas pessoas caminhando ao longo de um corredor.

Toschi:“Em 2014 monitoramos um corredor para a cantina do edifício Metaforum no campus da TU / e por cerca de 12 meses. As duas forças sociais que vemos na pesquisa atual na estação ferroviária de Eindhoven foram incorporadas com sucesso ao modelo anterior. Desta maneira, lentamente estendemos o modelo mais simples para prever os movimentos dos pedestres. "

Ambos os estudos mostram que, estatisticamente falando, parece existir características universais robustas de fluxo de multidão, independente da configuração específica. "Vimos em nossos dados que cerca de uma em cada 1000 pessoas parava e invertia suas trajetórias, para sair do túnel ou corredor pelo mesmo lado em que entraram. Mesmo que estivessem caminhando sozinhos e independente da motivação. Nós medimos isso tanto na estação de trem quanto no campus. Realizar experimentos da vida real é, portanto, fundamental para ampliar nosso entendimento. Você nunca teria medido esses recursos em um experimento de laboratório onde os participantes são instruídos a executar ações, "Toschi explica.

Mesmos sensores da barra do console de jogos

Para sua pesquisa, Toschi e Corbetta instalaram 4 sensores suspensos na frente da passagem subterrânea da estação de Eindhoven. Durante seis meses (entre setembro de 2014 e abril de 2015), eles observaram todos os pedestres em uma zona de 3m x 9m. Os sensores usam um iluminador de laser infravermelho para construir uma "imagem de profundidade" em preto e branco da cena. Em uma imagem de profundidade, cabeças de pedestres, que estão mais próximos do sensor, resultar em uma mancha cinza escura, enquanto os ombros, que estão um pouco mais longe, aparecem em tons mais claros. Isso permitiu aos pesquisadores, graças aos algoritmos desenvolvidos internamente, para localizar e rastrear todos os pedestres individuais e sua velocidade.

Corbetta:"Nossos sensores funcionam da mesma maneira que consoles de jogos que registram movimento com uma barra acima da TV. Esses sensores têm grandes vantagens:funcionam bem mesmo no escuro, e eles não comprometem a privacidade de ninguém. Os dados adquiridos envolvem apenas valores de profundidade representados em tons de cinza. "

Orientar os pedestres inconscientemente

Para Toschi e Corbetta, esta atividade de pesquisa está longe de estar concluída. “Eu sempre tento dar um passo adiante na complexidade dos movimentos de pedestres. Eu sonho em eventualmente entender a dinâmica de toda uma multidão densa, "diz Toschi, "Agora estamos trabalhando para avaliar os resultados de nosso experimento na Glow 2017, chamado 'Luzes em movimento'. Lá, junto com o Intelligent Lighting Institute (ILI) e Philips Lighting, examinamos se poderíamos direcionar as pessoas por meio da luz. Deixamos os pedestres escolherem sair de nossa exposição pela saída esquerda ou direita. Usando luz com diferentes níveis de intensidade, nosso objetivo era alterar as decisões de roteamento em favor de uma das duas saídas. Os primeiros resultados agora indicam que realmente parece ser possível orientar as pessoas.

Também montamos um experimento no museu Naturalis em Leiden, onde estamos investigando o comportamento de crianças em idade escolar, que precisam passar por um portão de entrada. Pretendemos publicar ambos os resultados em breve. "