31 de mayo de 2025 - 00:00

Dinámica de multitudes: principios básicos del proceso de egreso

El estudio de los movimientos de multitudes y personas es un tema apasionante en el que convergen distintas disciplinas como Ingeniería, Informática, Física, Biología, Psicología, Sociología y Biomecánica. Puede enmarcarse dentro de recientes áreas interdisciplinarias como la "Sociofísica" o, más generalmente, las "Ciencias Sociales Computacionales".

Un sistema formado por muchos agentes que interactúan presenta lo que se conoce como "fenómenos emergentes" que no se pueden deducir fácilmente a partir del comportamiento individual. Dicho de otra forma, una multitud presenta patrones y comportamientos que no fueron planeados, deseados o previstos por los individuos que la conforman. Esto es característico de los denominados “sistemas complejos” y puede observarse también en los bellos patrones que forman bandadas y cardúmenes; colonias de hormigas o abejas; o las funciones del cerebro a partir de las neuronas.

Apurarse para egresar es contraproducente. En los años 90' los físicos comenzaron a estudiar sistemas de peatones proponiendo modelos como el "Social Force Model". Utilizando este modelo en el año 2000[1] se predijo para un grupo de "personas" simuladas que si desean salir muy rápidamente de una habitación a través de una puerta angosta terminan saliendo más lentamente que si no se hubieran apurado. Este es un ejemplo de fenómeno emergente, ya que cada individuo actúa para lograr evacuar más rápido, pero paradójicamente, esto genera que el conjunto tarde mayor tiempo en evacuar. Este resultado que se conoce como el efecto "más rápido es más lento" ("faster is slower": FIS) permaneció sin validación experimental durante muchos años. En el 2015, publicamos un trabajo [2] donde se demostró que un grupo de 90 personas evacuando a través de una puerta angosta con distintos grados de apuro, verificaba la existencia del efecto FIS. La explicación de por qué ocurre esto es que, a partir de un cierto umbral, cuanto mayor apuro hay, más fuerza se ejerce sobre otras personas en las inmediaciones de la puerta, lo cual produce alta fricción entre ellas generando bloqueos de distinta duración que impiden el libre paso y por lo tanto retrasando el proceso de evacuación. Por lo tanto, es recomendable no empujar al escapar de un recinto con mucha gente, lo cual también reduce las chances de aparición de otros efectos indeseados como caídas que podrían bloquear la salida.

Dinámica de multitudes: principios básicos del proceso de egreso
Experimento de egreso con humanos en condiciones competitivas y a través de una puerta angosta donde se pude verificar el efecto cuanto

Experimento de egreso con humanos en condiciones competitivas y a través de una puerta angosta donde se pude verificar el efecto cuanto "más rápido, más lento", es decir que al intentar salir con mayor apuro empujando a los demás, la evacuación total resulta más lenta que si se saliera sin empujar.

¿Por qué puerta salgo?

Se ha demostrado, y es natural, que la mayoría de las personas que deben egresar de un recinto por una emergencia, utilicen la puerta por la que han ingresado. Ese es el camino que guardamos en la memoria al entrar y no reparamos en otros posibles caminos. Este fenómeno genera, que, ante una evacuación, la puerta principal (por donde todos ingresaron) sature su capacidad en caso de una salida simultánea y apresurada. En estos casos, las salidas de emergencia pueden quedar subutilizadas. Por ello es importante cuando se está en un lugar muy concurrido, observar y registrar la ubicación de las salidas de emergencia más próximas para utilizarlas en caso de necesidad. Aunque suene increíble es necesario verificar que estas salidas estén operativas. Si no fuera el caso, reclamar a los responsables de seguridad del lugar o a las autoridades la inmediata apertura de las salidas de emergencia.

Una multitud presenta patrones y comportamientos que no fueron planeados, deseados o previstos por los individuos que la conforman. Esto es característico de los denominados “sistemas complejos” y puede observarse también en los bellos patrones que forman bandadas y cardúmenes

Por otro lado, aun durante un proceso de salida en condiciones normales, de un evento que tiene un final definido en el tiempo, la puerta principal o de ingreso también puede saturarse. Esto se debe a que la capacidad (ancho) de la puerta principal fue suficiente durante proceso de ingreso que puede tomar del orden de horas, las personas van llegando de a poco. Pero la misma puerta no tiene suficiente capacidad para soportar que todos los asistentes salgan simultáneamente por ella, lo que produciría amontonamiento y demoras que podrían evitarse si se usaran otras salidas disponibles.

Columnas y hormigas

Si alguna vez escuchó que una columna delante de una puerta u observar a las hormigas al evacuar pueden ser buenas ideas, lamentablemente tengo que desmentir ambas.

Hemos realizado experimentos de egreso competitivo con hormigas y concluimos que no son un buen modelo biológico para entender a los humanos, ya que estas le dan la prioridad de supervivencia a la colonia y no al individuo y por lo tanto no exhiben comportamiento egoísta, ni siquiera cuando corra riesgo la vida de los individuos[3]. Las hormigas no se amontonan cerca de la puerta para evacuar ante un peligro. Por el contrario, en todo momento mantienen baja la densidad en ese sector y logran evacuar de la forma más eficiente posible ante cualquier escenario.

Dinámica de multitudes: principios básicos del proceso de egreso
En los encierros de San Fermín (España), los corredores huyen de los toros por las calles de Pamplona. Este sistema da una oportunidad única de estudiar comportamientos competitivos en situaciones reales de peligro.

En los encierros de San Fermín (España), los corredores huyen de los toros por las calles de Pamplona. Este sistema da una oportunidad única de estudiar comportamientos competitivos en situaciones reales de peligro.

Antes de saberse esto, hubo algunas publicaciones donde se reportaban resultados de experimentos con hormigas y se extrapolaban recomendaciones de cómo se deben construir edificios para humanos. Si se siguiera este tipo de recomendaciones (basadas en modelos erróneos) implicaría un grave riesgo para los usuarios de las instalaciones así diseñadas.

De similar manera, se ha reportado que para sistemas simples de medios granulares o incluso en ovejas, una columna delante de una salida mejora el tiempo de egreso. Sin embargo, en distintos experimentos de egreso competitivo de humanos [4] hemos observado que esto no ocurre. En cambio, se observó que sí podría ser útil en cuanto a darle mayor estabilidad al grupo de personas, pero en ninguno de los casos estudiados se reducía el tiempo de egreso.

En cualquier caso, ante la hipótesis de que una columna sea beneficiosa, cabe preguntarse cuáles deberían ser las características de la misma: ¿de qué forma? ¿de qué diámetro o ancho? ¿A qué distancia de la salida debería ubicarse, al centro o levemente desplazada hacia un costado? En algunas de estas configuraciones puede empeorar el tiempo de evacuación. Es perfectamente válido reconocer que aún no sabemos lo suficiente sobre estos temas, y, por lo tanto, debemos evitar aplicar ideas derivadas de resultados preliminares obtenidos en sistemas sencillos a sistemas complejos, ya que podrían comprometer seriamente la seguridad de las personas.

*El autor es doctor en Ingeniería (UBA).Invest. Conicet. Además es profesor del Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA)

Producción y edición: Miguel Títiro - [email protected]

Referencias

[1]: http://www.nature.com/nature/journal/v407/n6803/abs/407487a0.html

[2]: https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.92.062817

[3]: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925753514002240

[4]: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/aaf4ca/pdf

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