Panorama

Kritische Menschenmassen

31.03.2021 - Neue Analysesysteme erkennen gefährliche Anzeichen bei Personenansammlungen.

Dicht gedrängte Menschenmassen in Stadien, Clubs, Bahnhöfen oder Fußgängerzonen: Was derzeit wirkt wie ein Bild aus einer anderen Welt, ist tatsächlich Gegenstand des europäischen CrowdDNA-Projekts, an dem das Forschungs­zentrum Jülich beteiligt ist. Die Forscher wollen mithilfe modernster Sensor­technik gut messbare Merkmale bestimmen, mit denen sich das Verhalten von Menschen­mengen und davon ausgehende Gefahren präzise vorhersagen lassen. Langfristiges Ziel ist eine neue Generation von Simulations­werkzeugen, die Betreiber und Organisatoren von öffentlichen Räumen und Massen­veranstaltungen bei ihrer Arbeit unterstützt – in einem Leben nach der Pandemie, oder auch, um Regelungen für potenzielle COVID-19-Hot-Spots zu entwerfen.
 

Nicht direkt messbare Zustände lassen sich oft aus verwandten Größen abzuleiten, die sich leichter beobachten lassen. So wird beispielsweise die Temperatur oftmals über die Strahlung bestimmt, die ein Körper aussendet, oder die Ausdehnung einer Flüssigkeit. Eine ähnliche Idee verfolgen Jülicher Forscher gemeinsam mit internationalen Projektpartnern auch im Projekt CrowdDNA, das vom französischen nationalen Institut für Informatik und Automatik (INRIA) koordiniert und mit drei Millionen Euro durch das europäische Horizon2020-Programm gefördert wird.

„Die Hauptidee ist, dass makroskopische Merkmale Informationen enthalten, mittels derer man den ‚inneren‘ Zustand einer Menschen­menge und damit zusammenhängende Risiken präzise vorhersagen kann“, erklärt Juliane Adrian vom Forschungs­zentrum Jülich. Ein Beispiel ist die Geschwindigkeit einer Gruppe, die sich über Video­analysen sehr gut feststellen lässt. Diese geht letztlich zurück auf die Bewegungen von zahlreichen Individuen, die im Gedränge wiederum verschiedenen Kräften ausgesetzt sind, etwa durch Stöße oder Körperkontakt mit den Nebenleuten.

„Diese makroskopische und mikroskopische Skala miteinander zu koppeln, ist eine der großen Herausforderungen in diesem Forschungsfeld“, sagt Juliane Adrian. Mithilfe von Bewegungs­analysen per Video und verschiedenen Sensorsystemen will sie mit ihrem Team speziell die Frage beleuchten, wie einzelne Individuen im Gedränge interagieren: Welche Körperstellen kommen in Kontakt? Wie werden die Kräfte zwischen den Personen ausgetauscht? Und wie wirken sich die Lage von Stößen oder die Struktur des Untergrunds auf das Körper­­gleichgewicht und damit auf das Sturzrisiko aus?

Die Erkenntnisse sollen den Grundstein legen für eine neue Generation von Crowd-Analyse- und Simulations­systemen, die weniger auf Erfahrungs­­werten basieren und die Dynamik von Menschen­­mengen anhand wissenschaftlich fundierter Merkmale präzise vorhersagen können. Im CrowdDNA-Projekt arbeiten dazu Experten aus der Physik, Psychologie, Informatik und des maschinellen Lernens eng mit Unternehmen aus den Bereichen der Crowd-Simulation und des Crowd-Managements zusammen.

Die Forschungsergebnisse könnten auch in Bezug auf die aktuelle COVID-19-Krise einen wertvollen Beitrag leisten: etwa, um den Effekt von Distanzierungs­­maßnahmen zu analysieren oder Pläne und Maßnahmen für überfüllte Orte zu entwickeln, die potenzielle Hotspots für COVID-19-Infektionen darstellen. 

FZJ / DE
 

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