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COMMUNIQUÉ DE PRESSE NATIONAL I PARIS I 18 AVRIL 2011
Comportement des foules : un outil pour prédire les
bousculades
Les récentes catastrophes qui se sont produites, en 2006, lors du pèlerinage annuel de La
Mecque ou, en 2010, au cours de la Love Parade à Duisburg ont souligné la nécessité de
mieux comprendre comment sont régis les comportements collectifs des foules. Dans une
étude publiée dans la revue PNAS du 18 avril, des chercheurs du CNRS et de l’Ecole
polytechnique fédérale de Zurich sont parvenus à simuler les mouvements collectifs
résultant des interactions entre piétons au sein d’une foule. Ces travaux leur permettent de
prédire des situations potentiellement dangereuses et de proposer une régulation des
déplacements en cas de risque avéré.
Jusqu’à aujourd’hui, les modèles de déplacement de foule étaient pour la plupart construits à partir
d’analogies avec des systèmes physico-chimiques. Le comportement d’un piéton était formalisé à l’aide
d’une combinaison de forces d’attraction l’attirant vers sa destination et de forces de répulsion le
repoussant des autres individus et des obstacles. Mais ces modèles, difficiles à calibrer, ne parviennent
qu’imparfaitement à reproduire le réel. Pour pallier à ces difficultés, Mehdi Moussaïd et Guy Theraulaz du
Centre de recherche sur la cognition animale (CNRS / Université Toulouse 3-Paul Sabatier), en
collaboration avec Dirk Helbing de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich, ont proposé une nouvelle
approche issue à la fois des sciences cognitives et de la physique des systèmes complexes, qui combine
étroitement expérience et modélisation.
Leur modèle suggère qu’un piéton cherche simplement à minimiser l’encombrement de son champ visuel
en se dirigeant vers les espaces libres qu’il perçoit, tout en ajustant sa vitesse afin de conserver une
distance de sécurité par rapport à l’obstacle le plus proche. Les simulations numériques de ce modèle
montrent que ces deux règles simples sont suffisantes pour reproduire une large palette de
comportements collectifs observés dans les foules, comme la structuration spontanée d’un trafic
bidirectionnel en deux files circulant en sens opposé. Par ailleurs, à mesure que la densité de piétons
augmente, le modèle prédit l’émergence de nouveaux phénomènes, comme l’effet d’accordéon caractérisé
par des vagues successives de mouvements vers l’avant, entrecoupées de périodes durant lesquelles les
piétons s’arrêtent. Au-delà d’un seuil critique de densité, la combinaison de ces règles avec l’effet des
contacts physiques entre piétons provoque spontanément de gigantesques bousculades collectives. Ce
phénomène appelé « turbulence » a été observé lors des accidents survenus à La Mecque en 2006 et
caractérise la dynamique d’une foule en situation dangereuse. Les piétons subissent alors des
mouvements chaotiques.
Ces récents travaux permettent de mieux comprendre la dynamique d’une foule en déplacement et ouvrent
la voie au développement de nouveaux outils de planification des risques. Le modèle conçu par les
chercheurs permet par exemple d’identifier les zones potentiellement dangereuses dans un environnement
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prévu pour accueillir un grand nombre de personnes. Il pourrait donc servir aux urbanistes pour
l’aménagement de zones piétonnes dans les centres-villes, aux ingénieurs pour la conception de bâtiments
publics (stades, salles de concerts, gares…) ou bien encore aux différents services en charge de la
sécurité lors de l’organisation de grands rassemblements.
Exemples de simulations du modèle lorsqu’une foule importante circule dans une voie présentant un
rétrécissement (à gauche), ou un changement de direction à 90° (à droite). La couleur indique l’intensité des
pressions physiques subies par les individus. Les zones rouges mettent en évidence un risque important de
bousculade. © CRCA – CNRS / Université Toulouse 3 – Paul Sabatier
Bibliographie
How simple rules determine pedestrian behavior and crowd disasters. M. Moussaïd, D. Helbing & Guy Theraulaz, Proceedings of The
National Academy of Sciences USA (2011).
Contacts
Chercheur CNRS l Guy Theraulaz l T 05 61 55 67 32 - 06 17 70 75 30 l [email protected]
Mehdi Moussaïd l T 05 61 55 64 41 - 06 43 10 96 80 l [email protected]
Presse CNRS l Priscilla Dacher l T 01 44 96 46 06 l [email protected]