Flujo granular y evacuación de peatones en situaciones de pánico. Verificacián experimental del efecto “Faster is slower”

GAGO, PAULA A.; PARISI DANIEL R.; PUGNALONI, LUIS A.

Villa de Merlo, San Luis

Taller; TREFEMAC 2011; 2011

Explotando las numerosas analogías existentes entre flujo de medios granulares y el transito peatonal, nos proponemos estudiar, experimentalmente, el fenómeno llamado "faster is slower", encontrado, utilizando simulaciones numéricas, en situaciones de evacuación de peatones en condiciones de pánico. Elefecto mencionado muestra un comportamiento no monótono de los tiempos de evacuación totales de una habitación como función de la velocidad con que los ocupantes intentan dirigirse a la salida. En nuestro trabajo representamos la habitación con una tolva cuasi bidimensional y los peatones son partículas esféricas. La velocidad con las que los peatones intentan alcanzar la salida es controlada cambiando la inclinación del plano de la tolva, esto varia la componente de la gravedad en el plano de movimiento de las partículas. Un efecto conocido en descarga de medios granulares es la obstrucción de la salida por la formación de arcos, que producen atascos que bloquean el flujo. Cuando se trata de evacuación de peatones, ellos mismos al ser autopropulsados, logran desatascarse. En este experimento aplicamos una vibración al conjunto del sistema, entregando así energía que permita a las partículas romper los arcos que bloquean la salida. Como resultado, encontramos el tiempo total de descarga de la tolva en función del ángulo de inclinación, presenta el efecto estudiado: hay una inclinación óptima que permite la mini- mización del tiempo de evacuación del sistema más allá de la cual los tiempos vuelven a incrementarse. La explicación de esto la atribuimos a la competencia de dos efectos que se dan al aumentar la "fuerza de deseo": por un lado la mayor velocidad con que las partículas abandonan el sistema cuando están fluyendo y por el otro la mayor estabilidad de los arcos (duración del atasco) cuando el sistema esta atascado. Presentamos además una discusión sobre la importancia de estos resultados para el análisis del flujo peatonal.