تحليل تدفّق البشر أثناء كارثة طبيعية باستخدام بيانات شبكات المحمول الخالية من المسارات: دراسة حالة لزلزال

لماذا تتبُّع الناس أثناء الكوارث مهم

عندما يضرب زلزال أو إعصار، يتحرّك الناس: يخلون منازلهم، يهرعون للاطمئنان على العائلة، أو يتجهون إلى ملاجئ. بالنسبة لمديري الطوارئ، فإن معرفة أماكن تجمُّع الحشود أو المناطق التي تفرغ يمكن أن تنقذ أرواحاً. لكن معظم الأنظمة التي تتعقّب الحركة تعتمد على سجلات المواقع الشخصية، مما يثير مخاوف تتعلّق بالخصوصية وغالباً ما يصل متأخراً. تُظهر هذه الدراسة كيف يمكن قراءة "نبض" الحركة البشرية أثناء زلزال كبير باستخدام إشارات مجهّلة ومجمّعة من الهواتف المحمولة فقط—دون الحاجة لتتبّع أي فرد.

رؤية الحشود عبر إشارات الهواتف

ركز الباحثون على زلزال دابو 2025 في جنوب تايوان، وهو زلزال قوي وقع أثناء الليل وتسبّب في اهتزاز شديد وأضرار مبنّية في عدة أحياء. بدلاً من استخدام آثار GPS من هواتف فردية، اعتمدوا على عدد الأجهزة المتصلة فعلياً بأبراج الخليوي داخل مربعات بحجم 500 في 500 متر كل 10 دقائق. كل مربع سجّل ببساطة عدد الهواتف النشطة، ليعمل كمؤشر تقريبي لعدد الأشخاص المتواجدين في تلك اللحظة. غطّت البيانات فترة أربع ساعات حول الحدث، من الساعات المتأخرة قبل الزلزال وحتى بضع ساعات بعده، عبر مدن وبلدات ومناطق ريفية.

من نقاط متناثرة إلى أنماط ناعمة

العدادات الأولية في رقعة من المربعات الشبكية تكون مُزعجة وغير متجانسة، خاصة في الأماكن التي تكون فيها أبراج الخلوية متباعدة. لفهم الصورة، حوّل الفريق أولاً الأعداد المتفرقة إلى سطح ناعم، حيث يحصل كل موضع على الخريطة على قيمة تمثّل كثافة الاحتمال لوجود الحشود. يتم ذلك باستخدام نواة رياضية "للتنعيم" تفرّق تأثير كل مربع على حيّزاته المجاورة، بشكل يشبه تمويه صورة نقطية. النتيجة صورة مستمرة لأماكن تركّز الناس وكيف تتغير هذه التراكيز كل 10 دقائق، مع الاحتفاظ بخصوصية البيانات المجمّعة للموبايل.

تحويل خرائط الحشود إلى أسهم حركة

معرفة أماكن وجود الناس تشكّل نصف القصة فقط؛ فالتخطيط للطوارئ يعتمد على معرفة اتجاه تحرّكهم. لتقدير الاتجاه، عدّل الباحثون أداة جغرافية كلاسيكية تعرف بنموذج الجاذبية—المستخدم عادة لوصف كيفية تحرّك الأشخاص أو السلع بين المدن. في نسختهم، تعمل المناطق الأكثر اكتظاظاً كسِمَات "جاذبة" أقوى للمناطق القريبة، وتتضاءل قوة الجذب مع المسافة. بمقارنة السطوح الملساء للحشود بين خطوة زمنية وأخرى، وتطبيق هذا القاعدة الشبيهة بالجاذبية ضمن نافذة محلية، حسبوا حقل أسهم يبيّن إلى أين يتجه الناس على الأرجح وبأي قوة. وتكرار ذلك عبر الزمن أنتج شريطاً متحركاً لتدفّقات غير مرئية: أسهم تتجه للخارج أو تنجذب إلى داخل أو تغيّر اتجاهها مع تطور الوضع.

كيف تفاعل الناس مع زلزال دابو

بتطبيق الطريقة على زلزال دابو، كشفت النتائج تغيّرات واضحة وسريعة في الحركة البشرية. قبل الهزة، أظهرت التدفّقات حول المراكز الحضرية انتشاراً خارجياً لطيفاً نمطياً لنشاط وقت متأخر من الليل. مباشرة بعد الزلزال، انقلبت اتجاهات العديد من الأسهم، مشيرة إلى الداخل نحو مراكز المدن والأحياء المكتظة والملاجئ المعتمدة رسمياً. كان هذا التحوّل أقوى في المناطق الحضرية التي شهدت هزّات معتدلة إلى شديدة، حيث تضررت العديد من المباني، وأضعف في المناطق الريفية قليلة الكثافة السكانية. عبر عدّ المربعات الشبكية التي أظهرت تغيّرات كبيرة في الاتجاه، لاحظ الفريق طفرة حادة في الحركة المضطربة خلال الدقائق العشرين إلى الثلاثين الأولى، ثم استقرت بالتدريج نحو الوضع الطبيعي خلال نحو ساعتين. أظهرت مناطق الهزّ المختلفة توقيتاً وشدة استجابة متباينة، مع المزيد من الحركة في المناطق المكتظة والمتعرضة لهزّات متوسطة.

ما يعنيه هذا للطوارئ المستقبلية

لغير المتخصصين، الرسالة الأساسية هي أننا نستطيع استنتاج الكثير عن كيفية استجابة الناس للكوارث دون تتبّع أي شخص واحد. عبر دمج أعداد مموّهة من شبكات المحمول مع أدوات رياضية ذكية، يحوّل هذا الإطار سجلات نشاط الهواتف البسيطة إلى خرائط تبين أماكن تلاقي الناس، وأماكن مغادرتهم، وسرعة تراجع الأنماط للهدوء. في حالة طارئة فعلية، يمكن أن تشير هذه الخرائط إلى أحياء يتجمع فيها الناس بشكل غير متوقع، أو عمليات إخلاء جارية، أو أماكن قد تكون الشبكات فيها معطلة. يمكن أن تساعد هذه المعلومات السلطات في توجيه فرق الإنقاذ، وفتح أو إغلاق الطرق، والتخطيط لسعة الملاجئ، مع احترام الخصوصية والعمل ببيانات تجمعها شبكات المحمول بالفعل.

الاستشهاد: Huang, MW., Lin, CY., Ke, MC. et al. Analysis of human flow during a natural disaster utilizing trajectory-free mobile network data: a case study of earthquake. Sci Rep 16, 5275 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36255-1

الكلمات المفتاحية: زلزال, تنقّل البشر, بيانات شبكات المحمول, الاستجابة للكوارث, تدفّق السكان