科学家用奔牛节研究如何逃生

来源： 中国科学报

2018年西班牙潘普洛纳奔牛节。图片来源：PHOTO/ALVARO BARRIENTOS

在一年一度的西班牙潘普洛纳奔牛节上，参与者被凶悍的公牛追逐着，沿着一条条狭窄的街道狂奔。这在外行看来，只是节日的一部分，但对科学家来说却远不止如此。

奔牛节对科学家来说是一场独特的“实验”。科学家找不到比这更好的场合来了解人们何时何地以及如何逃命了。

近日发表于美国《国家科学院院刊》的这项对奔牛节人群奔跑情况的新研究，或帮助人们找到逃离火灾建筑和其他灾难现场的更好方法。

尽管被牛追着奔跑是一种自愿行为，但人们因潜在危险而飞奔却是真实的。研究论文第一作者、阿根廷布宜诺斯艾利斯理工学院的Daniel Parisi指出，这足以让研究人员了解人类在逃避危险时的行为。

为了捕捉到奔跑者的数据，Parisi和同事在潘普洛纳的街道上方架设了一对摄像头，以便鸟瞰比赛。他们记录了2019年连续两天奔牛节上人们奔跑的情况。摄像机捕捉到了每个参与者奔跑的速度和方向，以及当时街道上人群的密度。

摄像机显示，一群人慢跑着，并渐渐在街道上散开。当公牛到达时，一大群人在公牛前方飞奔着冲过摄像机。当公牛追上人群时，他们会急忙躲到一边。

出人意料的是，数据显示，参与者的奔跑速度在一定程度上会随着人群密度的增加而增加。这与研究人员在对人流或交通流研究时的发现，即当人群更密集时，人们通常会减速恰好相反。

研究人员表示，这一结果可能是由于奔跑者希望在奔牛节的不同阶段改变速度而导致的。例如，在拥挤的地铁站，每个人都希望以正常、稳定的步速行走，这时人一旦变多，便会让每个人都慢下来。但在潘普洛纳的街道上，参与者在等待公牛，并在公牛经过时短跑冲刺，然后再次回到低速奔跑状态，在公牛周围形成了密度和速度的波动。最终，人流密度在潘普洛纳奔牛节上造成了灾难。一旦人群膨胀到每平方米一到两个人，跑步者的最大速度就会急剧下降，这通常是因为人们开始互相碰撞或者摔倒。一旦人群超过每平方米两人，几乎没有人能以超过轻微慢跑（约2米/秒）的速度持续奔跑。

Parisi说，准确理解拥挤所施加的速度限制，有助于研究人员建立更好的人群移动模型，进而改善火灾和其他紧急情况下的疏散方式。

“当人们处于压力之下，甚至为了逃生而奔跑时有一个最佳点，可以让人群在非常低的密度下得到非常高的通过量。”未参与该研究的美国佐治亚理工学院交通理论家Jorge Laval说，这一发现的最佳用途是制定政策和改善建筑设计以分散人群、保持低密度，或许可以从拓宽疏散路线或限制一个地区的人口数量着手。

Laval和Parisi一致认为，在紧急情况下最好的疏散方式是避免人群一起跑或拥挤。如果每个人都保持站立，整个人群的行动系统就不太可能完全陷入僵局。（徐锐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2107827118

标签： 奔牛节

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