Kitsaskohad ja pudelikaelad: kuidas lugeda rahvahulka enne, kui tekib probleem

Rahvahulk, mille perroonilt lahkumine võttis kakskümmend minutit, oli kümme minutit varem täiesti korras. Keegi ei paanitsenud, sõiduplaanis ei muutunud midagi, ja ometi muutus täiesti hallatav pendelrändajate hulk aeglaseks ja ebamugavaks trügimiseks, mis blokeeris kaks väljapääsu. Rahvahulga kitsaskohad tunduvad tavaliselt just nii äkilised, kuid tegelikult need seda ei ole.

Voog, tihedus ja punkt, kus läbilaskevõime langeb

Jalakäijate dünaamikas võib tiheduse ja voo seos esialgu tunduda tagurpidine. Mõõduka tiheduseni suurendab inimeste lisandumine koridori või ootealale kogu voogu, sest ruumi kasutatakse tõhusamalt. Teatud piirist alates aeglustavad inimesed kontakti vältimiseks sammu, rajad hakkavad üksteist segama ja üldine läbilaskevõime langeb, kuigi rahvahulk kasvab. Äärmuslikel juhtudel, näiteks festivali värava või staadioni väljapääsu juures, võib süsteem peaaegu täielikult seiskuda.

See seos on jalakäijate liikluse tehnilises kirjanduses hästi kinnitatud. Arhitektid kasutavad seda evakuatsiooniteede kavandamisel, transpordiettevõtted ootealade mõõtmete määramisel ja ürituste korraldajad tühjenemisaja arvutamisel. Kui seos on selge, on järgmine samm mõõta seda oma ruumis.

Grupi probleem, mida enamik haldajaid ei märka

Pelgalt inimeste arv jätab kõrvale ühe struktuurse tüsistuse: enamik inimesi rahvahulgas ei kõnni üksi.

Moussaïdi, Perozo, Garnier’, Helbingi ja Theraulazi 2010. aasta uuring, mis avaldati ajakirjas PLoS ONE, leidis, et kuni 70 % kaubandustänaval vaadeldud jalakäijatest liikus sotsiaalsetes gruppides (paarid, pered, kolleegid, väikesed seltskonnad).

Need grupid käituvad teisiti kui üksi kõndijad. Väikese tiheduse juures kõnnivad nad kõrvuti, moodustades üle kõnnitee joone. See paigutus on seltskondlik ja mugav, kuid võtab laiust. Tiheduse kasvades joon paindub: keskmine inimene jääb veidi maha ja kaks äärmist liiguvad teineteisele lähemale, moodustades ettepoole avaneva V-kujundi. V võtab vähem laiust, kuid pikendab grupi tegelikku jalajälge liikumise suunas. Seetõttu jõuab gruppe täis koridor oma tegeliku mahutavuse piirini varem, kui pelgalt inimeste arvu põhjal võiks arvata.

Grupiefekt on väga oluline ühistranspordi sõlmpunktides ja lennujaamades, kus väravate muutused, hilinemised ja perroonide teadaanded võivad äkki liigutada suuri peregruppe. Kitsaskoht, mis saab teisipäevase pendelrändajate vooga probleemideta hakkama, võib laupäeval täiesti üles öelda, kui sama koridor on täis kohvreid vedavaid gruppe.

Kus kitsaskohad tekivad

Kitsaskohad koonduvad ettearvatavate tunnuste ümber:

• Üleminekud laiast ruumist kitsasse: ooteala, mis koondub ühe uksega tõkkeni, või avar väljak, mis kitseneb jalakäijate sillaks.
• Suunakonfliktid: ristumiskohad, kus kaks voogu ristuvad või ühinevad, jalakäijate vaste reguleerimata ristmikule.
• Ebaühtlane teenindamise kiirus: piletiväravad, turvakontrolli rajad ja pardaleminekuks ootavad järjekorrad, mis tühjenevad eri kiirusel, nii et inimesed kogunevad aeglaseima koha ette. Kui aeglane koht on kassa või teeninduslett, on kogunemine ka äriline probleem: pika järjekorra ees ostavad ostjad vähem ja osa lahkub.
• Tõmbepunktid: infoekraanid, väljumistablood, toidukioskid või mis tahes muu, mis paneb inimesed keset voogu peatuma või aeglustama.

Kõige sagedamini alahinnatakse tõmbepunkte. Kujutage ette väljumisekraani koridoris, kus voog muidu sujus. Kui piisavalt paljud peatuvad seda lugema, võib nende taga olev järjekord ulatuda ekraanist kaugele tahapoole.

Varajaste märkide lugemine

Kogenud haldaja märkab tekkivat kitsaskohta sageli enne, kui sellest saab probleem: järjekorra kehakeelest või sellest, mis tempos inimesi ristumiskohta saabub võrreldes nendega, kes sealt lahkuvad. Raskus on mastaabis: üks koolitatud vaatleja ei suuda korraga silma peal hoida kuuel ooteala ristumiskohal, neljal turvakontrolli rajal ja kahel perrooni väljapääsul.

Pidevad anonüümsed andurite andmed muudavad seda. Kui saabujad ja lahkujad loendatakse igas mõõtepunktis, teeb valvamise ära arvutus, ja iga tsooni reaalajas täituvus muudab selle numbriks, mille järgi haldaja saab tegutseda. Kui loendus näitab, et ristumiskoha lõiku siseneb järjepidevalt rohkem inimesi, kui sealt lahkub, on see kogunemise varajane märk. Saabumise ja lahkumise kiiruse vahe, mida mõõdetakse minutite jooksul, mitte ei hinnata pilguga, annab haldajatele aega tegutseda: avada lisavärav, saata korrapidaja voogu ümber suunama või saata reaalajas teade avalikule ekraanile.

Areenide ja staadionide haldajad võtsid selle lähenemise kasutusele esimeste seas, osalt seetõttu, et väljumisel on panused kõige suuremad, ja osalt seetõttu, et ürituste ajakava teeb tippvood ettearvatavaks ja seega planeeritavaks. Sama loogika kehtib väljumislainetega lennujaamade ja rongijaamade kohta, kus tipptunni mustrid muutuvad päevast päeva, kuid on modelleerimiseks piisavalt püsivad.

Hübriidne mõõtmine keerukates kohtades

Ükski andurite tüüp ei kata kõiki olukordi. Rahvarohkes lennujaama terminalis on pikad avatud alad, kus Wi-Fi annab suurepäraseid koondatud vooandmeid, kitsad uksed ja koridorid, kus 3D-sügavusanduriga loendurid annavad suure lahutusvõimega minutipõhise täpsuse, ja välisalad terminali ees, kus sobivad paremini kaamerapõhised meetodid.

Hübriidsed külastajate loendamise lahendused ühendavad need meetodid nii, et iga koha osa mõõdetakse selleks kõige paremini sobiva tehnoloogiaga ja tulemused koondatakse üheks operatiivseks pildiks. Praktikas tähendab see, et haldaja näeb esmaspäeva hommikul kell 8.47, et põhjapoolsesse turvakontrolli rajja koguneb inimesi kiiremini kui lõunapoolsesse, ja saab tegutseda enne, kui järjekord liftideni jõuab.

Varajased hoiatused ja privaatsuse küsimus

Rahvahulga tiheduse mõõtmist on operatiivselt lihtne põhjendada, ja kodanikuvabaduste küsimus väärib otsest vastust.

Selleks et loendada, kui palju inimesi ristumiskohast läbi liigub või kui tihedaks mõni tsoon on muutunud, ei pea kedagi tuvastama. Andmed, mis toidavad rahvahulga voo hoiatust (mitu signaali, mitu anduri katkestust), on anonüümsed ja koondatud enne, kui need jõuavad ühegi haldaja ekraanile. Kellegi teekonda ei salvestata ja ühtegi nägu ei võrrelda andmebaasiga.

Mida tavalisemaks avalikus ruumis mõõtmine muutub, seda suurem kaal sellel vahel on. Lennujaamal või transpordiettevõttel aitavad kitsaskohta ohutult ohjata rahvahulga tasemel andmed, ja tehnoloogia suudab need anda ilma üksikisikuid jälgimata.

Sekkumine enne, kui järjekord jõuab liftideni

Tingimused, mis tekitasid perrooni väljapääse blokeerinud rahvahulga (kitsas väljapääs, tavalisest suurem saabujate arv, laupäevane gruppiderohke reisijaskond), olid ette mõõdetavad. Kitsaskoht oli ettearvatav; keegi lihtsalt ei mõõtnud seda.

Pidev anonüümne voogude mõõtmine muudab teadaoleva struktuurse riski millekski, mida saab näha ja ohjata. Kitsaskoht jääb alles, kuid Te teate, kus surve kasvab, enne kui see jõuab seal olevate inimesteni, ja see ei tule enam üllatusena.

Vaadake, kuidas see toimib suures mahus: rahvahulga tihedus areenidel ja hübriidsed külastajate loendamise lahendused kirjeldavad mõõtmise kihti; reisijatevood ühistranspordi sõlmpunktides kirjeldab operatiivset pilti.

Allikad

• Moussaïd, M., Perozo, N., Garnier, S., Helbing, D., & Theraulaz, G. (2010). The walking behaviour of pedestrian social groups and its impact on crowd dynamics. PLoS ONE, 5(4), e10047. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0010047
• Weidmann, U. (1993). Transporttechnik der Fussgänger: Transporttechnische Eigenschaften des Fussgängerverkehrs (IVT Schriftenreihe 90). ETH Zürich. https://doi.org/10.3929/ethz-b-000242008
• Helbing, D., & Molnár, P. (1995). Social force model for pedestrian dynamics. Physical Review E, 51(5), 4282–4286. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.51.4282
• Helbing, D., Johansson, A., & Al-Abideen, H. Z. (2007). Dynamics of crowd disasters: An empirical study. Physical Review E, 75(4), 046109. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.75.046109
• Lu, Y., Musalem, A., Olivares, M., & Schilkrut, A. (2013). Measuring the effect of queues on customer purchases. Management Science, 59(8), 1743–1763. https://doi.org/10.1287/mnsc.1120.1686