Nieuw onderzoek gepubliceerd in Natuur biedt een krachtige maar verrassend eenvoudige manier om het aantal bezoekers van elke locatie in een stad te bepalen.

Wetenschappers van het Santa Fe Instituut, MIT, en ETH Zürich hebben een schaalwet ontdekt en ontwikkeld die het aantal bezoekers van elke locatie regelt op basis van hoe ver ze reizen en hoe vaak ze bezoeken. De bezoekwet opent ongekende mogelijkheden om stromen tussen locaties nauwkeurig te voorspellen, die uiteindelijk toepassingen kunnen hebben in alles, van stadsplanning tot het voorkomen van de verspreiding van de volgende grote pandemie.

"Stel je voor dat je op een druk plein staat, zeg maar in Boston, en je ziet mensen komen en gaan. Dit ziet er misschien nogal willekeurig en chaotisch uit, maar de wet laat zien dat deze bewegingen verrassend gestructureerd en voorspelbaar zijn. Het vertelt u in feite hoeveel van deze mensen afkomstig zijn van 1, 2 of 10 kilometer afstand en hoeveel bezoeken een keer, twee of tien keer per maand", zegt hoofdauteur Markus Schläpfer van het Future Cities Laboratory van ETH Zürich. "En het beste is dat dezelfde regelmaat niet alleen geldt in Boston, maar in steden over de hele wereld."

De bevindingen van de onderzoekers zijn het resultaat van een analyse van mobiele telefoongegevens van miljoenen geanonimiseerde mobiele telefoongebruikers in zeer diverse stedelijke regio's over de hele wereld, waaronder Greater Boston in de Verenigde Staten, Lissabon in Europa, Singapore in Azië, en Dakar in Afrika. Schläpfer begon met de analyse en ontwikkeling van de theorie terwijl hij een postdoctoraal onderzoeker was aan het Santa Fe Institute, samen met senior auteur Geoffrey West, een natuurkundige die de steden leidt, schalen, en Duurzaamheidsproject. Het werd later uitgebreid met onderzoekers van het MIT Sensible Cities Laboratory onder leiding van architect Carlo Ratti.

Universeel, ze ontdekten dat het aantal bezoekers aan een stedelijke locatie schaalt als het inverse kwadraat van zowel de reisafstand van huis als de bezoekfrequentie. Zoals de aantrekkingskracht van een grote planeet, een aantrekkelijk stadsplein met mooie musea en beroemde winkels trekt relatief meer bezoekers van verder weg gelegen locaties, hoewel minder vaak dan die van nabijgelegen locaties, hun relatieve aantallen worden voorspelbaar bepaald door de inverse kwadratenwet. Een ander verrassend gevolg van deze nieuwe bezoekwet is dat hetzelfde aantal mensen de locatie bezoekt, ongeacht of ze afkomstig zijn, zeggen, 3 keer per week op 10 km afstand, of vanaf 3 km afstand 10 keer per week.

Terwijl eerder onderzoek mobiele telefoongegevens heeft gebruikt om menselijke bewegingen te bestuderen vanuit het perspectief van individuele mensen - waar ze heen gaan, wanneer, en hoe vaak - dit is de eerste systematische studie die zich richt op de frequentie van bezoeken vanuit het perspectief van plaatsen, mobiele telefoongegevens gebruiken om de relatieve aantrekkelijkheid of het nut van een stedelijk gebied te begrijpen.

"Er is hier een optimalisatieprobleem in termen van de hoeveelheid energie die mensen gebruiken, de afstand die ze afleggen, en het aantal reizen dat ze maken, ", zegt Geoffrey West. "Als we voor vrije tijd reizen, kiezen we onze bestemmingen. Tijdens het dagelijks leven, die keuzes zijn meer geforceerd omdat we moeten gaan werken, zeggen, vijf keer per week, de kinderen twee keer ophalen, enz. Maar er is dit opmerkelijke behoud dat inherent is aan de bezoekwet, namelijk, de gemiddelde hoeveelheid energie die mensen aan reizen toewijzen, is hetzelfde, of ze het nu over verschillende afstanden of op verschillende frequenties proberen te doen."

Schläpfer zegt dat het nieuwe artikel stadsplanners "een basis kan geven om te begrijpen welke locaties in hun steden over- of onderpresteren, " in termen van het aantal mensen dat ze aantrekken. Het kan planners informeren over waar ze voorzieningen zoals parken en restaurants kunnen toevoegen, of hoeveel openbaar vervoer nodig is voor nieuwe stedelijke ontwikkelingen.

De wet van bezoek sluit zich aan bij een groeiend aantal onderzoeken in de wetenschap van steden, waarmee SFI-onderzoekers en hun medewerkers sinds 2007 pionieren, toen ze voor het eerst universele wetten ontdekten die groei beheersen, innovatie, en het tempo van het leven in steden.

"Alle problemen waarmee we worden geconfronteerd, vooral klimaatverandering wordt gegenereerd in steden omdat daar de mensen zijn, West zegt. Dus steden begrijpen, en hoe mensen zich daarin bewegen, speelt in op fundamentele vragen over de toekomst van het leven op deze planeet."