| 研究課題/領域番号 |
17K06722
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
水野 雅之 東京理科大学, 国際火災科学研究科, 准教授 (40366448)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 防災計画 / 全館避難 / 順次避難の最適化 / シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
実施計画の内，特に「③避難訓練の映像からのカウントデータの作成」を重点的に取り組んだ。本研究においては，画像処理ソフトの開発を通じて避難訓練動画より，各階の階段踊り場において，「各階から踊り場への進入者」，「階段上階より踊り場への進入者」，「踊り場から階段下階への進入者」の3つの境界における通過時刻と人数を抽出することが可能となった。なお，人認識にはディープラーニングの技術を取り入れることで認識精度が高まるように改良した。その結果，ヘルメットを被った避難訓練実施動画については概ねカウントを精度良く実行でき，同時に踊り場の移動履歴を抽出する機能も付加したことで，今後エージェントモデルによる避難シミュレーションにおける合流を伴う移動規則の設定に活用可能である。
また，「①避難シミュレーションモデルの構築」では，次年度開発するエージェントモデルによる避難シミュレーションの避難者モデルを，既往の調査データも踏まえて設計した。具体的には，ボディースペース（BS）を半径0.25mの円形。パーソナルスペース（PS）を半径0.5mの円形とし，移動不可の場合にPSを半径0.1mずつ減じ，最小半径0.25mとし，移動可能な場合にPSを半径0.1mずつ回復させる。これにより密度変化を表現する。歩行速度は段部では1秒につき2段を最大として，PSの減少率を掛け合わせて歩行速度を減じる。移動は空間の場にポテンシャル法による制御を採用し，移動方向は今後試行錯誤する。
上記の他，「②避難流動予測手法の構築」では，階段踊り場における密度と避難流動量（流動係数）との関係を詳細に分析し，既往の研究成果における種々の計算モデル位置づけを明確化した。「④避難シナリオの最適化手法」では，混雑度の指標化として，計算モデルで流動量が一定以下になる条件を混雑と定義し，流動量の回復までに要する時間を評価する方法を提案した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
避難訓練の動画より避難者通過のカウントデータを作成することについては，画像処理の精度の関係から完璧に自動化して実行することは困難なことが明らかとなったが，人認識の途切れや誤りを修正する機能を取り込んだことにより，同作業を補完できるシステムに仕上がると考えられる。今後，更なる補強を行う。
その他の実施計画についても，次年度以降に実施する主にシミュレーションモデルの開発のための基本モデルを設計しており，これを実装するための基盤は整っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度にエージェントモデルに基づく避難シミュレーションの開発を行う。これには，避難訓練データに基づく合流時の移動状況などを反映する。避難訓練データとしては，階段踊り場に入ってくる出入口の位置が異なる調査データを平成29年度の調査によって得ることができたため，両者を比較対象として避難シミュレーションのモデルの改良に役立てる。
階段流動計算による予測モデルについては，密度変化の考慮の仕方によって，滞留の発生開始時刻（避難流動量が一定以下に低下し始める時刻）を推定する精度が大きく影響する。この部分を，避難訓練の調査動画を確認しながら，精度を高めると共に，その誤差がもたらす結果の誤差について議論することで，計算精度について言及する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度，避難者通過のカウントデータを作成する画像処理ソフト開発を主たる支出として絞り，他の支出は所属機関の研究費で賄った。これは，次年度において，エージェントモデルによる避難シミュレーションを開発するにあたって，当初の研究費獲得時の申請額よりも配分額が減額されており，配分額以上に費用が生じると考えられるためである。
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