Of het nu gaat om de acrobatiek van een zwerm spreeuwen of het synchroon zwemmen van een school vissen, de natuur zit vol met voorbeelden van grootschalig collectief gedrag. Ook mensen vertonen dit gedrag, vooral in pelotons, de massa renners in wielerwedstrijden.

Tijdens de 71e jaarvergadering van de afdeling Fluid Dynamics van de American Physical Society, die zal plaatsvinden van 18-20 november in het Georgia World Congress Center in Atlanta, Georgië, Jesse Belden, een onderzoeker bij het Naval Undersea Warfare Center, beschrijft het onderzoek dat hij en zijn collega's hebben gedaan naar collectief gedrag in pelotons.

Met behulp van luchtvideobeelden van wielerwedstrijden, Belden en collega's analyseerden de beweging van het peloton om te bepalen wat veranderingen in het grootschalige collectieve gedrag van de groep veroorzaakt. Ze ontdekten dat renners door het peloton bewegen op een manier die vergelijkbaar is met circulatie in een vloeistof en observeerden twee soorten voortplantende golven binnen pelotons. "Je ziet al deze patronen en bewegingsgedrag ontstaan, ' zei Belden.

De onderzoekers ontdekten dat twee soorten golven de structuur van een peloton beïnvloeden. Eerst, vonden de onderzoekers een golf die heen en weer beweegt langs het peloton, meestal doordat een berijder plotseling op de rem trapt en anderen langzamer gaan rijden om een ​​aanrijding te voorkomen. Het andere type golf is een transversale golf die ontstaat wanneer renners naar links of rechts gaan om een ​​obstakel te ontwijken of om een ​​gunstige positie te verwerven.

Pelotons behouden een hardnekkige structuur, en onderzoekers dachten eerder dat deze vorm werd aangedreven door individuele rijders die op zoek waren naar een aerodynamisch voordeel. Echter, aerodynamica komt alleen in het spel aan de buitenranden van het peloton. In plaats daarvan, de onderzoekers ontdekten dat de dynamiek van het peloton waarschijnlijk wordt aangedreven door het zicht van de rijder, waarbij elke rijder andere rijders binnen een bereik van perifere visie houdt dat het meest gevoelig is voor beweging. Aanvullend, golfvoortplantingssnelheden waren consistent met de menselijke reactietijd in plaats van bewuste cognitieve beslissingen zoals het verbeteren van de aerodynamica.

Deze bevindingen werpen nieuw licht op grootschalig collectief gedrag bij mensen en kunnen van toepassing zijn op uiteenlopende onderwerpen, waaronder verkeers- en menigtebeheer. Aanvullend, het begrijpen van de rol van sensorische input in collectief gedrag is belangrijk voor het bouwen van betere autonome voertuigen zoals zelfrijdende auto's. Dit onderzoek heeft ook inzicht gegeven in de cognitieve processen die betrokken zijn bij individuele rijdersacties en hun effecten op de bredere pelotondynamiek. "In tegenstelling tot vogels of vissen, je kunt praten met de fietsers, ' zei Belden.