研究人員演示COVID-19社交距離防疫措施如何造成人流堵塞

與使用口罩一樣,在公共場合保持社交距離仍然是防止COVID-19傳播的最實用的前線防禦措施之一。然而,行人的流動,包括那些實行6英尺距離規則的人是動態的,其特點是在日常的公共空間中總會有一些細微差別。在AIP出版社出版的《流體物理學》中,來自卡內基梅隆大學的研究人員通過基於粒子的流動模擬的視角考察了一系列防疫措施中社會距離限定的動態情況。

該研究將社會距離建模為代錶行人的粒子排斥其他粒子的距離。

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在社交距離限制下研究走廊(灰色邊界)內的行人逆流(紅色和藍色顆粒,綠色箭頭表示瞬時速度)的模擬

“即使在適度的行人密度水平下,對6英尺社交距離的強烈偏好也會造成大規模的行人’交通堵塞’,需要很長時間才能疏通完畢,”卡內基梅隆大學的傑拉爾德-J-王說。”這對我們所有在過去18個月中在雜貨店過道中參與’尷尬的社交距離之舞’的人來說是非常明顯的,但它對我們在工作場所、校園和娛樂場所恢復到大流行前的密度時如何設定佔用閾值有重要的影響。”

在大流行病的推動下,研究人員通過說明遵守社會距離協議如何影響共享空間中的雙向行人流動,闡明了社會距離和走廊中的行人流動動態之間的關係。這些結果對最近圍繞各種因素對行人逆流的影響所做的大量工作進行了補充,並重點研究了相對狹窄的走廊中擁堵現象的特徵,這是目前人們關注的一個話題。

王說:”密集的行人流加上社會疏遠的建議,是造成很多挫折的秘訣。我的意思是在物理學意義上的’挫折’,因為一堆’東西’似乎擋住了他們的路,而在日常意義上的’挫折’,人們感到慌亂,因為,一堆’東西’似乎擋住了他們的路!”

公共衛生信息應該與現實的、可實現的行為相一致,並補充說,”嚴格遵守社會距離–如’6英尺規則’在行人流中根本不是一個實用的建議,而這正是大型公共場所的典型密度。”雖然概念上容易消化,但這些發現強調了將”一刀切”的政策建議應用於以細微的人流動態為特徵的公共領域的複雜性。

共同作者Kelby B. Kramer說:”在高性能計算的支持下,基於粒子的流動模擬具有巨大的潛力,可以快速探索大流行期間及以後的廣泛的行人流動問題。”