Modélisation des forces d’écrasement au sein d’une foule

Abstract

La majorité des morts recensées lors de mouvements de foules est attribuée à des asphyxies provoquées par des écrasements. Ceux-ci résultent d’intenses forces de pression entre les individus ou contre des éléments de construction, parfois sur plusieurs minutes. Ces forces sont cependant peu connues, car peu de données ou de simulateurs existent à l’heure actuelle. Dans cet article, nous présentons un modèle permettant d’en estimer la valeur et la répartition spatiale. Nous nous basons sur une représentation simplifiée du comportement en cas d’évacuation : chaque individu est associé à un disque rigide cherchant à atteindre la sortie d’évacuation le plus rapidement possible. Pour que les disques ne se chevauchent pas, leur mouvement est corrigé par un terme que nous interprétons comme une force de répulsion, dans des situations de forte densité. Nous présentons des simulations numériques illustrant la manière dont cette approche permet de comprendre les mécanismes d’émergence de ces zones de forte compression.

The main cause of death in crowd events is asphyxia due to crush. People are being crushed against each other or barriers and walls because of intense pressure forces, sometimes spanned over several minutes. Few data on these forces are currently available, as well as models capable of evaluating them. In this article, we propose a numerical strategy to study such compression effects. We use a crowd motion model based on a simple representation of human behavior: individuals are associated to rigid disks moving as fast as possible to the closest exit. To prevent overlaps of the disks, their velocity is corrected by an interaction term, which we interpret as a repulsive force, in high density situations. We present numerical simulations to demonstrate the ability of the model to explain the presence and repartition of intense pressure forces in crowd motion.