研究人员演示COVID-19社交距离防疫措施如何造成人流堵塞

与使用口罩一样,在公共场合保持社交距离仍然是防止COVID-19传播的最实用的前线防御措施之一。然而,行人的流动,包括那些实行6英尺距离规则的人是动态的,其特点是在日常的公共空间中总会有一些细微差别。在AIP出版社出版的《流体物理学》中,来自卡内基梅隆大学的研究人员通过基于粒子的流动模拟的视角考察了一系列防疫措施中社会距离限定的动态情况。

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该研究将社会距离建模为代表行人的粒子排斥其他粒子的距离。

Pedestrian-Counterflow-Simulation-scaled.jpg

在社交距离限制下研究走廊(灰色边界)内的行人逆流(红色和蓝色颗粒,绿色箭头表示瞬时速度)的模拟

"即使在适度的行人密度水平下,对6英尺社交距离的强烈偏好也会造成大规模的行人'交通堵塞',需要很长时间才能疏通完毕,"卡内基梅隆大学的杰拉尔德-J-王说。"这对我们所有在过去18个月中在杂货店过道中参与'尴尬的社交距离之舞'的人来说是非常明显的,但它对我们在工作场所、校园和娱乐场所恢复到大流行前的密度时如何设定占用阈值有重要的影响。"

在大流行病的推动下,研究人员通过说明遵守社会距离协议如何影响共享空间中的双向行人流动,阐明了社会距离和走廊中的行人流动动态之间的关系。这些结果对最近围绕各种因素对行人逆流的影响所做的大量工作进行了补充,并重点研究了相对狭窄的走廊中拥堵现象的特征,这是目前人们关注的一个话题。

王说:"密集的行人流加上社会疏远的建议,是造成很多挫折的秘诀。我的意思是在物理学意义上的'挫折',因为一堆'东西'似乎挡住了他们的路,而在日常意义上的'挫折',人们感到慌乱,因为,一堆'东西'似乎挡住了他们的路!"

公共卫生信息应该与现实的、可实现的行为相一致,并补充说,"严格遵守社会距离--如'6英尺规则'在行人流中根本不是一个实用的建议,而这正是大型公共场所的典型密度。"虽然概念上容易消化,但这些发现强调了将"一刀切"的政策建议应用于以细微的人流动态为特征的公共领域的复杂性。

共同作者Kelby B. Kramer说:"在高性能计算的支持下,基于粒子的流动模拟具有巨大的潜力,可以快速探索大流行期间及以后的广泛的行人流动问题。"

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