Comment les vagues de densité se propagent dans les foules
Cette étude examine comment les poussées affectent le mouvement dans des situations bondées.
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Table des matières
- Purpose of the Study
- Experiment Setup
- Analyzing Movement Phases
- Importance of Timing
- Data Collection Methods
- Results of the Experiments
- How a Push Affects Movement
- Analysis of Specific Strategies
- Exploring the Interaction Between People
- Contact and Balance
- Challenges in Observation
- Further Analysis of the Phases
- Collecting More Data
- Summary of Key Findings
- Conclusion
- Future Directions
- Implications for Crowd Safety
- Closing Remarks
- Source originale
- Liens de référence
Quand les gens se rassemblent en grands groupes, comme lors de concerts ou d'événements sportifs, ils se rapprochent souvent les uns des autres. Si quelqu'un Pousse, ça peut déclencher une réaction en chaîne, menant à ce qu'on appelle des "ondes de densité". Ça arrive parce que les gens interagissent, et la force d'une poussée se transmet d'une personne à l'autre. Cependant, on essaie encore de comprendre exactement comment ça fonctionne dans des situations bondées.
Purpose of the Study
Le but de cette recherche est d'examiner de plus près comment une poussée se propage à travers un groupe de personnes. On a mené des expériences dans le cadre d'un projet financé par l'UE pour découvrir comment une poussée affecte les individus dans une foule.
Experiment Setup
Pour simplifier les choses, on a mis en place une petite expérience avec juste cinq personnes debout en ligne. La dernière personne de cette ligne a été poussée doucement avec un sac de frappe. On a modifié la force de la poussée, la distance entre les participants, et comment ils tenaient leurs bras avant que la poussée ait lieu. On a collecté différents types de données, y compris des vidéos sous différents angles et des enregistrements de suivi de mouvement.
Analyzing Movement Phases
On a découvert que le mouvement d'une personne en réponse à une poussée peut être divisé en trois phases :
- Recevoir la poussée.
- Recevoir la poussée et la passer à la personne suivante.
- Juste passer la poussée.
En utilisant les données de mouvement, on a pu déterminer quand chaque phase a commencé et s'est terminée.
Importance of Timing
Il est essentiel de comprendre le timing de chaque phase pour voir comment différents types d'interactions physiques se produisent dans une foule. En sachant quand une poussée est transmise, on peut mieux évaluer les risques dans des environnements bondés.
Data Collection Methods
On a enregistré chaque expérience de côté et d'en haut, capturant les Mouvements de tête et le mouvement global du corps en utilisant des combinaisons spéciales. On a aussi mesuré la force de la poussée avec un capteur sur le sac de frappe.
Results of the Experiments
À partir des données, on a observé comment une poussée se déplace à travers la ligne de personnes. La première phase est assez simple, car la personne à l'arrière commence à avancer. Le défi vient de déterminer quand elle passe la poussée à la personne devant elle.
How a Push Affects Movement
Quand une personne reçoit une poussée, elle peut perdre son équilibre, et divers facteurs peuvent influencer sa réaction, comme sa distance par rapport à la personne suivante et la manière dont elle tient ses bras. Dans nos résultats, on a noté que quand les gens étaient plus proches les uns des autres, les changements dans leur mouvement étaient plus rapides.
Analysis of Specific Strategies
Au cours des expériences, on a vu différentes stratégies de réaction alors que les individus essayaient de retrouver leur équilibre. Certains participants se penchaient en avant, tandis que d'autres poussaient peut-être contre la personne devant eux. Toutes ces stratégies peuvent influencer comment la poussée est transmise le long de la ligne.
Exploring the Interaction Between People
Pendant notre étude, on visait à comprendre ce qui se passe quand les gens sont poussés dans un cadre bondé. On a observé attentivement combien de Contact se produisait entre les individus, car cela joue un rôle important dans la façon dont les poussées se propagent.
Contact and Balance
On a défini le "contact" comme tout toucher physique qui indique qu'une poussée est en train d'être transmise. Quand les participants se rapprochaient suffisamment pour toucher, les chances de transmettre la poussée augmentaient. Notre analyse a révélé que des distances plus courtes menaient à des transferts de force plus rapides.
Challenges in Observation
Malgré nos efforts, il était difficile de distinguer entre les touches efficaces qui transmettent une poussée et le simple contact. Parfois, une personne peut juste tenir ou toucher la personne suivante sans la pousser en avant.
Further Analysis of the Phases
Pour une compréhension plus profonde, on a divisé les réactions aux poussées en phases spécifiques. Identifier ces phases permet de comparer comment différents groupes de personnes réagissent à une poussée.
Collecting More Data
On a collecté des données sur la durée de chaque phase et cherché des schémas. Par exemple, on a trouvé que la durée de la première phase, où une personne reçoit simplement la poussée, était généralement plus courte quand les individus étaient positionnés très près les uns des autres.
Summary of Key Findings
Trois Phases de Mouvement : Chaque poussée peut être décomposée en trois phases, ce qui nous aide à comprendre comment le mouvement se transmet dans une foule.
Importance de la Proximité : La distance entre les individus affecte énormément la rapidité avec laquelle une poussée se propage dans la foule.
Stratégies Individuelles : Chaque personne a sa façon de réagir à une poussée, ce qui peut influencer comment la poussée se déplace le long de la ligne.
Contact comme Mesure : Le contact entre les gens est un indicateur clé de si un impulsion est transmise d'une personne à une autre.
Conclusion
Cette étude éclaire comment les poussées sont transmises dans des situations bondées. En examinant trois phases distinctes de mouvement en réponse à une poussée, on peut mieux comprendre la dynamique de la foule et améliorer les mesures de sécurité lors de grands événements. Les recherches futures peuvent approfondir comment ces réactions varient en fonction des caractéristiques individuelles et des facteurs externes.
Future Directions
La recherche peut s'élargir en incluant plus de personnes et des contextes supplémentaires, comme différents scénarios de foule. En analysant des groupes plus importants ou divers environnements, on peut construire des modèles complets de comment les gens se comportent dans des Foules après avoir été poussés.
Implications for Crowd Safety
Comprendre comment les poussées affectent les individus dans un cadre bondé peut aider à mieux informer les protocoles de sécurité. Cela inclut la conception d'espaces publics pour minimiser les risques et le développement de stratégies pour gérer efficacement le comportement de la foule.
Closing Remarks
Alors que les foules deviennent plus courantes dans divers contextes, une recherche continue est essentielle pour garantir la sécurité et des interactions fluides entre les individus. Les informations tirées de cette étude contribueront à une compréhension plus profonde du comportement humain dans des situations bondées.
Titre: Temporal segmentation of motion propagation in response to an external impulse
Résumé: In high-density crowds, local motion can propagate, amplify, and lead to macroscopic phenomena, including 'density waves'. These density waves only occur when individuals interact, and impulses are transferred to neighbours. How this impulse is passed on by the human body and which effects this has on individuals is still not fully understood. To further investigate this, experiments focusing on the propagation of a push were conducted. In the experiments the crowd is greatly simplified by five people lining up in a row. The rearmost person in the row was pushed forward in a controlled manner with a punching bag. The intensity of the push, the initial distance between participants and the initial arm posture were varied. Collected data included side view and top view video recordings, head trajectories, 3D motion using motion capturing (MoCap) suits as well as pressure measured at the punching bag. With a hybrid tracking algorithm, the MoCap data are combined with the head trajectories to allow an analysis of the motion of each limb in relation to other persons. The observed motion of the body in response to the push can be divided into three phases. These are (i) receiving an impulse, (ii) receiving and passing on an impulse, and (iii) passing on an impulse. Using the 3D MoCap data, we can identify the start and end times of each phase. To determine when a push is passed on, the forward motion of the person in front has to be considered. The projection of the center of mass relative to the initial position of the feet is a measure of the extent to which a person is displaced from the rest position. Specifying the timing of these phases is particularly important to distinguish between different types of physical interactions. Our results contribute to the development and validation of a pedestrian model for identifying risks due to motion propagation in dense crowds.
Auteurs: Sina Feldmann, Thomas Chatagnon, Juliane Adrian, Julien Pettré, Armin Seyfried
Dernière mise à jour: 2024-02-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.19024
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.19024
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
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