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確かな物理法則に基づくAR疑似体験を用いた氾濫浸水災害教育システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K04971
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関神奈川歯科大学 (2020-2021)
愛知工科大学 (2019)

研究代表者

板宮 朋基  神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (60583896)

研究分担者 小笠原 敏記  岩手大学, 理工学部, 教授 (60374865)
村上 智一  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 主任研究員 (80420371)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード拡張現実 / 防災教育 / シミュレーション / 津波 / 浸水 / AR / 数値計算 / 水理模型実験 / アプリ / 物理法則 / 水理 / スマートフォン / 高潮
研究開始時の研究の概要

津波や洪水などの氾濫浸水災害の危険性を「自分のこと」として実感するために,AR(拡張現実)を活用した防災教育は有用である.近年の技術革新によってARの表現力は大幅に向上し,現実との違和感が少ないリアルなCG表現も可能であるが,物理法則的に正しくないフェイク表現は体験者に誤解を生じさせ,悪影響を及ぼす懸念もある.本研究では,相似則を満たした水理模型実験で得られる漂流物の移動や回転速度の実測データや,津波・高潮氾濫の数値計算で得られる高精度な氾濫浸水情報など,確かな物理法則に基づいたAR氾濫浸水災害教育システムの構築を行う.一般的なスマートフォンで稼働するアプリとして日常的な利用を可能にする.

研究成果の概要

本研究では,相似則を満たした水理模型実験で得られる漂流物の移動や回転速度の実測データや津波・高潮氾濫の数値計算シミュレーションで得られる高精度な氾濫浸水情報など,確かな物理法則に基づいたAR氾濫浸水災害教育システムの構築を行った.一般的なスマートフォンやタブレット端末で稼働するアプリとして幅広く提供し,日常的な利用を可能にすることを実現した.本アプリの体験者が被災リスクを正確にイメージして危機感を実感でき,実際の避難行動につながったどうかを調査し,有用性と一般普及のための課題を明らかにできた.愛知県や東京都,神奈川県の複数の小学校・中学校・高校で実証活動を行い,高い評価を得られた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

東日本大震災から10年以上経過し,震災を知らない児童・生徒たちが増えている現実に直面している中で,本研究の成果のAR浸水体験アプリの活用により,津波や洪水などの氾濫浸水災害の危険性を「自分のこと」として日常的に実感することを可能にした.アプリ体験者の年齢による教育効果の差や一般普及のための課題を明らかにできた.
NHKの「水害から命を守るプロジェクト」に本アプリが採用され,全国の放送局で活用されるようになった.横浜市が制作した「横浜市避難ナビ」の防災AR機能にも採用され,アプリの一般配信が開始された.国連防災機関UNDRRの公式SNSでも紹介された.新たな防災教育ツールとしての分野を切り開けた.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] VR/ARによるシミュレーション結果の可視化から体験化,経験化へ:防災教育等への応用2021

    • 著者名/発表者名
      ITAMIYA Tomoki
    • 雑誌名

      日本臨床麻酔学会誌

      巻: 41 号: 1 ページ: 109-114

    • DOI

      10.2199/jjsca.41.109

    • NAID

      130007988114

    • ISSN
      0285-4945, 1349-9149
    • 年月日
      2021-01-15
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バーチャルリアリティ、AR(拡張現実)、空間再現技術の概観および活用事例2021

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 雑誌名

      神奈川歯学

      巻: 56(1) ページ: 59-64

    • NAID

      120007144549

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 建物形状・配置を考慮した名古屋港周辺における可能最大級高潮の3次元浸水解析2020

    • 著者名/発表者名
      NIMURA Masaki、KAWASAKI Koji、MURAKAMI Tomokazu、SHIMOKAWA Shinya、IIZUKA Satoshi、NISHIDA Shuzo
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_222-I_227

    • DOI

      10.2208/jscejoe.76.2_I_222

    • NAID

      130007910257

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] VR(人工現実感)とAR(拡張現実)の概要とアプリ作成方法2020

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 雑誌名

      PEPARS

      巻: 166 ページ: 57-67

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] バーチャル避難訓練 ─VR/ARの活用で災害を「自分のこと化」─2020

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 雑誌名

      土木学会誌

      巻: Vol.105 No.2 ページ: 10-11

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非構造格子海洋流動モデルFVCOMによる伊勢湾湾奥部の高潮浸水計算2019

    • 著者名/発表者名
      川崎 浩司, 二村 昌樹, 村上 智一, 下川 信也, 尼子 順子
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_223-I_228

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_223

    • NAID

      130007730163

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 拡張現実AR・バーチャルリアリティVRの防災教育への応用と効果2022

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      第26回震災対策技術展横浜
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VR/ARによるシミュレーション結果の可視化→体験化→経験化:防災教育と医療への応用2021

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      SSI2021-計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VR・AR等を活用した新しい防災教育について2021

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      神奈川県教育委員会令和3年度防災教育研修講座
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VR・ARの最新応用事例~防災教育への応用を中心に~2021

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      会津産学懇話会10月定例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Applicability of FEMA equation to impact force of tsunami inundation flow with drifting debris2021

    • 著者名/発表者名
      Toko Yoneyama, Ryusei Sato, Toshinori Ogasawara
    • 学会等名
      30th International Tsunami Symposium, Sendai
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AR/VRを活用した防災教育・啓発アプリの開発と社会実装2021

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      第26回震災対策技術展横浜
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VR/ARによるシミュレーション結果の可視化→体験化→経験化:防災教育等への応用2020

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      第15回日本医学シミュレーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一般的なスマートフォンの空間認識機能を活用したAR災害疑似体験アプリの開発と避難訓練における活用2020

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基,吉村達之
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] AR/VRを活用した防災教育(訓練)・啓蒙支援2020

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      災害時コミュニケーションを促進するICT利活用に関する首長研究会第4回職員勉強会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VR/ARで“もしも”の災害に備える~防災におけるITの役割や可能性2020

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      超教育協会第36回オンラインシンポ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自動車を伴う段波衝突力に関する水理模型実験2020

    • 著者名/発表者名
      中村優一,佐藤瑠聖,小笠原敏記
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] AR/VR災害疑似体験アプリの開発と防災教育への応用2019

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      可視化情報学会 第47回可視化情報シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Disaster Scope: The Augmented Reality Floods and Smoke Simulated Experience Smartphone-Application2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Itamiya
    • 学会等名
      UNDRR Global Platform for Disaster Risk Reduction, Innovation Platform, Booth 15, Geneva
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AR/VRの避難訓練・防災教育への活用 ~災害リスクを「わがこと」化することの 効果~2019

    • 著者名/発表者名
      板宮朋基
    • 学会等名
      豊橋技術科学大学 安全安心地域共創リサーチセンター 防災講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Emerging Technologies for Disaster Resilience: Practical Cases and Theories (Disaster Risk Reduction)2021

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Sakurai (編集), Rajib Shaw (編集)
    • 総ページ数
      273
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9811603596
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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