De COVID-19-pandemie, grotere en frequentere bosbranden, verwoestende overstromingen en krachtige stormen zijn ongelukkige feiten van het leven geworden. Bij elke ramp zijn mensen voor hulp afhankelijk van de noodhulp van regeringen, non-profitorganisaties en de particuliere sector wanneer hun leven op zijn kop staat. Een complicerende factor bij het verlenen van die hulp is echter dat mensen de neiging hebben om zich bij dergelijke rampen te verspreiden.

Onlangs heeft een team onder leiding van Jianxi Gao, assistent-professor informatica aan het Rensselaer Polytechnic Institute, en Qi "Ryan" Wang, universitair hoofddocent civiele en milieutechniek aan de Northeastern University, een methode ontwikkeld om menselijke bewegingen te voorspellen tijdens grootschalige extreme gebeurtenissen. met als doel een effectievere noodrespons mogelijk te maken. Het model onthulde ook grote verschillen in beweging tussen verschillende economische groepen.

"Ondanks vele mogelijke variabelen, ontdekten we dat veranderingen in het mobiliteitsgedrag van mensen tijdens verschillende extreme gebeurtenissen een consistente hyperbolische achteruitgang vertonen", zei Gao. "We noemen het 'ruimtelijk-temporeel verval'."

Doorgaans volgen de bewegingen van mensen voorspelbare patronen. Wanneer een extreme gebeurtenis het patroon verstoort, noemen wetenschappers het een 'mobiliteitsverstoring'. Mensen kunnen bijvoorbeeld stoppen met woon-werkverkeer, hun route wijzigen of zelfs evacueren naar een opvangcentrum. Deze verstoringen van de mobiliteit veroorzaken niet alleen uitdagingen bij het verlenen van hulp, maar ze leiden ook tot financiële, medische en kwaliteit van leven repercussies. De aard, omvang en duur van mobiliteitsstoornissen lopen sterk uiteen.

Het team van Gao volgde de anonieme bewegingen van 90 miljoen mensen in de Verenigde Staten tijdens zes grootschalige rampen, waaronder bosbranden, tropische stormen, winterse vorst en pandemieën om een ​​uniform model te ontwikkelen.

"Ons model onthult de onderliggende uniformiteit over variabelen door heterogeniteit in de ruimte en in de tijd op te nemen", zei Gao. "We hebben sterke regelmatigheden gevonden in hoeveel mobiliteitsgedrag verandert na extreme gebeurtenissen en in hoe snel mobiliteitsgedrag weer normaal wordt, waardoor we complex menselijk gedrag kunnen voorspellen tijdens grootschalige crises."

Gao's team ontdekte dat mensen die dicht bij de kern van de crisis wonen - Ground Zero, of waar een storm toeslaat - hun mobiliteit aanzienlijk en snel beperken. Degenen die verder weg wonen, veranderen hun bewegingspatroon niet zo drastisch. Dit wordt 'ruimtelijk verval' genoemd. Na verloop van tijd keren de mobiliteitspatronen ofwel terug naar normaal, worden geleidelijk aan naar normaal, of worden zelfs nog meer verstoord. Het team hield rekening met deze variabelen door ook rekening te houden met 'tijdelijk verval'.

Toen het team het model toepaste op de COVID-19-pandemie, onthulde het grote verschillen in beweging tussen economische groepen, wat de verschillende infectiepercentages kan helpen verklaren. Mensen uit welvarende gebieden waren beter in staat om direct hun mobiliteit te verminderen en die verandering langer vast te houden. Mensen die in gebieden met lagere inkomens woonden, vertoonden een sneller en groter hyperbolisch verval.

"Met andere woorden, rijkere mensen waren in staat om sociaal afstand te nemen", zei Gao. "Mensen met een lager inkomen moesten weer aan het werk."

"Als de gebeurtenissen van de afgelopen jaren ons iets hebben geleerd, is het dat we ons best moeten doen om ons voor te bereiden op crises", zegt Curt Breneman, decaan van de Rensselaer School of Science. "Dit werk van Dr. Gao en zijn team kan bijdragen aan een verbeterde en proactieve planning voor noodhulp om toekomstige extreme gebeurtenissen te beperken. Het werpt ook licht op hardnekkige sociale ongelijkheden die we op nieuwe manieren moeten aanpakken."

Het onderzoek is gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences . + Verder verkennen

Analyse van de relatie tussen de mobiliteit van mensen en de verspreiding van SARS-CoV-2 onthult drie groepen landen