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Distanciamiento social en tiempos de COVID

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¡Buenos días a todos! Mi nombre es Iñaki Echeverría y soy estudiante de doctorado en el Departamento de Física y Matemáticas de la Universidad de Navarra. Actualmente estoy haciendo mi tesis de diploma en el campo de la dinámica peatonal. Algunos de ustedes probablemente se estarán preguntando ¿qué es? Básicamente, mi trabajo es analizar y caracterizar cómo se mueven las personas en determinadas circunstancias (en caso de incendio, evacuación, etc.). Sin embargo, la razón por la que paso por este blog hoy es muy diferente. Hoy vengo a hablaros de nuestra reciente investigación sobre la movilidad ciudadana y el cumplimiento de una medida particularmente interesante para contener la propagación del COVID-19:

Mantenga una distancia social de 1-2 metros.

En este post veremos esta medida y te contaremos nuestro último trabajo que acabamos de publicar en Scientific Reports. ¿Te atreves?

Comencemos con una pregunta: ¿crees que seremos capaces de mantener la distancia social cuando nos mudemos? Probablemente no lo crea. Después de todo, tendemos a ir un poco despistados al respecto. Pero, ¿y si nos dicen que nos concentremos en eso, entonces podríamos cumplir?

Hicimos la misma pregunta en mi grupo de investigación y la respuesta fue muy clara para nosotros: Oye, ¿y si hacemos un experimento para ver qué pasa? La idea sería poner un grupo de personas en un recinto y dejarlas caminar para mantener una distancia social de X metros de los demás. Si la gente estuviera totalmente concentrada en ello, ¿podrían conseguirlo?

Bien, pero hay una serie de parámetros necesarios en cualquier experimento que deben modificarse para ver cómo afectan al sistema. En nuestro caso variaríamos:

  • Densidad: número de personas dentro del recinto
  • Velocidad: ¿Qué diferencia habría entre caminar rápido y caminar despacio?
  • Distancia de seguridad: Le recomendamos que observe primero 2 metros y luego 1,5. ¿Habría alguna diferencia?
  • Realizamos un total de 12 configuraciones diferentes de estos parámetros. Te dejo una tabla que resume todas las pruebas. A partir de ahora, en las leyendas de las figuras que comentaré, encontrarás los experimentos codificados con un número y una letra. Estos indican el número de personas en la habitación y la velocidad de las personas para este experimento. Por ejemplo, 12S marca el experimento con 12 personas y una velocidad de caminata lenta (S para lento en inglés)

    Como una imagen (o video) vale más que mil palabras, les dejo un ejemplo de uno de estos experimentos (click) Aquí) para que puedas hacerte una idea de cómo eran. En este caso utilizamos los siguientes parámetros: 24 personas caminan despacio e intentan mantener una distancia de 1,5 metros.

    Si te has dado cuenta, todo el mundo lleva un sombrero rojo en la cabeza. No hacemos esto para que el experimento sea más entretenido, sino para poder usar un programa para determinar las posiciones y velocidades de cada peatón durante todo el experimento. Para darte una idea de lo que hacemos con cada video, te lo dejo a ti Aquí el mismo video que antes, pero esta vez ya analizado y obtenido las posiciones y velocidades de todas las personas.

    Las flechas amarillas sobre sus cabezas indican la velocidad de cada persona (según la escala de la flecha negra en la parte superior derecha de 1 m / s).

    OK perfecto. Y ahora, cuando se alcanzan las posiciones y velocidades, ¿qué podemos medir? En nuestro caso, estas fueron las siguientes variables:

    • Distancia al vecino más cercano. Esto es realmente eso Distancia social
    • Velocidad de cada persona
    • Tiempos de exposición: tiempo en el que 2 personas están a menos de 1,5 metros de distancia.

    Empecemos por lo más importante. La distancia al vecino más cercano (Distancia social). Veamos cómo se distribuyen los valores registrados. ¿Consiguieron o no mantener la distancia de 2 metros? ¿Apostas?

    Ya podemos ver que con 2 metros de distanciamiento social y solo 12 personas (densidad más baja probada), más del 50% de las personas no podrían respetar el distanciamiento social. Si aumentamos el número de personas de 12 (línea roja) a 18 (línea azul), la curva se desplaza hacia la izquierda, lo que significa que las distancias a la siguiente persona son cada vez más pequeñas, lo que aumenta el número de infracciones. En 24 personas, los valores continúan disminuyendo, pero el efecto de la velocidad al caminar (compare líneas continuas – ritmo lento – con líneas de puntos – ritmo rápido) se vuelve más visible. Hemos descubierto que un viaje más rápido hace que la distancia al vecino sea aún más corta.

    Si reducimos esta distancia de 2 a 1,5 metros, podemos imaginar un mayor número de personas (hasta 32). Sin embargo, el comportamiento sigue siendo el mismo: Un aumento de la densidad y la velocidad dificulta el respeto de la distancia social.

    Está bien, pero aunque no respetemos la distancia, ¿qué mejor decirle a la gente: respetar los 2 o 1,5 metros? Comprobaremos esto calculando el número de veces que un peatón se acerca a otro dentro de 1 metro (aproximación excesiva). Eche un vistazo especial a los casos de 18 y 24 personas (centro)

    Si observa que los círculos siempre están sistemáticamente debajo de los cuadrados cuando comparamos los rellenos por un lado y los no rellenos por otro lado (básicamente los experimentos se comparan a la misma velocidad). Esto indica que es mejor sugerir una mayor distancia social, es decir, es mejor establecer una distancia social de 2 m que de 1,5 m. Todo parece indicar que nuestros acercamientos con menor distancia social son cada vez más cercanos y peligrosos.

    Ahora dejemos la distancia social y pasemos al efecto de velocidad. Cuando vemos el siguiente gráfico, podemos observar diferentes características:

  • Existe una clara diferencia entre los valores de los experimentos rápidos y lentos. Esta es una buena indicación de que los participantes siguieron bien las instrucciones y los datos recibidos son buenos.
  • Para la caída lenta (líneas continuas), un aumento en la densidad (compare la curva roja con la verde) conduce a valores de velocidad más bajos. Eso significa que cuanta más gente hay, más lento me muevo.
  • Sin embargo, este no es el caso en una emergencia. Observe cómo se superponen las curvas.
  • Es super interesante. Parece que el hecho de caminar rápido hace que desaparezca nuestra percepción global del entorno, provocando que no distingamos entre un sistema denso o no.

    Terminemos con Tiempos de exposición. Les recuerdo que esta variable me dice el tiempo que dos personas están dentro de 1,5 metros. Nos encontramos con dos tendencias bastante claras:

  • Aumentar el número de personas aumenta los tiempos de exposición.
  • El aumento de la velocidad conduce a tiempos de exposición más cortos.
  • Ambas tendencias se mantienen si reducimos la distancia de seguridad de 2 a 1,5 m.
  • Ambas conclusiones son más o menos consistentes. Al final, ya hemos visto que cuanta más gente haya, más delitos cometeré, pero también me será muy difícil volver a una situación en la que volveré a respetar el distanciamiento. El hecho de caminar rápido significa que la resolución del conflicto llegará antes que caminar despacio.

    Si estas conclusiones son más o menos esperadas, hay un efecto que no debe pasar desapercibido. Tomaremos cada curva y multiplicaremos todos sus valores por el valor medio de la velocidad registrada durante este experimento. Si hacemos eso con todas las curvas, obtenemos la siguiente figura. ¿Ves cómo se superponen las curvas? ¡Esto se llama colapso de las curvas!

    Cuando se alcanza una avería, podemos definir un valor característico en nuestro sistema. Un valor que nunca cambia independientemente de las condiciones experimentales en las que se llevó a cabo el experimento. En nuestro caso es una distancia (tenga en cuenta que en el eje x estamos multiplicando tiempo x velocidad = distancia). En particular, la distancia es de aproximadamente 1 metro (máximo todas las curvas).

    Interpretamos esta distancia como la distancia que necesita una persona para resolver el conflicto de proximidad y volver a una posición en la que se respete el distanciamiento social. ¡Y eso no depende de si conduce rápido o lento, si hay poca o mucha gente, o si la distancia que debe mantener es de 2 o 1,5 metros!

    Creo que es suficiente por hoy … resumiremos un poco lo que vimos en la siguiente imagen:

    Ahora, si desea aprender un poco más (y ciertamente mejor) sobre nuestro último trabajo, haga clic en Aquí y puedes leer nuestro último artículo.

    Gracias por llegar tan lejos. No leemos ni contamos más ciencia. ¡Cuidate!

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