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Vol.166 人群踩踏保命指南

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跨年......音乐节......足球赛......

本应尽情欢度的时刻,尖叫却不是因为喜悦。 这些踩踏事故是怎么发生的?

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要弄清楚踩踏这回事,必须先了解人是怎么走路的。

当普通的你走在普通的路上,路线决策在潜意识中会受多重因素影响。从 A 点移动到 B 点,理想情况下你会选择最短直线;而如果此时路上出现其他行人障碍物,你会自动避开。

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但这种避让作用并非均质的。你几乎不会关注到后方的行人,越在你正前方、离你越近,对你的影响越大。

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这些潜意识里的决策过程,能不能被量化模拟成精确的运动轨迹呢?

这就是 1995 年赫尔宾教授提出的「社会力模型」。

它把你的心理活动描述为 3 个物理力。引导你前往目标点的「自驱动力」;促使你与他人保持距离的「人人排斥力」;促使你与障碍物保持距离的「人物排斥力」。每个力又分别有展开式。这 3 个物理力的合力最终决定了你的行走轨迹。

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虽然现实情况中的行走轨迹还有更多随机性,但在专用软件中借助这一模型模拟,可以复现出绝对理想情况下一大群行人最常出现的几种现象。在异向人流交汇处,会出现「条纹现象」。

可以观察到当不同方向人流交汇时,行人倾向与同向人群组成集团以避免碰撞。因此人群总是交替组成一个个「波」,条纹状移动。

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为此,大人流地区必须尽量避免异向人流交汇,特别是避免对冲。拥有铁马等装置区隔人群的地方,防范踩踏风险的能力更高。

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除了异向人流交汇处,在狭窄出口处还会发生「成拱现象」。

以双肩确定一条线段,总是与期望方向垂直。个体与他人的双肩段段相连,就形成了一个拱形结构。人群距出口越近,拱形半径越小,力学性质越稳定。最终,在出口处形成坚如磐石的拱形结构,堵塞出口。

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用 3 个人就能模拟这个现象。挨个拉,没问题;一起拉,卡住了。

越挤越紧的拱形终将达到临界点,最前排的人瞬间涌出,但他们后方接着会形成新的拱形,然后反复交替。而每次崩溃瞬间涌出的人极有可能成团摔倒,进一步阻滞疏散。

那要如何避免形成拱形呢?《Nature》上的这篇研究发现,加一个障碍物就可以了。

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我们联系到这位匈牙利作者,拿到了相关实验片段视频。

可以发现,在出口前的不对称位置设置一根圆柱,45 秒内的疏散效率提升了约 11 % ,看上去更挤了,但却能够有效避免形成稳定拱形。

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此外,「快即是慢」也会加重条纹现象和成拱现象。

慌乱情况下,个体的期望速率超过一定阈值后,人群整体疏散时间反而会升高,两者函数关系呈 U 型。

如果你发现身边人都慌了,那事故的最后一环也就快扣上了。

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在这个成拱现象模拟实验中,研究者分别设定个体期望速率为 0.75、1.5 和 5 m/s,发现在 20 秒内,疏散人数分别为 30、46 和 17 人。

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为什么大家越急,疏散反而越慢了?这可以用此前提到的「社会力模型」来解释。公式中的自驱动力是由以下几项构成的。

这是你的期望速率。其它变量不变,它越大,自驱动力就越大,对最终合力的影响就越显著,个体就越倾向于肆意冲撞,挤得紧紧实实。而越挤摩擦力也越大,所以最后谁也别想挪半步。

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避免陷入慌乱更多只能依靠你冷静的头脑和充分的预防措施。现在通过监测通信基站的信号登录数就可以测量域内人数、提前作出限流部署,同时用热力图形式直观监控人流情况。

还可以划定备用缓冲区域,再让武警官兵筑成人墙、「拉链式」过马路。这些安全举措都可以帮助你判断当下环境是否足够抵御踩踏风险。

如果缺乏预防措施,任由人群密度不断增加,最终会不可避免地导致「紊流现象」。

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2007 年的这份研究发现,无论人群密度如何极端增加,人流速度和人流量都不会完全降至 0。再挤的人群,你都会被挤着走,根本停不下来。

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此时,你已完全脱离自己控制,毫无规律地被推向任意方向,甚至反复摆动。

紊流现象是踩踏的前兆。人流紊乱后平均 10 分钟内就会酿成踩踏事故。在「麦加踩踏案」前的航拍镜头中,就可以观察到显著的紊流现象。

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如果事故已经发生,比起倒地被踩死,你更有可能先死于机械性窒息。即使你没有倒下,人群施加在你身上的水平方向的力就可以瞬间高达 4500 N,相当于 1 头公牛压着你的胸腔,力度足以掰弯护栏。

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这种情况下,你每呼出一口气,胸腔就会被压缩一点,直到最后彻底窒息。

其他人求取更宽松的空间,都是以牺牲你的肺容积为代价的。

如果你陷入了一个游走在踩踏边缘的群体,唯一能做的,就是用双臂在胸前构筑一个「三角区」,尽可能保护自己,同时尝试侧移出人群。

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防范踩踏更多考验的是城市的应急治理水平。我国近年来不断完善景区等密集人流区域的安全疏导措施。这些举措让你得以跟朋友一起放心、有序地庆祝每一个重要时刻。