MADRID 25 mar. (EUROPA PRESS) -
Um grupo de matemáticos identificou a lógica por trás de como as pessoas andam em multidões e por que o fluxo ordenado em um cruzamento de pedestres pode se tornar caótico.
As faixas de pedestres costumam ser um exemplo perfeito do comportamento dos pedestres, pois as pessoas formam naturalmente faixas ordenadas ao atravessar a rua, ultrapassando suavemente o tráfego em sentido contrário sem solavancos ou arranhões. Às vezes, no entanto, o fluxo se torna caótico e as pessoas se entrelaçam em meio à multidão, seguindo seus próprios caminhos, ainda que aleatoriamente, até o outro lado.
AJUDA PARA PLANEJADORES URBANOS
Agora, uma equipe internacional de matemáticos, co-liderada pelo professor Tim Rogers, da Universidade de Bath, e pelo Dr. Karol Bacik, do MIT, fez um grande avanço na compreensão das causas da desintegração dos fluxos humanos. Essa descoberta tem o potencial de ajudar os planejadores urbanos a projetar cruzamentos de ruas e outros espaços para pedestres que minimizem o caos e aumentem a segurança e a eficiência.
Em um artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, a equipe determinou o ponto exato em que as multidões de pedestres que atravessam uma rua passam da ordem para a desordem. Os pesquisadores descobriram que, para manter a ordem, a dispersão das diferentes direções em que as pessoas caminham deve ser mantida abaixo de um ângulo crítico de 13 graus.
No caso das faixas de pedestres, isso pode ser conseguido limitando a largura da faixa de pedestres ou considerando sua localização, de modo que os pedestres sejam menos tentados a desviar para destinos próximos. O professor Rogers disse: "Neste estudo, procuramos descobrir por que algumas multidões de pedestres podem se organizar espontaneamente em faixas ordenadas e fluidas, enquanto outras permanecem caóticas e desordenadas. Nossa nova teoria nos permite prever quais tipos de espaços incentivam o uso eficiente e quais são as condições para que a ordem se desfaça.
DO QUADRO NEGRO AO ENTRONCAMENTO RODOVIÁRIO
Os pesquisadores fizeram sua descoberta por meio de trabalho matemático e experimental. Eles consideraram um cenário comum em que os pedestres caminham por uma passagem de pedestres movimentada. Eles analisaram o cenário por meio de simulações matemáticas, considerando os vários ângulos em que as pessoas podem atravessar e as manobras de esquiva que podem fazer ao tentar chegar a seus destinos, evitando colidir com outros pedestres na estrada.
A equipe também realizou experimentos controlados com multidões e estudou como os participantes reais atravessavam multidões para chegar a determinados locais.
O professor Rogers, especialista em matemática do comportamento coletivo, e o Dr. Bacik vêm pesquisando o complexo comportamento fluido de multidões de pedestres nos últimos quatro anos. Em 2023, eles exploraram a "formação de faixas", um fenômeno em que partículas, grãos e pessoas foram observados formando faixas espontaneamente, movendo-se em fila única quando forçados a atravessar uma região a partir de duas direções opostas. Nesse trabalho, a equipe identificou o mecanismo pelo qual essas faixas se formam.
Essencialmente, os pesquisadores descobriram que, assim que algo em uma multidão começa a se assemelhar a uma faixa, os indivíduos ao redor dessa faixa incipiente se juntam ou são forçados a caminhar em ambos os lados, paralelamente à faixa original, que os outros podem seguir. Dessa forma, uma multidão pode se organizar espontaneamente em faixas regulares e estruturadas.
MUDANÇA DE FAIXAS
Para o novo estudo, a equipe se propôs a identificar uma transição importante no fluxo de pessoas: quando os pedestres passam de um tráfego ordenado, semelhante a uma faixa, para um fluxo desorganizado e caótico? Primeiro, eles analisaram a questão matematicamente, com uma equação comumente usada para descrever o fluxo de fluidos, em termos do movimento médio de muitas moléculas individuais.
Com base em seus cálculos, os pesquisadores descobriram que os pedestres têm maior probabilidade de formar faixas quando pedestres de direções opostas atravessam a rua em linha reta. Essa ordem é mantida em grande parte até que as pessoas comecem a se desviar em ângulos mais extremos, de 13 graus ou mais. A equação prevê então que o fluxo de pedestres provavelmente será desordenado, com a formação de poucas ou nenhuma faixa.
Curiosos para ver se os cálculos correspondiam à realidade, os pesquisadores realizaram experimentos em um ginásio, onde registraram os movimentos dos pedestres com uma câmera suspensa. Nesses experimentos, a equipe designou aos voluntários várias posições iniciais e finais ao longo de lados opostos de uma faixa de pedestres simulada e pediu que eles atravessassem a faixa até o destino sem colidir com ninguém. O experimento foi repetido várias vezes, cada vez com os voluntários assumindo uma posição inicial e final diferente. Dessa forma, os pesquisadores conseguiram coletar dados visuais de vários fluxos de pessoas, com os pedestres adotando diferentes ângulos de travessia.
Esses experimentos mostraram que a transição de um fluxo ordenado para um desordenado ocorreu próximo ao valor previsto pela teoria. Ou seja, quando as pessoas tendiam a se desviar além de um ângulo crítico da linha reta, o fluxo de pedestres se tornava desordenado, com pouca formação de faixas. Além disso, os pesquisadores descobriram que quanto maior a desordem em uma multidão, mais lentamente ela se move.
Em seguida, a equipe gostaria de testar suas previsões em multidões do mundo real, como pessoas que se deslocam em ruas de pedestres movimentadas em cidades movimentadas.
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