2017 Fiscal Year Research-status Report
多様な災害に対応する避難行動モデルの精緻化とロバストな避難安全性の評価
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16K06642
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
安福 健祐 大阪大学, サイバーメディアセンター, 講師 (20452386)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 避難行動 / シミュレーション / 津波 / 火災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、多様な災害シナリオに対応する避難行動モデル開発のため、災害として夜間津波を対象とした避難行動データの解析を行った。データの収集方法は、平成28年度に実施した大規模可視化システムを用いた高精細CG画像による仮想災害環境下での被験者実験、さらにCG画像で抽出した仕様に相当する津波避難誘導灯を実際に製作し、建物が立ち並ぶ広大な私有地内にそれを設置して、地理に精通していない被験者が想定避難場所までの避難行動を分析した。その結果、建物が密集し経路が狭いところでは、誘導灯に気が付きにくく、想定した避難場所には最短経路で辿り着けないこと、高齢者、若年者にかかわらず、誘導灯の寸法や光量が大きくなるに伴い総歩行時間が短くなる傾向などを明らかにした。また、火災をはじめとする屋内の避難を対象に、複数の経路障害が発生する場合を考慮した避難シミュレーションを行い、階避難時間、居室避難時間、廊下滞留人数等の様々な観点から避難安全性の評価ができるフレームワークを構築した。通行可能な居室出口の数と幅に変化はなくても、非常階段との位置関係や経路によって、避難者同士の合流が生じることで群集性状や避難時間に差が生じることがシミュレーションによって示された。また、モデルの検証および妥当性確認を行うため、国内外で提案されている避難行動モデルを研究開発段階の事例から実用化されたパッケージソフトウェアまで網羅的に調査し、「空間モデル」「経路選択モデル」「群集歩行（衝突回避）モデル」に分類し比較を行った。その結果、人間の視覚を考慮したビジョンベースのモデル化が進んでいることがわかり、より精緻なモデル化のための基礎研究として、人が空間を移動するときの視覚的変化と行動特性の関連を分析するため、光学的流動や空間の色彩、肌理に着目した空間分析ツールの開発を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度の研究計画では、精緻な避難行動モデルをプログラムに実装してその検証および妥当性の確認を行うとしており、空間モデルとしては可変長メッシュ、経路選択モデルは多様な災害に対応可能なシナリオ設定方式、群集歩行モデルとしてはSocial Forceをベースにしてビジョンベースモデルの検討を行った。また、その検証のため現状の避難行動モデルのV&Vについて調査を行った。本年度中に精緻な避難行動モデルの妥当性を検証するまでには至っていないが、適宜、商用のソフトウェアを援用し、比較検証を進めている。特に従来のソフトウェアではあまり対象としていない避難開始前の回遊行動、特に街路などで人々がそれぞれの目的を持って別の経路を選択する行動を、経路選択確率を指定しながら実装できた点は当初の計画よりも進んでいる点である。また、避難行動モデルの調査については、平成29年度九州大学マス・フォア・インダストリ研究所プロジェクト研究研究集会の招待講演として発表することができた。また、その内容は日本火災学会が発行する火災便覧第3版の一部に掲載されることが決まっており、一定の成果が得られたと考えている。さらに夜間津波の避難行動調査は、神戸大学、富山大学、パナソニック株式会社の協力を得ながら行われたが、その成果の一部はパナソニック株式会社が開発している津波避難誘導灯の試作機に活用された点は重要な実績と考える。
上記の進捗状況を鑑み、精緻な避難行動モデルの開発状況として今年度十分に達成しているといえないものの、招待講演等で広く成果を公開できたこと、夜間津波避難誘導灯開発に協力できたことなど、当初の研究計画から発展している部分もあり、研究計画としてはおおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の最終年度として、平成28，29年度に開発を行った避難行動モデルのケーススタディを行う。津波や集中豪雨による浸水の危険性が指摘されている地下街を対象に、多様な災害シナリオを想定した避難シミュレーションを行うことで、施設の避難安全性能を総合的に評価し、そのロバスト性を考察する。災害から避難のシナリオとしては、火災の場合、地下街から地上への避難を想定するが、災害が浸水の場合、接続ビルの2階以上に避難するなど、災害の種類によって設定する避難経路、避難方向および誘導方法が異なってくる。さらに火災の場合は、火災発生位置を数パターン変え、状況に応じて避難経路の一部を通行不能にすることで、避難経路のロバスト性を評価できると考える。浸水の場合は、「梅田地下空間避難確保・浸水防止計画」を参照すると、外水氾濫、内水氾濫、津波による浸水を明確に区分して避難確保計画が立案されており、それぞれの条件を設定して避難シミュレーションを行うことができる。津波による浸水想定については、「東南海・南海地震（マグニチュード8.6程度）によって発生する津波」と平成24年10月5日付「内閣府からの南海トラフ巨大地震による震度分布・津波高・浸水区域等及び被害想定の公表について」によるものとする。外水氾濫の浸水想定については、平成23年度3月大阪市防災会議策定の「大阪市地域防災計画（風水害等対策編）」を受けて大阪市危機管理室が公表している想定を元にシミュレーションを行う。また、災害の規模や発生位置に応じた情報伝達と避難開始のタイミング、避難経路の安全性についても条件設定を変えられるようにして、避難者であるエージェントは災害環境を知覚し、自身の安全が最大となるような判断を行い、避難経路を選択する。精緻な避難行動モデルの開発に遅れが出た場合は、パッケージソフトウェアの援用も考慮に入れている。
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