Quand arrivera votre ascenseur? Deux physiciens font le calcul – Technoguide

Le monde humain est, de plus en plus, un monde urbain – et cela signifie des ascenseurs. Hong Kong, la ville natale du physicien Zhijie Feng (Université de Boston) *, ajoute de nouveaux ascenseurs au rythme d’environ 1500 par an … faisant du transport vertical un sujet attrayant pour la recherche quantitative.

“Juste dans le bâtiment principal de mon université de premier cycle, l’Université des sciences et technologies de Hong Kong”, explique Feng, “il y a 37 ascenseurs, tous numérotés afin que nous puissions les utiliser pour indiquer l’emplacement de centaines de salles de classe. Il y a toujours une ligne à l’extérieur de chaque hall d’ascenseur, et s’ils sont fermés, nous devons marcher pendant 30 minutes. “

Sidney Redner, professeur à l’Institut Feng et Santa Fe, y a vu une opportunité d’explorer les facteurs qui déterminent les capacités de transport des ascenseurs. Dans leur nouvel article du Journal of Statistical Mechanics, ils commencent par fabriquer un modèle «jouet» délibérément simple.

«Les ingénieurs ont déjà développé des modèles de calcul pour simuler les ascenseurs de la manière la plus réaliste possible», déclare Feng. “Au lieu de cela, nous voulions avoir un aperçu des mécanismes de base, en utilisant juste assez de paramètres pour décrire ce que nous voyons d’une manière que nous pouvons pleinement comprendre.”

Leur simulation à variable minimale repose sur six hypothèses clés: bâtiments inoccupés, transport premier arrivé, premier servi, ascenseurs identiques se déplaçant vers des étages de destination uniformément répartis, 2,5 secondes pour entrer ou sortir des ascenseurs et une seconde pour passer d’un étage à l’autre. .

Pour un immeuble de 100 étages avec un ascenseur idéalisé d’une capacité infinie, Feng et Redner constatent que les temps d’attente se situent généralement entre cinq et sept minutes. Avec des ascenseurs pouvant transporter 20 personnes chacun et des bâtiments pouvant accueillir 100 travailleurs par étage, ce cycle nécessite 500 trajets de plus de 2 heures – soit 21 ascenseurs – pour que tout le monde travaille à l’heure.

«Si les ascenseurs ne sont pas corrélés», écrivent les auteurs, le temps d’attente «devrait être égal au temps de cycle d’un seul ascenseur divisé par le nombre d’ascenseurs, qui est d’environ 15 secondes». Cependant, cet espacement efficace des ascenseurs ne dure pas: à mesure que la demande des passagers augmente, les ascenseurs commencent à se déplacer de manière synchronisée, créant des embouteillages dans le hall en dessous jusqu’à ce que plusieurs ascenseurs reviennent au rez-de-chaussée en même temps.

Ces dynamiques non linéaires empêchent toute réponse facile à la question de savoir combien de temps une personne doit attendre. Mais pour Feng et Redner, ce n’est que le niveau d’entrée d’une enquête plus vaste. «J’espère que notre travail pourrait être un modèle de« version de poche »à partir duquel s’étendre», remarque Feng. Elle attribue au manuel de Redner, qu’elle a lu au début de ses études de premier cycle, son amour pour la décomposition de problèmes complexes en modèles simples.

Certaines des autres questions qu’ils identifient comprennent: «Si un bâtiment se rétrécit avec la hauteur, y a-t-il un angle de conicité qui minimise le temps d’attente mais optimise l’espace de bureau?»; et “Et si certains ascenseurs desservent uniquement certains étages et d’autres desservent différents étages?”

Matière à réflexion la prochaine fois que vous attendez dans le hall …

Source de l’histoire:

Matériel fourni par Santa Fe Institute. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

.

A propos Technoguide

Voir aussi

Comment une histoire Instagram plante les téléphones iPhone et Android dans le monde entier

Les smartphones suivent des formats et des directives spécifiques que les développeurs doivent prendre en …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut