Ontdek het wereldwijde patroon van menselijke mobiliteit
Hoe vaak en op welke afstand komen mensen naar bepaalde plaatsen in steden? Onderzoekers onderzochten deze vraag met behulp van verkeersgegevens van mobiele telefoons uit verschillende stedelijke gebieden over de hele wereld – en bevestigden daarmee een wereldwijde regel: volgens dit bezoeken mensen vaker plaatsen dichter bij huis, terwijl ze op privé-plaatsen een langere vlucht accepteren, maar ze krijgen daar in vele tijden. Deze link kan worden beschreven in een verrassend eenvoudige wiskundige formule. U kunt nu helpen bij het modelleren van bewegingspatronen, bijvoorbeeld om de stedelijke infrastructuur te verbeteren of de verspreiding van nieuwe epidemieën te voorspellen.
De patronen waarin mensen bewegen, zijn fundamenteel voor onze samenlevingen. Menselijke mobiliteit vormt de structuur van steden, maakt sociale uitwisseling mogelijk, veroorzaakt verkeersopstoppingen en milieuvervuiling en versnelt de verspreiding van infectieziekten. Er zijn veel redenen om van de ene plaats naar de andere te verhuizen: ga werken of winkelen, bezoek vrienden, ga op vakantie naar parken en musea of ga op vakantie. Hoe en hoe vaak we dat doen is relevante informatie voor stedenbouwkundigen, maar ook bijvoorbeeld epidemiologen die de verspreiding van een epidemie willen voorspellen en beperken.
Verkeersgegevens van mobiele telefoons van vier continenten
Een team onder leiding van Marcus Shelpffer van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge heeft een nieuw model ontwikkeld dat kan worden gebruikt om mobiliteitspatronen van mensen te voorspellen. Om dit te doen, beoordeelden ze anonieme mobiele verkeersgegevens uit verschillende grootstedelijke gebieden over de hele wereld, waaronder de regio Greater Boston in de VS, Lissabon in Europa, Singapore in Azië en Dakar in Afrika. In totaal stroomden meer dan acht miljard locatiegebaseerde gegevens van de meer dan vier miljoen mensen in het onderzoek. “Wat we ontdekten, is dat er een heel duidelijk omgekeerd verband bestaat tussen de afstand en de frequentie van bezoeken”, zegt Shelpfer’s collega Paolo Santi. Het gaat zelden naar verre oorden en gaat meestal vaker naar plaatsen in de buurt. Dit vertelt ons hoe we ons leven moeten organiseren. “
Deze resultaten komen overeen met de intuïtieve aanname, maar zijn in dit model nooit onderbouwd op basis van een betrouwbare database. “We kunnen elke dag winkelen in een bakkerij op een paar honderd meter afstand, maar we gaan maar één keer per maand naar de elegante boetiek mijlenver van waar we wonen. Dit intuïtieve idee is niet experimenteel getest. Het is waar – wat we de wet van Visitatie, zegt co-auteur Carlo Ratti.
De relatie tussen afstand en frequentie van bezoeken
Wiskundig gezien stelt de visitatiewet dat het aantal bezoekers aan een stedelijke locatie verandert met de verandering van het inverse kwadraat van zowel de afstand tot hun woonplaats als de frequentie van bezoeken. Mensen die een kortere afstand moeten afleggen, komen vaker binnen dan mensen die lange afstanden moeten afleggen. “Stel je voor dat je in een drukke tuin bent, bijvoorbeeld in Boston, en je ziet mensen komen en gaan. Dit lijkt misschien willekeurig en enigszins chaotisch, maar de wet laat zien dat deze bewegingen verrassend georganiseerd en voorspelbaar zijn”, legt Schlipfer uit. “In feite laat het zien hoeveel van deze mensen afkomstig zijn van één kilometer, twee kilometer of tien kilometer, en het aantal dat één, twee of tien keer per maand komt. En het mooiste is dat deze regelmaat niet alleen van toepassing is in Boston. , maar in alle steden over de hele wereld. “.
De bezoekwet maakt het dus mogelijk om de bezoekersstroom tussen sites te voorspellen met een nauwkeurigheid die voorheen niet werd bereikt. Op basis van deze verwachtingen kunnen stedenbouwkundigen bijvoorbeeld de perfecte locatie vinden voor een nieuw winkelcentrum, plannen waar aantrekkelijk aanbod zoals restaurants of parken moet komen, of het lokale openbaar vervoer verbeteren. Het model kan ook nuttig zijn voor epidemiologen, bijvoorbeeld bij een pandemie om te voorspellen waar een bijzonder hoog infectierisico bestaat – en om indien nodig tegenmaatregelen te nemen.
Basis voor verbeterde modellen
Eerdere modellen waren ook gericht op afgelegde afstanden, maar negeerden de bezoekfrequentie. Door dit op te nemen, identificeerden de auteurs “een sleutelcomponent die ontbrak in het huidige theoretische raamwerk voor menselijke mobiliteit”, aldus Laura Alessandretti en Son Lehmann van de Technische Universiteit van Denemarken in een commentaar op de studie, ook gepubliceerd in het tijdschrift Nature. Het was.
Alessandretti en Lehmann wijzen er echter op dat het huidige model nog zwakke punten heeft: enerzijds zijn er alleen prognoses voor stedelijke gebieden mogelijk. Of er vergelijkbare patronen zijn in plattelandsgebieden met een zwakkere infrastructuur, blijft een open vraag. Bovendien stelden Shelpfre en collega’s voor de analyse de hypothese op dat accommodatie het startpunt is voor alle bewegingen. “Maar in de echte wereld betekenen geografische overwegingen en de noodzaak om de reistijd te verkorten dat reizen in bepaalde frequente reeksen plaatsvindt. Mensen bezoeken plaatsen vaak in een specifieke volgorde, bijvoorbeeld van het werk naar de supermarkt, de sportschool en vervolgens naar huis,” zei het commentaar. Daarom moeten toekomstige modellen rekening houden met complexere bewegingspatronen. Vanuit het standpunt van Alessandretti en Lehmann effent de huidige studie hiervoor de weg.
Bron: Markus Schläpfer (MIT, Cambridge) et al., Nature, Doi: 10.1038 / s41586-021-03480-9
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”