在繁忙的人群中瀏覽通常是一種尷尬的體驗，但有時候，感覺比其他人容易得多。在擁擠的走廊中，人們似乎自發地組織了自己進入車道，而在一個開放的城市廣場，人們朝各個方向旅行，從一側到另一側飛來飛去。
但是，是什麼決定人們在繁忙的空間中移動的方式呢？
Karol Bacik，麻省理工學院和同事的數學家已經開發了一種數學理論，該理論準確地預測了行人的流程以及從有組織的車道變為糾纏的人群的地步。他們在期刊上報告的作品PNAS3月24日，可以幫助建築師和城市規劃師設計更安全，更有效的公共場所，以促進有秩序的人群。
該團隊首先使用流體動力學方程來對不同空間中移動的人群進行數學模擬，以分析行人在各種情況下的運動。
Bacik在陳述。 “如果您只關心像沒有車道這樣的全球特徵，那麼您可以在不詳細了解人群中的每個人的情況下做出預測。”
人群數學
空間的寬度和人們在它上移動的角度都嚴重影響了人群的整體順序。 Bacik的團隊確定了“角傳播”（朝著不同方向行走的人數），這是人們是否自組織進入車道的關鍵因素。
有關的：
在不同方向行走的人的傳播相對較小（例如在狹窄的走廊或人行道上），行人往往會形成車道並直面迎接迎面而來的交通。但是，隨著行人躲閃並彼此編織以到達獨立的目的地時，更廣泛的單個旅行指示（例如，在開放廣場或機場大廳中）大大增加了混亂的可能性。
根據這一理論分析，臨界點的角度是約13度的角度擴散，這意味著一旦行人開始以更極端的角度行駛，有序車道就可以降為流動障礙。
Bacik說：“這都是非常常識的。” “ [但是]現在，我們有一種方法可以量化何時期望車道 - 這種自發，有條理的，安全的流動 - 與無序，效率降低，潛在的危險流動更危險。”
但是，研究人員渴望調查人類人群的現實是否構成了這一理論，因此他們設計了一個實驗來模擬繁忙的道路穿越。志願者，每個都戴著帶有獨特條形碼的紙帽子，分配了各種起步和終點，並被要求在體育館的相對側之間行走，而不會碰到其他參與者。一台高架攝像頭記錄了每種情況，跟踪單個行人的運動和人群的整體運動。
隨後對45項試驗的分析證實了角擴散的重要性，表明從有序的車道過渡到接近理論上預測13度的角度的無序運動。此外，隨著疾病的增加，行人被迫移動更慢以避免碰撞，隨機人群與有序車道的速度大約降低了30％。
Bacik的團隊現在正在尋找在現實情況下測試這些預測的，他們希望這項工作最終將有助於改善擁擠的環境。
他說：“我們想分析素材並將其與我們的理論進行比較。” “我們可以想像，對於任何設計公共空間的人來說，如果他們想擁有安全有效的行人流，我們的工作可以提供更簡單的指導方針或一些經驗法則。”
