Федерико Тоски (Federico Toschi)

Роберто Бензи (Roberto Benzi)


Алессандро Корбетта (Alessandro Corbetta)

---

Шнобелевская премия 2021 по физике

Физическое моделирование парных взаимодействий пешеходов

Чунг-мин Ли (Chung-min Lee), Калифорнийский государственный университет (California State University), США, Роберто Бензи (Roberto Benzi), Университет Тор Вергата (University of Tor Vergata), Италия, Алессандро Корбетта (Alessandro Corbetta), Джаспер Мееузен (Jasper Meeusen), Федерико Тоски (Federico Toschi), Эйндховенский технологический университет, Eindhoven University of Technology, Ндерланды, опубликовали труд "Физическое моделирование и представление данных о парных взаимодействиях пешеходов" (Physics-based modeling and data representation of pairwise interactions among pedestrians), журнал "Физический обзор" (Physical Review E), 98(062310), 14 декабря 2018.

Возможность понять и количественно смоделировать физику взаимодействия между пешеходами, идущими в толпе, имеет убедительные соответствующие приложения, например связанные с проектированием и безопасностью гражданской инфраструктуры. В работе авторы изучают взаимодействие пешеходов на основе экспериментальных данных наблюдений в разреженных пешеходных толпах. Во время движения пешеходы постоянно адаптируют свои пути, стараясь сохранить взаимные комфортные расстояния и избежать столкновений. Используя высококачественный набор данных, состоящий из нескольких миллионов реальных траекторий, полученных в результате современных наблюдательных экспериментов продолжительностью 6 месяцев на железнодорожной станции, разработали количественную модель, учитывающую взаимодействия в предотвращениях столкновений.

Взаимодействия моделируются в терминах сил как дальнего действия (при взгляде), так и сил ближнего действия (избегание жесткого контакта), которые накладываются на разработанную ранее модель Ланжевена для невзаимодействующих движений пешеходов (Колебания вокруг означают поведение при ходьбе в разбавленных пешеходных потоках, Алессандро Корбетта и др., Phys. Rev. E 95, 032316, 15 марта 2017), здесь дополнительно проверенную и расширенную.

Модель представляет собой динамику Ланжевена с быстрыми случайными колебаниями скорости, которые накладываются на медленную динамику скрытой переменной модели: предполагаемой пешеходной дорожки. В случае взаимодействий социальные силы могут действовать как по намеченному пути, так и по фактическому пройденному пути. Модель способна воспроизводить количественно релевантную статистику движения для предотвращения столкновения, такую как статистику бокового смещения и скорости обгона. Также восстанавливаются редкие случаи реальных столкновений.

Более того, сравнение реальных треков с большими наборами данных включает в себя дополнительную вычислительную задачу, которой до сих пор не уделялось внимания: автоматическая идентификация в базе данных, содержащей очень разнородные условия только релевантных событий, соответствующих двоичным взаимодействиям избегания. Чтобы решить эту проблему, предлагается общий подход, основанный на графическом представлении траекторий пешеходов, который позволяет эффективно управлять снижением сложности для эффективной классификации и выбора данных.

Работа продолжена в ковидное время эпидемии - "Мониторинг физического дистанцирования для управления толпой: траектория в реальном времени и групповой анализ", 29 октября 2020, PLOS One. Физическое дистанцирование как мера сдерживания распространения Covid-19 определяет новую норму. Если пешеходы не принадлежат к семье, в местах общего пользования просят соблюдать минимальное попарное расстояние. Соответственно, менеджерам общественных мест можно поручить обеспечение соблюдения и мониторинг этого ограничения. Поскольку отслеживание динамики пешеходов в общественных местах в режиме реального времени с соблюдением конфиденциальности становится все более актуальной, естественно использовать эти инструменты для анализа соблюдения физического дистанцирования и сравнения эффективности измерений управления толпой.

Типичными вопросами являются: В каких условиях люди, не являющиеся членами семьи, нарушали социальное дистанцирование?, Существуют ли повторные правонарушители?, Как действуют новые меры по управлению толпой? В частности, при работе с большими массами людей, например на вокзалах, выяснение этих простых вопросов быстро становится вычислительно сложной задачей.

За проведение экспериментов с целью выяснить, почему пешеходы не постоянно сталкиваются с другими пешеходами, Алессандро Корбетта, Джаспер Мееузен, Чунг-мин Ли, Роберто Бензи, Федерико Тоски, получили Шнобелевскую премию 2021 года по физике.

Комментарий:

---

Шнобелевская премия 2008 по химии Шари А. Умпере из Университета Пуэрто-Рико, Джозеф А. Хилл из Центра по изучению рождаемости в Новой Англии, Дебора Дж. Андерсон из Высшей школы медицины в Бостоне и Гарвардской мед. школы за открытие того, что Кока-кола обладает спермицидным действием подробнее

---

Шнобелевская премия - 1999 - медицина За исследование пропущенного аспекта искусства врачевания доктор Арвид Ватль заслужил премию 1999 года в области медицины. Доктор и его жена приехали с острова Сторд, Норвегия, на церемонию награждения, часть расходов перекрыла Норвежская мед. ассоциация подробнее

Источник - пресса