När Europa står inför ett återuppsving av coronaviruset, efter att ha lossat strikta låsningar, en av de viktigaste politiska frågorna är hur människor kan tryggt social distans på trånga platser. Vår förmåga att tillgodose maximal säkerhet och kapacitet har minskat kraftigt under pandemin, ger upphov till oro för den framtida utformningen av offentliga utrymmen.

Min forsknings- och utvecklingsgrupp vid Utrecht University tillsammans med nystartade uCrowds har implementerat ett ramverk för publiksimulering för att hjälpa till att hantera grupper av människor i denna nya värld av offentliga rum under coronaviruset.

Programvaran tillåter användare att skapa och köra modeller för att simulera realistiskt folkmassabeteende, inklusive hur människor rör sig i ett utrymme och hur de undviker kollisioner inom miljöer. Simuleringar körs i realistiska miljöer för att studera effektiviteten av deras metoder.

Hur fungerar mjukvaran?

Simulerade fotgängare i programvaran rör sig inte slumpmässigt; de har en eller flera destinationer. De kan antingen vara ensamma eller i grupp.

Ett relativt nyligen tillägg vi har gjort är att en viss procentandel av de simulerade människorna tar upp mer plats, till exempel de som reser i små, sociala grupper. Fotgängarna går sedan till sina destinationer på ett realistiskt sätt, undvika andra människor och hinder.

Vi modellerade hur människor rör sig i simuleringarna med hjälp av 13 års data om hur verkliga människor rör sig. Vi samlade en del av detta från elever som bar spårare när de gick över korridorer och andra utrymmen. Vi genomförde även experiment med grupper av studenter på festivaler, där mycket större grupper av människor rörde sig bredvid varandra.

Eftersom vår modell är baserad på individer och sociala grupper, vi har nu kunnat lägga till effekter av social distansering. Alla deras interaktioner leder till de typer av framväxande beteenden vi observerar i riktiga folkmassor. Exempel inkluderar körfältsbildning (fotgängare som följer människorna som går framför dem när folkmassor blir för upptagna), tryckvågor, och mer förväntan eftersom individer försöker hålla ett större socialt avstånd mellan varandra.

Praktiska tillämpningar

Hur använder vi denna information för att hjälpa till med planering av coronaviruset? Folkmassasimuleringsmodeller kan skalas upp enormt. Om du har en tillräckligt snabb dator, vår simuleringsmotor kan simulera upp till 550, 000 personer i realtid.

Programvaran kan också göra projektioner:t.ex. om du simulerar 20, 000 personer, du kan snabbspola simuleringen framåt till 35 gånger den faktiska hastigheten. Det betyder att programvaran också kan se in i framtiden och varna tjänstemän att stänga av tillträdesvägar i områden som blir för upptagna.

Om regeringar använder den här typen av programvara, de kan skicka textmeddelanden till människors mobiltelefoner för att dirigera fotgängare att ta andra vägalternativ till sina destinationer. Ett pilotprojekt pågår vid St Pancras järnvägsstation i Storbritannien som demonstrerar denna teknik.

Mjukvaran har tidigare använts för Grand Départ av Tour de France 2015, som gav 800, 000 åskådare till Utrecht. Simuleringar i ett virtuellt Utrecht stödde kommunstyrelsen i att planera omgivningarna kring cykelbanan och testa prognoserna för åskådarflödena. Ett av scenarierna inkluderade att beräkna det maximala antalet individer som säkert skulle passa på en kvadrat. När denna siffra nåddes i verkligheten, ingången till detta torg kunde säkert stängas i tid.

Simulerar socialt avstånd

Vi har nyligen uppdaterat simuleringen för att återspegla de sociala distansåtgärder som finns i Nederländerna som kräver att människor håller sig 1,5 meter från varandra.

Simuleringen ställer inte bara in minimiavståndet mellan simulerade människor till 1,5 meter, men tar hänsyn till det faktum att människor gör ofullkomliga uppskattningar. Även det faktum att människor börjar tröttna på åtgärder mot coronaviruset och därför uppmärksammar avståndstagande mindre. Programvaran simulerar också grupper som innehåller medlemmar från samma hushåll, som närmar sig varandra.

När pandemin utvecklas, denna modell kan användas för att få insikter i den dagliga driften av tågstationer, flygplatser, stora gator eller till och med festivaler i denna nya värld på 1,5 meter. Genom att simulera folkmassor på detta avstånd, vi hoppas kunna bidra till att öppna upp ekonomin i dessa bisarra tider.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.