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スマートデバイスを用いた煙中避難時のストレス定量化に関する実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K15006
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関広島大学

研究代表者

清家 美帆  広島大学, 先進理工系科学研究科(国), 特定准教授 (70757244)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード避難 / 感性 / 情動 / ストレス / 煙 / トンネル / 地下空間 / 歩行速度 / スマートデバイス / パニック / 心拍数 / 心理的要因 / アンケート / 血圧 / 軌跡 / 心拍 / 防災 / 安全 / 評価 / リスク
研究開始時の研究の概要

本研究は,災害時の危険因子(本研究では煙)がある場合の心拍数,呼吸数,血圧を計測することで,危険因子の度合い(本研究では煙濃度)に応じた避難挙動とストレスレベルを明らかにし,定量化することを目標とし,将来的にAIに危険因子とストレスの相関を学習させることで,スマートウォッチ(心拍数や呼吸数の計測)とスマートフォンを連携させ,避難者へのストレス緩和を促すようなアナウンスの実施や,IoTを用いてスマートウォッチと非常用設備の連携から,冷静な避難行動を促す誘導(例えば誘導灯の色を変化させる,点滅速度の変化で冷静かつ迅速な心理バランスの制御)の実現を可能とする.

研究成果の概要

本研究は,災害時の危険因子(本研究では煙)がある場合の心拍数,血圧を計測することで,危険因子の度合い(本研究では煙濃度)に応じた避難挙動と情動(上から順にAnxious,Fear,Stress,Small stress)を明らかにし,定量化することを目標とし,模型トンネルにて実験を行った.被験者は2021年実施分で147名(内日本人132名,中国人15名),2022年実施分で46名(留学生42名,日本人4名)であり,結果の一部を国内学会(1回)・国際会議(1回)にて発表した.また,学内留学生による計測で,国籍による違いを明らかにし,国内学会で発表した(2回).

研究成果の学術的意義や社会的意義

避難安全性の評価し,政策に反映させるにあたって重要になるのは迅速な避難と躊躇するような遅い避難である.迅速な避難は避難情報伝達速度となり,避難開始時間に影響を与える.一方で,同調性バイアスからパニックを引き起こす原因にもなりえる.躊躇するような遅い避難は,犠牲者となる可能性が高く,犠牲者を減らす観点でも躊躇する人へのアプローチが必須である.情動は避難挙動に影響を与えることを昭kにできれば情動を持った急ぐ人と躊躇する人が全体の歩行速度に与える影響を数値化できる.これは,最適政策提言のための基礎データとなる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] 宜蘭縣消防局/中央警察大學(台湾)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Walking speed under emergency situation in smoke-filled tunnel with obstacles2023

    • 著者名/発表者名
      Seike Miho、Kawabata Nobuyoshi、Hasegawa Masato
    • 雑誌名

      Tunnelling and Underground Space Technology

      巻: 133 ページ: 104939-104962

    • DOI

      10.1016/j.tust.2022.104939

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Walking speed probability distribution in smoke-filled tunnel experiments2022

    • 著者名/発表者名
      Li-Yu Chen、Seike Miho、Kawabata Nobuyoshi、Hasegawa Masato、Chien Shen-Wen、Shen Tzu-Sheng
    • 雑誌名

      Journal of the Chinese Institute of Engineers

      巻: 45 号: 8 ページ: 661-668

    • DOI

      10.1080/02533839.2022.2126402

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Emergency evacuation speed distributions in smoke-filled tunnels2021

    • 著者名/発表者名
      Seike Miho、Lu Yung-Chi、Kawabata Nobuyoshi、Hasegawa Masato
    • 雑誌名

      Tunnelling and Underground Space Technology

      巻: 112 ページ: 103934-103934

    • DOI

      10.1016/j.tust.2021.103934

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental attempt on the walking behavior and stress assessment in a completely darkened-tunnel2021

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa, Chiharu Tsuji, Haruhiro Higashida, Teruko Yuhi
    • 雑誌名

      Infrastructures

      巻: 6 号: 5 ページ: 75-75

    • DOI

      10.3390/infrastructures6050075

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Walking speed in completely darkened full-scale tunnel experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Seike Miho、Kawabata Nobuyoshi、Hasegawa Masato
    • 雑誌名

      Tunnelling and Underground Space Technology

      巻: 106 ページ: 103621-103621

    • DOI

      10.1016/j.tust.2020.103621

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 実大トンネル避難実験によるグループ避難速度計測2023

    • 著者名/発表者名
      清家美帆,李文浩,Iqbal Yousaf,藤原章正
    • 学会等名
      日本機械学会2023年度年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 実大トンネル避難実験時のアンケートによるNegative感情の調査2023

    • 著者名/発表者名
      清家美帆
    • 学会等名
      土木学会令和5年度全国大会 第78回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on gender difference in mental stress and walking speed during tunnel fires2022

    • 著者名/発表者名
      Wen-Hao Li, Miho Seike, Akimasa Fujiwara, Makoto Chikaraishi
    • 学会等名
      10th International Conference Tunnel Safety and Ventilation - New Developments in Tunnel Safety -
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トンネル火災時の中国人と日本人の避難行動とストレスに関する実験的調査2022

    • 著者名/発表者名
      李文浩,清家美帆,藤原章正,力石真
    • 学会等名
      日本機械学会2022年度年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 閉鎖空間火災時の煙中の避難挙動 ―模型実験による日本人と中国人の違いに関する考察―2022

    • 著者名/発表者名
      李文浩,清家美帆,藤原章正,力石真
    • 学会等名
      令和4年度土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on gender difference in mental stress and walking speed during tunnel fires2022

    • 著者名/発表者名
      Li Wen-Hao, Miho Seike, Akimasa Fujiwara, Makoto Chikaraishi
    • 学会等名
      11th International Conference Tunnel Safety and Ventilation
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 閉鎖空間火災時の煙中の避難挙動―模型実験による日本人と中国人の違いに関する考察―2022

    • 著者名/発表者名
      李文浩,清家美帆,藤原章正,力石真
    • 学会等名
      令和4年度土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] トンネル火災を想定した煙中のストレスの実験調査2021

    • 著者名/発表者名
      李文浩,清家美帆,藤原章正,力石真
    • 学会等名
      日本機械学会2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アイマスク着用による暗中避難時の実大トンネルを用いた避難時のストレス評価に関する実験的研究2020

    • 著者名/発表者名
      清家美帆, 川端信義, 長谷川雅人, 辻知陽, 東田陽博, 由比光子
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Evacuation locus in a full-scale tunnel experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa
    • 学会等名
      10th International Conference Tunnel Safety and Ventilation - New Developments in Tunnel Safety -
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] 11th International Conference Tunnel Safety and Ventilation - New Developments in Tunnel Safety -2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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