行人社会群体的行走行为及其对人群动力学的影响

人群运动主要由基于行人之间局部交互的自组织过程驱动。虽然大多数人群行为研究仅考虑孤立个体之间的交互，但事实证明，人群中高达70%的人实际上是结伴而行，例如朋友、情侣或家庭一起行走。这些群体构成了中等尺度的聚合结构，它们对人群动力学的影响在很大程度上仍是未知的。在这项工作中，我们分析了自然条件下约1500个行人群体的运动，并表明群体成员之间的社会交互产生了影响人群动力学的典型群体行走模式。在低密度下，群体成员倾向于并排行走，形成一条垂直于行走方向的直线。然而，随着密度增加，线性行走队形向前弯曲，变成V形模式。这些空间模式可以通过一个基于群体成员间社会沟通的模型得到很好的描述。我们表明，V形行走模式促进了群体内的社会交互，但由于其“非流线型”形状而降低了人流速度。因此，当人群密度增加时，群体组织是更快行走与促进社会交流之间权衡的结果。这些见解表明，人群动力学不仅由其他行人和环境带来的物理约束决定，还显著地受到个体间沟通性、社会性交互的影响。