JP4915550B2 - Evacuation behavior prediction system and evacuation behavior prediction method - Google Patents
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Description
本発明は、災害発生時に街区レベルでの複数建物間の避難行動を予測する
避難行動予測システムおよび避難行動予測方法に関する。
The present invention relates to an evacuation behavior prediction system and an evacuation behavior prediction method for predicting evacuation behavior between a plurality of buildings at the time of a disaster.
沿岸地域に立地する企業等では、地震後に津波が発生すると、津波が襲来するまでの時間が早いため、短い時間内に如何に効果的に安全な場所まで避難を行うかが重要となる。自治体を中心とした広域な地域レベルでの避難は、津波襲来までの時間が短いため、避難安全上あまり効果は高くなく、街区レベルでの建物を利用した避難が有効となる場合が多いと予想される。 In companies located in coastal areas, when a tsunami occurs after an earthquake, the time until the tsunami strikes is fast, so it is important how to evacuate to a safe place within a short time. Evacuation at a wide regional level centered on local governments is not very effective for evacuation safety because the time until the tsunami strikes is short, and it is expected that evacuation using buildings at the block level will often be effective Is done.
津波発生時に安全に避難を行うかどうか検討を行う上で、津波発生時の避難行動を予測することは,有効な手段のひとつである。このような津波に対する避難行動の予測手法は、例えば非特許文献1で提案されている。非特許文献1で提案されている手法は、自治体レベルの広域な地域レベルの避難行動を主な対象としている。 Predicting evacuation behavior when a tsunami occurs is one of the effective means for considering whether to evacuate safely when a tsunami occurs. For example, Non-Patent Document 1 proposes a method for predicting evacuation behavior against such a tsunami. The method proposed in Non-Patent Document 1 is mainly intended for evacuation behavior at a regional level at a municipal level.
しかしながら、非特許文献1に記載された従来の避難行動予測手法では、避難行動の予測を行う場合、地域内の道路網をモデル化して、避難者が避難の目的地まで道路を移動することに主眼が置かれている。対象地域内の個々の建物の形態や配置、避難者数の分布等の詳細な条件は考慮されていない。このため、建物内の行動を含めた街区レベルでの詳細な検討は行うことができない、という問題があった。 However, in the conventional evacuation behavior prediction method described in Non-Patent Document 1, when the evacuation behavior is predicted, the road network in the area is modeled, and the refugee moves the road to the evacuation destination. The main focus is placed. Detailed conditions such as the form and arrangement of individual buildings in the target area and the distribution of the number of evacuees are not considered. For this reason, there was a problem that detailed examination at the block level including actions in the building could not be performed.
津波発生時の街区レベルでの避難行動では、例えば、ひとつの敷地内で複数の建物から構成される沿岸地域の工場などでは、複数の建物から敷地内の特定の高層建物を目標として避難を行うこと等が予想される。このように、一旦屋外に避難した後で、街路を経由して別の特定の建物に対する避難行動を予測することは困難であった。 In the evacuation action at the block level when a tsunami occurs, for example, in a factory in a coastal area composed of multiple buildings on one site, evacuate targeting a specific high-rise building on the site from multiple buildings This is expected. As described above, it is difficult to predict the evacuation behavior for another specific building via the street after evacuating to the outdoors.
避難行動予測手法を用いて、津波に対する安全性の評価を行う場合には、津波が遡上する範囲や水深の時刻歴の変化を予測し、その計算結果を避難行動予測の結果と比較して、被害者の発生の有無を検討することになる。例えば非特許文献1に記載されている従来の予測手法では、対象とする地点の海抜に応じて、津波が遡上する範囲や水深の時刻歴の変化を予測している。街区レベルでの避難行動を予測する場合、避難者が津波襲来時にいる階高と津波の遡上高さによって、在館者が津波の影響を直接受けるかどうかが異なる。 When evaluating safety against tsunamis using the evacuation behavior prediction method, predict changes in the tsunami run-up range and water depth time history, and compare the calculation results with the evacuation behavior prediction results. Therefore, the existence of victims will be examined. For example, in the conventional prediction method described in Non-Patent Document 1, a change in the time range of the tsunami and the time history of the water depth is predicted according to the sea level of the target point. When predicting evacuation behavior at the block level, whether or not the residents are directly affected by the tsunami depends on the floor height at which the refugee hits the tsunami and the rising height of the tsunami.
従来の津波に対する避難行動予測手法では、地盤面の高低差は考慮されている反面、建物の高さの違いは考慮されていないため、建物の階数の違いが避難安全性に与える影響は考慮できなかった。このため、津波襲来時の避難場所を確保する対策として、緊急避難用の津波避難ビルを敷地内に設置する場合に、避難行動予測手法を用いてその効果を評価するのは困難であった。 While conventional evacuation behavior prediction methods for tsunamis take into account differences in ground level, differences in building height are not taken into account, so the effects of differences in building floors on evacuation safety cannot be considered. There wasn't. For this reason, when a tsunami evacuation building for emergency evacuation is installed on the premises as a measure to secure an evacuation place when a tsunami hits, it is difficult to evaluate the effect using an evacuation behavior prediction method.
本発明は、上記課題を解決するものであって、災害発生時に街区レベルでの複数建物間の避難行動を予測する、避難行動予測システムおよび避難行動予測方法の提供を目的とするものである。 This invention solves the said subject, Comprising: It aims at provision of the evacuation action prediction system and evacuation action prediction method which predict the evacuation action between several buildings in a block level at the time of a disaster occurrence.
このような目的を達成するために、本発明の避難行動予測システムは、震源位置や地震規模を含む津波シナリオ・データ、前記津波シナリオ・データに基づき形成される津波の発生時間や時間ステップ間隔を含む時間データ、前記津波シナリオ・データおよび前記時間データに基づき形成される津波の伝播時間や時刻歴での津波水深、流速を含む津波データ、1ないし複数の室の集合体やドア、通路、階段、障害物より構成される建物を含み3次元座標を有する空間データ、避難者1人1人の歩行速度や前記空間データの初期配置される室、避難場所を含む人間データ、の各データを入力する入力手段と、
前記入力手段で入力された各データを格納、更新する記憶手段と、
前記記憶手段に格納された各データに基づき、前記ドアや階段、通路を連結情報とし、前記避難場所に通じる連結情報を短期的な移動目標として、前記移動目標からは引力を、前記障害物からは斥力を仮定して、前記時間ステップ毎に前記歩行速度に応じた移動距離を求め、前記初期配置される室から前記連結情報により連結される前記避難場所までの避難経路における前記時刻歴での前記各避難者の移動位置を算出する制御手段と、
前記制御手段で算出された前記時刻歴での前記各避難者の移動位置に関する情報を出力する出力手段と、を備え、
前記津波データは、津波遡上高さの解析結果を含み、
前記制御手段は、前記3次元座標および前記津波の伝播時間や前記時刻歴での津波水深、流速、津波遡上高さに基づき前記時刻歴での前記津波遡上の影響を受ける空間を特定することを特徴とする。
In order to achieve such an object, the evacuation behavior prediction system according to the present invention uses the tsunami scenario data including the location of the epicenter and the magnitude of the earthquake, and the tsunami generation time and time step interval formed based on the tsunami scenario data. Including time data, tsunami scenario data and tsunami propagation time and tsunami water depth and time tsunami data formed based on the time data, tsunami data including flow velocity , one or more chambers or doors, passages, stairs Each of the following data is input : spatial data including buildings composed of obstacles and having three-dimensional coordinates , walking speed of each evacuee, room where the spatial data is initially arranged, and human data including the evacuation site Input means to
Storage means for storing and updating each data input by the input means;
Based on each data stored in the storage means, the doors, stairs, and passages are used as connection information, and the connection information leading to the evacuation site is used as a short-term movement target. Assuming repulsive force, the movement distance corresponding to the walking speed is obtained at each time step, and the time history in the evacuation route from the initially arranged room to the evacuation site connected by the connection information is obtained. Control means for calculating the movement position of each evacuee ;
Output means for outputting information on the movement position of each evacuee in the time history calculated by the control means,
The tsunami data includes the analysis result of the tsunami run-up height,
The control means specifies a space that is affected by the tsunami run-up in the time history based on the three-dimensional coordinates, the tsunami propagation time, the tsunami water depth, the flow velocity, and the tsunami run-up height in the time history. It is characterized by that.
また、前記空間データは、施設内に複数の建物を有し、各建物との間を街路で連絡した街区のモデルで設定され、前記避難場所は、当該建物の任意の室に設定して、前記避難場所までの避難経路における前記各避難者の前記時刻歴での移動位置を算出することを特徴とする。 Further, the spatial data includes a plurality of buildings on site, is set in a model of city blocks in communication with the street between each building, the shelter is set to any chamber of the building, The movement position in the time history of each refugee on the evacuation route to the evacuation place is calculated .
また、本発明の避難行動予測システムは、前記最終避難場所を複数個所に設定し、前記各建物内に存在している前記避難者を、前記複数の最終避難場所に分散して避難させることを特徴とする。 Further, the evacuation behavior prediction system of the present invention sets the final evacuation sites at a plurality of locations, and evacuates the refugees existing in each building in a distributed manner at the plurality of final evacuation sites. Features.
また、本発明の避難行動予測システムは、前記最終避難場所を前記避難者が避難する長期移動目標に設定し、前記避難者が存在している前記各建物には、それぞれ短期移動目標が設定されていることを特徴とする。 In the evacuation behavior prediction system of the present invention, the final evacuation site is set as a long-term movement target for the evacuee to evacuate, and a short-term movement target is set for each building where the refugee exists. It is characterized by.
本発明の第2の実施形態にかかる避難行動予測方法は、震源位置や地震規模を含む津波シナリオ・データを入力する段階と、
前記津波シナリオ・データに基づき形成される津波の発生時間や時間ステップ間隔を含む時間データを入力する段階と、
前記津波シナリオ・データおよび前記時間データに基づき形成される津波の伝播時間や時刻歴での津波水深、流速を含む津波データを入力する段階と、
1ないし複数の室の集合体やドア、通路、階段、障害物より構成される建物を含み3次元座標を有する空間データを入力する段階と、
避難者1人1人の歩行速度や前記空間データの初期配置される室、避難場所を含む人間データを入力する段階と、
前記時間データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記津波データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記空間データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記人間データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記記憶手段に格納された各データに基づき、前記ドアや階段、通路を連結情報とし、前記避難場所に通じる連結情報を短期的な移動目標として、前記移動目標からは引力を、前記障害物からは斥力を仮定して、前記時間ステップ毎に前記歩行速度に応じた移動距離を求め、前記初期配置される室から前記連結情報により連結される前記避難場所までの避難経路における前記時刻歴での前記各避難者の移動位置を算出する段階と、
前記算出された前記時刻歴での前記各避難者の移動位置に関する情報を出力する段階と、
からなり、
前記津波データは、津波遡上高さの解析結果を含み、前記時刻歴での前記各避難者の移動位置を算出する段階において、前記3次元座標および前記津波の伝播時間や前記時刻歴での津波水深、流速、津波遡上高さに基づき前記時刻歴での前記津波遡上の影響を受ける空間を特定することを特徴とする。
The evacuation behavior prediction method according to the second embodiment of the present invention includes a step of inputting tsunami scenario data including an epicenter location and an earthquake magnitude ,
Inputting time data including a tsunami occurrence time and a time step interval formed based on the tsunami scenario data;
Inputting tsunami data including a tsunami propagation time and a tsunami depth in a time history formed based on the tsunami scenario data and the time data ;
Inputting spatial data having a three-dimensional coordinate system including a building composed of an assembly of one or more rooms, doors, passages, stairs, and obstacles ;
Inputting human data including the walking speed of each evacuee, the room where the space data is initially arranged, and the evacuation site ;
Storing and updating the time data in a storage means;
Storing / updating the tsunami data in storage means;
Storing and updating the spatial data in a storage means;
Storing and updating the human data in a storage means;
Based on each data stored in the storage means, the doors, stairs, and passages are used as connection information, and the connection information leading to the evacuation site is used as a short-term movement target. Assuming repulsive force, the movement distance corresponding to the walking speed is obtained at each time step, and the time history in the evacuation route from the initially arranged room to the evacuation site connected by the connection information is obtained. Calculating the movement position of each evacuee ;
Outputting information on the movement position of each evacuee in the calculated time history ;
Consists of
The tsunami data includes an analysis result of the tsunami run-up height, and in the step of calculating the movement position of each evacuee in the time history, the three-dimensional coordinates and the propagation time of the tsunami and the time history The space affected by the tsunami run-up in the time history is specified based on the tsunami water depth, the flow velocity, and the tsunami run-up height .
また、本発明の第2の実施形態にかかる避難行動予測方法の前記空間データは、施設内に複数の建物を有し、各建物との間を街路で連絡した街区のモデルで設定されており、
前記人間データを入力する段階において、前記複数の建物の任意の室に避難場所を設定することを特徴とする。
Further, the spatial data of the evacuation prediction method according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of building on site, which is set in a model of city blocks in communication with the street between each building ,
In the step of inputting the human data, an evacuation site is set in an arbitrary room of the plurality of buildings.
本発明によれば、次のような特有の効果が得られる。(1)対象とする建物の立地や施設配置、及び従業員の施設内の配置の建物固有の条件に応じた避難計画を検討することができる。(2)防波堤や避難施設等の建物や街区単位でのハード面の防災対策が、津波に対する避難安全性に与える効果を比較・検討することができる。(3)最終避難場所の設定や避難誘導計画等のソフト面の対防災対策が、津波に対する避難安全性に与える効果を比較、検討することができる。(4)街区レベルでの建物内の室と建物間をつなぐ街路を個別にモデル化することで、津波に伴う複数建物の間の避難行動を予測することができる。(5)津波遡上高さの解析結果と建物各階の高さとの関係に基づき、津波遡上の影響を受ける階を特定して、各階毎の被害者の発生状況を予測することができる。 According to the present invention, the following specific effects can be obtained. (1) It is possible to consider an evacuation plan according to the building-specific conditions of the location and facility layout of the target building and the layout within the employee's facility. (2) It is possible to compare and examine the effects of hard disaster prevention measures for buildings and block units such as breakwaters and evacuation facilities on evacuation safety against tsunamis. (3) It is possible to compare and examine the effects of soft disaster prevention measures such as setting of final evacuation sites and evacuation guidance plans on evacuation safety against tsunamis. (4) By individually modeling the streets connecting the rooms in the building and the buildings at the block level, it is possible to predict the evacuation behavior between the multiple buildings due to the tsunami. (5) based on the relationship between the height of the analysis results and building on each floor of the tsunami run-up height, to identify the floor affected by the tsunami run-up, Ru can be used to predict the occurrence situation of the victims of each floor .
最初に、本発明の前提技術である、避難シミュレーションモデルの例について説明する。避難シミュレーションモデルは、空間、人間、津波伝播・遡上の3つの要素の相互作用問題を取り扱う。このため、避難シミュレーションモデルでは、これらの3つの要素が要素間の関係を考慮して適切に表現され、各要素が避難行動に与える影響を評価できることが重要となる。この避難シミュレーションモデルは、本発明においては、オブジェクト指向型の計算方法に基づいて構築されている。 First, an example of an evacuation simulation model, which is a prerequisite technology of the present invention, will be described. The evacuation simulation model deals with the interaction problem of three elements: space, human, tsunami propagation / upstream. For this reason, in the evacuation simulation model, it is important that these three elements are appropriately expressed in consideration of the relationship between the elements, and that the influence of each element on the evacuation behavior can be evaluated. In the present invention, the evacuation simulation model is constructed based on an object-oriented calculation method.
最初に、オブジェクト指向による3要素のモデル化について説明する。オブジェクト指向は、コンピュータを利用して、問題解決を行なうシステム(あるいはモデル)を構築する際の1つの方法論である。オブジェクト指向では、取り扱う問題を解決するためのいくつかのオブジェクトを見い出して、オブジェクト間の関係をネットワーク構造として捉え、問題解決を行なう。 First, modeling of three elements by object orientation will be described. Object orientation is a methodology for building a problem solving system (or model) using a computer. In the object-oriented method, several objects for solving a problem to be handled are found, and the relationship between the objects is regarded as a network structure to solve the problem.
オブジェクト指向における基本単位であるオブジェクトは、自分の状態を示すデータと自分の振る舞い方に関する仕様(method)で定義される。そして、問題解決過程では、オブジェクト間でメッセージを送信(message sending)し、自分に送られてきたメッセージに対応する仕様を起動して、自分の状態を変化させたり、送り先の必要とするデータを提供したりすることが行なわれる。 An object, which is a basic unit in object orientation, is defined by data indicating its own state and a specification (method) regarding how it behaves. And in the problem solving process, send messages between objects (message sending), activate the specifications corresponding to the messages sent to you, change your state, or send the data that the destination needs Or providing.
空間のモデル化に関しては、部屋(工場)を基本単位として、人間が空間内を自由に動けることを前提としたモデル化を行なった。津波伝播・遡上に関しては、津波伝播・遡上シミュレーションモデルの結果を避難シミュレーションの入力条件として取り扱えるように、モデル化した。 With regard to space modeling, the model was based on the assumption that humans can move freely in the space with the room (factory) as the basic unit. Regarding tsunami propagation and run-up, the tsunami propagation and run-up simulation model results were modeled so that they could be used as input conditions for evacuation simulation.
オブジェクト指向に基づいて避難シミュレーションモデルを開発する理由は、空間、人間、津波伝播・遡上の3要素の関係を適切に考慮して、それぞれ独立のオブジェクトとして捉えてモデル化できることにある。このことによって、各モデル単位で段階を追って開発を進めることが可能になり、アルゴリズムを重要視したモデルの開発形態と比較して、その開発段階で利点を生む。また、モデルの修正・改良もオブジェクト単位に行なえ、モデル全体としての拡張性を高めることができる。 The reason for developing an evacuation simulation model based on object orientation is that it can be modeled by considering each of the three elements as space, human, and tsunami propagation / upstream, as independent objects. This makes it possible to proceed with the development step by step for each model, and produces an advantage at the development stage as compared with the model development mode that emphasizes the algorithm. In addition, modification and improvement of the model can be performed for each object, and the extensibility of the entire model can be improved.
次に、オブジェクト指向による人間個人のモデル化について説明する。本モデルでは、人間個人を避難行動上の特性として重要と考えられる歩行速度、避難行動開始時間および避難行動上の占有面積等をデータとして有するオブジェクトとし、それらのデータを個別に設定できるようにした。 Next, modeling of an individual person using object orientation will be described. In this model, human individuals are considered to be objects that have walking speed, evacuation action start time, occupied area on evacuation action, etc., which are considered important as characteristics in evacuation behavior, and these data can be set individually. .
この人間オブジェクトは、避難行動に対する基本的な振る舞い方は同じでも、自分に定義されているデータと、他のオブジェクトから提供されたデータに基づいて独立に振る舞うことが可能である。具体的には、人間オブジェクトが津波伝播・遡上の影響等による状況変化の内容を空間から得られるようにし、その状況に応じて独立に避難経路を選択させることを可能にした。人間オブジェクトの避難方向の決定は、当初、周辺の状況に関するデータを入手して避難上の移動目標を決定し、その移動目標からは引力を、障害物からは斥力を受け、それらの力のベクトルを合成して決定することにした。 This human object can behave independently based on data defined for itself and data provided by other objects, even though the basic behavior for evacuation behavior is the same. Specifically, the human object can obtain the contents of the situation change due to the tsunami propagation and the influence of the tsunami from the space, and can select the evacuation route independently according to the situation. The evacuation direction of a human object is initially determined by obtaining data on the surrounding situation and determining the movement target for evacuation, receiving attraction from the movement target and repulsive force from the obstacle, and vector of those forces We decided to synthesize.
本発明のモデルの特徴、および概要の基礎となる概念について、図19の説明図により説明する。本避難シミュレーションモデル30は、基本的には図19の説明図で示すように、大きく3つのモデルから構成されている。空間モデル31は建築物(実施形態では工場)内部の人間の移動できる空間のモデル化を担っており、人間モデル32は避難行動を行なう人間のモデル化を担っている。 The features of the model of the present invention and the concept underlying the outline will be described with reference to the explanatory diagram of FIG. The evacuation simulation model 30 is basically composed of three models as shown in the explanatory diagram of FIG. The space model 31 is responsible for modeling a space in which a person inside a building (a factory in the embodiment) can move, and the human model 32 is responsible for modeling a person who performs an evacuation action.
この2つのモデルは、本モデルの根幹を成すモデルであり、シミュレータ35が両モデルを管理している。津波伝播・遡上シュミレーションモデル33で設定される津波モデル34は、津波到達後の建物内の津波伝播・遡上条件をシミュレータにより空間モデル31に人力する役割を担っている。なお、ここで示した各モデルは、基本的に複数のオブジェクトから構成されている。 These two models form the basis of this model, and the simulator 35 manages both models. The tsunami model 34 set in the tsunami propagation / upward simulation model 33 plays a role of manually manipulating the space model 31 with the tsunami propagation / upward conditions in the building after the arrival of the tsunami. Each model shown here is basically composed of a plurality of objects.
空間モデル31は、人間が移動できる空間のモデル化を取り扱っている。このモデルでは、建築物は複数の階層の集合体、階層は複数の部屋の集合体として定義した。ここで、階層と階層の連結情報は階段等に、部屋と部屋の連結情報はドア(扉)に管理させる。なお、後述するように、本発明の実施形態は、敷地内に多数の工場などを有する施設を対象としている。このため、各工場をつなぐ街路で街区を構成するものとして、空間モデルを取り扱う。 The space model 31 handles modeling of a space in which a human can move. In this model, a building is defined as an assembly of multiple levels, and a hierarchy is defined as an assembly of multiple rooms. Here, the connection information between layers is managed by a staircase, and the connection information between rooms is managed by a door. As will be described later, the embodiment of the present invention is intended for a facility having a large number of factories in the site. For this reason, the spatial model is handled as a block that consists of streets connecting factories.
モデルの最小単位である部屋をモデル化した部屋オブジェクトは、避難軌跡を現実に近い形で捉えることを目的として、図4の説明図に示すように複数の壁に囲まれた幾何学上の意味での閉空間として定義した。すなわち、図4において、部屋40、廊下41、42からなる空間は、モデル化すると、部屋40は4つの線分(壁)43a〜43dで囲まれる。廊下41、42は、ドア44a〜44d、と壁43a〜43dで区画されている。 A room object that models a room, which is the smallest unit of the model, has a geometrical meaning surrounded by multiple walls as shown in the explanatory diagram of Fig. 4 for the purpose of capturing the evacuation locus in a form that is close to reality. Defined as a closed space. That is, in FIG. 4, when a space composed of a room 40 and corridors 41 and 42 is modeled, the room 40 is surrounded by four line segments (walls) 43 a to 43 d. The corridors 41 and 42 are partitioned by doors 44a to 44d and walls 43a to 43d.
人間オブジェクトは、部屋オブジェクトから壁の情報の他に、避難上で移動目標となる出口、ドアおよび誘導表示の情報と、避難に対して障害になる、その部屋にいる他の人間や什器などの障害物の情報が取り出せる。そして、人間オブジェクトはそれらの情報に基づいて、部屋内を比較的自由に動くことができる。 In addition to information about walls from room objects, human objects include information on exits, doors, and guidance displays that are movement targets for evacuation, as well as other people and fixtures in the room that are obstacles to evacuation. Obstacle information can be extracted. The human object can move relatively freely in the room based on the information.
次に、人間モデル32について説明する。本避難シミュレーションモデルでは、建築物内にいる人間の避難行動上の特性の違いの観点から、自力避難が可能な人間(自力避難者クラス)、自力避難が不可能な人間(要介助者クラス)、および施設管理者や消防隊を対象とした、自力避難が不可能な人間を介助(あるいは救助)する人間(介助者クラス)の3つのタイプの人間を定義した。ここで、クラス(class)とはオブジェクトの「型」定義に相当する。 Next, the human model 32 will be described. In this evacuation simulation model, humans who can evacuate by themselves (self-refugee class) and those who cannot evacuate by themselves (helper class) from the viewpoint of differences in the characteristics of human beings in the building And three types of human beings (assistant class) who assist (or rescue) humans who are unable to evacuate on their own, targeting facility managers and fire brigade. Here, the class corresponds to the “type” definition of the object.
次に、前記移動目標の決定に関して説明する。自力避難者および介助者クラスのオブジェクトは、あらかじめ設定されている長期移動目標を満足するために、短期移動目標を選択しながら避難行動を行なう。長期移動目標、および短期移動目標それぞれの移動目標の意味は、(a)長期移動目標は、最終的に避難(移動)したい場所である。(b)短期移動目標は、長期移動目標を満足するために当面到達(通過)したい場所である。つまり、短期移動目標を選択しながら、到達した場所が長期移動月標と一致するまで避難行動が行なわれる。 Next, determination of the movement target will be described. The self-evacuation object and the assistant class object perform the evacuation behavior while selecting the short-term movement target in order to satisfy the preset long-term movement target. The meaning of each of the long-term movement target and the short-term movement target is as follows: (a) The long-term movement target is a place where it is desired to finally evacuate (move). (B) The short-term movement target is a place where it is desired to reach (pass) for the time being to satisfy the long-term movement target. That is, while selecting the short-term movement target, the evacuation action is performed until the reached location coincides with the long-term movement month sign.
避難者オブジェクトの長期移動目標としては、「避難場所」が設定されている。そして、短期移動目標としてはドアが選択される。本モデルでは、人間に避難行動をとらせる上での全体的な避難シナリオに基づいて、当該建築物(工場)とは異なる他の建物(事務棟)内の部屋等の任意の場所を最終的な避難場所として設定し、そこを「避難場所」と表し、「避難場所」に通じるドアを「出口」と表す。 “Evacuation site” is set as the long-term movement target of the evacuee object. The door is selected as the short-term movement target. In this model, an arbitrary place such as a room in another building (office building) that is different from the building (factory) is finalized based on the overall evacuation scenario for letting humans take evacuation actions. The evacuation site is set as “evacuation site”, and the door leading to the “evacuation site” is represented as “exit”.
図5は、自力避難者の短期移動目標の選択ルールを示す説明図である。部屋40aには自力避難者50a、部屋40bには自力避難者50b、廊下41には自力避難者50cが存在しているものとする。(1)自分のいる空間に出口がある場合は、出口の中で自分から最も近い距離にある出口を選択する。この例では、自力避難者50cは出口46を選択する。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a selection rule for a short-term movement target of a self-evacuated person. It is assumed that a self-refugee 50a exists in the room 40a, a self-refugee 50b exists in the room 40b, and a self-refugee 50c exists in the hallway 41. (1) If there is an exit in the space where you are, select the exit closest to you from the exit. In this example, the self-refugee 50c selects the exit 46.
(2)自分のいる空間に誘導灯がある場合は、誘導灯の中で自分から最も近い距離にある誘導灯の示す方向にあるドアを選択する。この例では、自力避難者50aは、誘導灯45の示す方向にあるドア44gを選択する。(3)その他の場合には、自分のいる部屋にあるドアの中で、自分から最も近い距離にあるドアを選択する。この例では、自力避難者50bは、自分のいる部屋40bにあるドアの中で自分から最も近い距離にあるドア44hを選択する。なお、これらのルールを適用する優先順位は、前記(1)〜(3)の順である。 (2) If there is a guide light in the space where you are, select the door in the direction indicated by the guide light that is the closest to you among the guide lights. In this example, the self-evacuated person 50 a selects the door 44 g in the direction indicated by the guide light 45. (3) In other cases, the door closest to the user is selected from the doors in the room in which the user is present. In this example, the self-evacuated person 50b selects the door 44h that is the closest to the person among the doors in the room 40b where the person is located. In addition, the priority order which applies these rules is the order of said (1)-(3).
次に、避難者の移動方向および移動位置の決定に関して図6により説明する。図6は、避難者50eの移動方向および位置決定の概念図である。自力避難者および介助者オブジェクトにおいて、短期移動目標が決定された後の移動方向は、図6に示すように、人間に心理的に作用することを想定した複数の力のベクトルを仮定し、それらのベクトルを合成する形で決定している。Rは単位ステップあたりの歩行速度で到達する範囲を示しており、Rxは、次のステップでの移動位置の起点を示している。 Next, determination of the movement direction and movement position of the evacuees will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram of the moving direction and position determination of the evacuees 50e. As shown in FIG. 6, the movement direction after the short-term movement target is determined in the self-evacuation object and the assistant object is assumed to be a plurality of force vectors that are assumed to act psychologically on humans. Is determined by combining the vectors. R indicates the range reached at the walking speed per unit step, and Rx indicates the starting point of the movement position in the next step.
人間に作用する力としては、移動目標(ドアや誘導灯)からは引力を、避難行動上の障害物(壁、他の人間および什器)からは斥力を仮定した。図6の例では、避難者50eに対してドア44からは引力F(r4)が作用する。また、壁からは斥力F(r1)、F(r2)が作用し、他の避難者50fからは斥力F(r3)が作用する。これらの力は、一般的に各対象物からの距離に反比例してその大きさが決定される。また、移動してきた方向に対する一定の大きさの慣性力を考慮した。慣性力を考慮した理由は、人間の動きを現実に近い滑らかな動きとして捉えることを考えたからである。 As for the force acting on human beings, it was assumed that gravitational force was applied from moving targets (doors and guide lights) and repulsive force from obstacles (walls, other humans and fixtures) in evacuation behavior. In the example of FIG. 6, an attractive force F (r4) acts on the evacuee 50e from the door 44. Also, repulsive forces F (r1) and F (r2) act from the walls, and repulsive forces F (r3) act from the other evacuees 50f. These forces are generally determined in inverse proportion to the distance from each object. In addition, an inertial force having a certain magnitude with respect to the moving direction was considered. The reason why the inertial force is taken into account is that the human movement is considered as a smooth movement close to reality.
そして、これらの力のベクトルを合成したベクトルΣFの方向と、あらかじめ各オブジェクトに設定されている歩行速度に基づいて、そのシミュレーションステップにおける次の移動位置の起点Rxを決定している。この時に、斥力に比べ引力を比較的大きな値となるように設定しているため、引力と斥力が釣り合ってしまう状況はほとんど起こらないが、釣り合ってしまった場合は移動しないことを仮定している。 The starting point Rx of the next movement position in the simulation step is determined based on the direction of the vector ΣF obtained by combining these force vectors and the walking speed set in advance for each object. At this time, since the attractive force is set to be a relatively large value compared to the repulsive force, it is assumed that the situation where the attractive force and the repulsive force are balanced hardly occurs, but if the balanced force is balanced, it does not move. .
図7は、本発明の実施形態を示す説明図であり、図7(a)は、群集密度を考慮した避難者の歩行速度の例を示す説明図である。不特定多数の人々の避難行動では、歩行空間の群集密度が歩行速度に影響を及ぼすことが考えられる。本モデルでは、水平歩行速度は群集密度に反比例させた。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 7A is an explanatory diagram showing an example of the walking speed of the evacuees considering the crowd density. In the evacuation behavior of an unspecified large number of people, the crowd density in the walking space may affect the walking speed. In this model, the horizontal walking speed was inversely proportional to the crowd density.
群集密度の算定では、対象とする避難者個人50gの周囲の密度が影響すると考え、図7(a)に示すように各避難者の進行方向に対して、半径3mの半円中に存在する他の避難者(50jのように黒丸で示す)は歩行速度に影響を及ぼすものとして考慮した。半径3mの半円外の避難者(50hのように白丸で示す)は、歩行速度への影響を考慮されない。 In the calculation of the crowd density, it is considered that the density around the target evacuee individual 50g is affected, and as shown in FIG. 7A, it exists in a semicircle having a radius of 3 m with respect to the traveling direction of each evacuee. Other evacuees (indicated by black circles like 50j) were considered as affecting the walking speed. Evacuees outside the semicircle with a radius of 3 m (indicated by white circles like 50h) are not considered for the effect on walking speed.
図7(b)は階段での歩行速度の説明図である。階段での歩行速度は、空間のモデル化との関係を考慮して、階段での水平分歩行速度で代表させた。水平歩行速度に対する低減係数として、実測値を参考に0.8を採用した。図7(b)において、実線が水平歩行速度(上限を1.0m/secとする)、破線が階段室内水平分歩行速度である。 FIG. 7B is an explanatory diagram of the walking speed on the stairs. The walking speed on the stairs was represented by the horizontal walking speed on the stairs in consideration of the relationship with the space modeling. As a reduction factor for the horizontal walking speed, 0.8 was adopted with reference to the actual measurement value. In FIG. 7B, the solid line is the horizontal walking speed (the upper limit is 1.0 m / sec), and the broken line is the horizontal walking speed for the staircase.
図1は、本発明の実施形態である避難行動予測システムの例を示すブロック図である。図1において、避難行動予測システム1は、データ入力部7、制御部10、データ出力部17で構成される。データ入力部7は、「津波シナリオ・データ」2、「時間データ」3、「津波データ」4、「空間データ」5、「人間データ」6をそれぞれ入力する。「津波シナリオ・データ」2は、震源位置、地震規模などのデータを入力する。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of an evacuation behavior prediction system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the evacuation behavior prediction system 1 includes a data input unit 7, a control unit 10, and a data output unit 17. The data input unit 7 inputs “tsunami scenario data” 2, “time data” 3, “tsunami data” 4, “spatial data” 5, and “human data” 6. “Tsunami scenario data” 2 inputs data such as the location of the epicenter and the magnitude of the earthquake.
「時間データ」3は、前記「津波シナリオ・データ」2に基づいて、津波発生時間、最大計算時間、時刻ステップ間隔、誘導表示作動時間(誘導表示ID、時間)などを設定する。「津波データ」4は、前記「津波シナリオ・データ」2に基づいて、津波伝播・遡上予測手法(外部プログラム)Xを利用することで計算される。そのデータの内容は、津波伝播時間、避難限界時間(室別)、津波水深(時刻歴・地点別)、流速(時刻歴・地点別)などである。 “Time data” 3 sets a tsunami occurrence time, a maximum calculation time, a time step interval, a guidance display operating time (guidance display ID, time) and the like based on the “tsunami scenario data” 2. The “tsunami data” 4 is calculated by using a tsunami propagation / upward prediction method (external program) X based on the “tsunami scenario data” 2. The contents of the data include tsunami propagation time, evacuation limit time (by room), tsunami water depth (by time history / point), and flow velocity (by time history / point).
「空間データ」5は、空間とそれに付随する設備や開口部の寸法、位置関係、属性、状態などに関するパラメータである。具体的には、階数、階高、室ID、室の空間属性(種類)、室の階数、室の座標(3次元)、開口部の数(数、ID)、扉の数(数、ID)、障害物の数(数、ID)、誘導表示の数(数、ID)、開口部ID、開口部のある室ID、開口部の座標(3次元)、扉ID、空間の接続関係、障害物ID、障害物の座標(3次元)、障害物のある室ID、誘導表示ID、誘導表示のある室ID、誘導表示の種類などである。 “Spatial data” 5 is a parameter related to the size, positional relationship, attribute, state, and the like of the space and the accompanying equipment and opening. Specifically, the floor number, floor height, room ID, room space attribute (type), room floor number, room coordinates (three-dimensional), number of openings (number, ID), number of doors (number, ID) ), Number of obstacles (number, ID), number of guidance displays (number, ID), opening ID, room ID with opening, opening coordinates (three-dimensional), door ID, space connection relationship, obstacle ID, obstacle coordinates (three-dimensional), obstacle room ID, guidance display ID, room ID with guidance display, type of guidance display, and the like.
「人間データ」6には、避難者1人1人を特定化したパラメータを設定する。具体的には、避難者ID、避難者のタイプ(種類)、歩行速度基本値、初期配置される室(室ID)、長期移動目標(室ID)などに関するデータを入力する。 In the “human data” 6, a parameter specifying each evacuee is set. Specifically, data relating to an evacuee ID, an evacuee type (kind), a walking speed basic value, an initially placed room (room ID), a long-term movement target (room ID), and the like are input.
制御部10は、「時間データ格納部」11、「津波データ格納部」12、「空間データ格納部」13、「人間データ格納部」16、「避難者行動位置算出部」15、「画像表示部」16から構成されている。「時間データ格納部」11は、前記「時間データ」3で入力された、避難行動を予測するために必要な時間に関するパラメータを格納・更新する。 The control unit 10 includes a “time data storage unit” 11, a “tsunami data storage unit” 12, a “spatial data storage unit” 13, a “human data storage unit” 16, a “evacuee action position calculation unit” 15, and an “image display”. Part "16. The “time data storage unit” 11 stores / updates the parameter related to the time necessary for predicting the evacuation action, which is input in the “time data” 3.
「津波データ格納部」12は、前記「津波データ」4で入力された、避難行動の障害に関するパラメータを格納・更新する。「津波データ格納部」12では、街区内の各地点での浸水深さと流れの速さの時間推移をデータとして保管し、各地点で津波の遡上が避難行動に与える影響をモデル化する。「避難者行動位置算出部」15にこれらのデータを送ることで、津波の伝播・遡上が避難行動に与える影響を街区内の各地点毎に評価することができる。 The “tsunami data storage unit” 12 stores / updates the parameters related to the obstacle of the evacuation action, which are input in the “tsunami data” 4. In the “tsunami data storage unit” 12, the time transition of the inundation depth and flow speed at each point in the block is stored as data, and the effect of the tsunami run-up on the evacuation behavior at each point is modeled. By sending these data to the “evacuee action position calculation unit” 15, it is possible to evaluate the influence of tsunami propagation and run-up on the evacuation action for each point in the block.
建物各階での津波遡上の影響の有無は、津波の遡上高さと空間モデルで設定した室毎の高さとの関係に基づき評価する。津波の遡上が避難行動に与える影響は、浸水深さと流れの速さに基づき複数の基準で任意に設定可能で、かつ避難者の行動属性に応じて基準を変更することもできる。 The impact of tsunami run-up on each floor of the building is evaluated based on the relationship between the tsunami run-up height and the height of each room set in the spatial model. The influence of the tsunami run-up on the evacuation behavior can be arbitrarily set by a plurality of criteria based on the inundation depth and the flow speed, and the criteria can be changed according to the behavior attribute of the refugee.
「津波データ」4は,「データ入力部」7において別途算出した「津波伝播・遡上予測手法」の出力、すなわち、各地点での浸水深さと流れの速さの時刻歴データを用いる。「津波伝播・遡上予測手法」はこれまでに提案されている手法、例えば内閣府の中央防災会議で検討された計算モデル等を用いればよい。但し、本発明に於ける避難行動予測は,街区レベルでの詳細な避難行動を対象としているため、対象とする敷地内の建物の配置状況を再現する必要がある。このため、地震の震源付近から評価の対象とする街区までの空間をメッシュで分割する。空間のモデル化を行う際には、評価の対象とする街区の周辺では、空間のメッシュ分割を細分化することにより、街区内での建物の配置状況を再現した津波伝播の予測を可能とする。 The “tsunami data” 4 uses the output of the “tsunami propagation / upward prediction method” calculated separately in the “data input unit” 7, that is, the time history data of the inundation depth and flow speed at each point. The “tsunami propagation and run-up prediction method” may be a method proposed so far, for example, a calculation model studied at the Central Disaster Prevention Council of the Cabinet Office. However, since the evacuation behavior prediction according to the present invention is intended for detailed evacuation behavior at the block level, it is necessary to reproduce the layout of the buildings in the target site. For this reason, the space from the vicinity of the earthquake source to the block to be evaluated is divided with a mesh. When modeling a space, it is possible to predict tsunami propagation that reproduces the layout of buildings in the block by subdividing the mesh division of the space around the block to be evaluated .
「空間データ格納部」13は、空間保有データ格納部13a、誘導表示保有データ格納部13b、障害物保有データ格納部13c、扉保有データ格納部13dを有している。「空間データ格納部」13には、前記「空間データ」5で入力された、空間とそれに付随する設備や開口部の寸法、位置関係、属性、状態などに関するパラメータを格納・更新する。 The “spatial data storage unit” 13 includes a spatial possession data storage unit 13a, a guide display possession data storage unit 13b, an obstacle possession data storage unit 13c, and a door possession data storage unit 13d. The “spatial data storage unit” 13 stores and updates the parameters regarding the dimensions, positional relationship, attributes, state, and the like of the space and the equipment and openings that are input in the “spatial data” 5.
「空間データ格納部」は、避難行動予測に用いる空間条件を設定するもので、空間構成を線分(壁)で囲まれた室とそれらをつなぐ扉とでモデル化する。階が異なる室は、複数階をつなぐ階段室により連結し、室毎の地上からの高さを情報として与える。本発明において、複数建物間の空間的なつながりは、評価の対象とする街区内の建物と建物の間を連絡する屋外通路を、建物内の室と同じ方法を用いて、仮想的な室としてモデル化する。このようにして、各工場をつなぐ街路で街区を設定することにより、避難予測の範囲を拡張してモデル化する。 The “spatial data storage unit” sets a spatial condition used for prediction of evacuation behavior, and models the spatial configuration with a room surrounded by line segments (walls) and a door connecting them. Rooms with different floors are connected by a staircase that connects multiple floors, and the height from the ground for each room is given as information. In the present invention, the spatial connection between a plurality of buildings is defined as a virtual room using the same method as that for a room in the building, with the outdoor passage connecting between the building in the block to be evaluated being built. Model. In this way, by setting a block in the street connecting each factory, the range of evacuation prediction is expanded and modeled.
「空間データ格納部」では、家具や什器などの避難上の障害物の占める領域を設定する。避難者は、空間内の家具や什器などの障害物を回避して、各室の出口へ避難を行う。津波に対する避難では、地震の発生により家具や什器が転倒し、避難に利用できなくなる場合が想定されることから、データ入力部において、家具や什器の転倒で利用できなくなる避難経路をデータとして与える。 In the “spatial data storage”, an area occupied by obstacles for evacuation such as furniture and furniture is set. Evacuees evacuate to the exit of each room avoiding obstacles such as furniture and furniture in the space. In the case of evacuation against a tsunami, it is assumed that furniture and fixtures fall down due to the occurrence of an earthquake and cannot be used for evacuation. Therefore, an evacuation route that cannot be used due to the fall of furniture or fixtures is given as data in the data input unit.
「空間データ格納部」では、複数建物間の避難を可能とするため、複数建物内での最終避難場所となる建物の特定の室を設定する。最終避難場所の建物内の特定の室は、空間データを設定した室の中から任意に設定可能で、複数箇所設定することもできる。津波避難に対する最終避難場所の建物内の特定の室は、津波の遡上の影響を考慮して、津波の影響が及びにくい建物の高層階に設定することが有効である。最終避難場所の建物内の特定の室には、複数の建物から避難者の避難が集中するため、避難者数が多くなることが予想される。このため、最終避難場所の建物内の特定の室に滞留可能な人数を設定しておく必要があるが、この値は、単位床面積当たりの在室者数の上限値をデータとして与えることで、間接的に設定することができる。 In the “spatial data storage unit”, in order to enable evacuation between a plurality of buildings, a specific room of the building that is the final evacuation site in the plurality of buildings is set. The specific room in the building of the final evacuation site can be set arbitrarily from the room where the spatial data is set, and a plurality of rooms can be set. It is effective to set the specific room in the building at the final evacuation site for tsunami evacuation in consideration of the tsunami run-up effect on the higher floors of the building that are less susceptible to the tsunami. Since the evacuation of evacuees from a plurality of buildings concentrates in a specific room in the final evacuation site building, the number of evacuees is expected to increase. For this reason, it is necessary to set the number of people who can stay in a specific room in the building of the final evacuation site, but this value is obtained by giving the upper limit of the number of people per unit floor area as data. Can be set indirectly.
「人間データ格納部」16は、避難者保有データ格納部16aを有している。「人間データ格納部」16には、前記「人間データ」6で入力された避難者1人1人を特定化し、歩行速度や移動目標、動作の状態などに関するパラメータを格納・更新する。「人間データ格納部」16では、避難行動上の属性として、避難者個人に対して歩行速度や避難者の専有面積、移動目標選択の際の優先順位を予め設定する。 The “human data storage unit” 16 includes an evacuee possession data storage unit 16a. In the “human data storage unit” 16, each evacuee input in the “human data” 6 is specified, and parameters relating to walking speed, movement target, movement state, and the like are stored and updated. In the “human data storage unit” 16, the walking speed, the area occupied by the refugee, and the priority order when selecting the movement target are set in advance as evacuation behavior attributes.
移動目標は、避難行動の時刻歴の変化に応じて、現在いる空間内での短期的な移動目標(例えば、図5に示すように、出口扉、誘導灯など)とともに、街区レベルでの最終的な避難場所(ある特定の建物の特定の室など)を示す長期的な移動目標を設定する。長期的な移動目標は,対象となる街区内で1カ所のみとしてもよいが、同時に複数個所に設定しても良い。複数個所に設定する場合には、避難者がいずれの移動目標を選択するかについてのルールを予め決めておく(例えば、避難者の位置から近い方の目標を優先するなど)。 Depending on the change in the time history of the evacuation action, the movement target is the final movement at the block level along with the short-term movement target in the current space (for example, an exit door, a guide light, etc. as shown in FIG. 5). Set long-term movement targets that indicate specific evacuation sites (such as a specific room in a specific building). The long-term movement target may be only one place in the target block, but may be set at a plurality of places at the same time. In the case of setting at a plurality of locations, rules regarding which movement target the refugee selects are determined in advance (for example, a target closer to the position of the refugee is given priority).
図1に示された、「時間データ格納部」11、「津波データ格納部」12、「空間データ格納部」13、「人間データ格納部」14は、制御部10の記憶手段として機能している。 The “time data storage unit” 11, “tsunami data storage unit” 12, “spatial data storage unit” 13, and “human data storage unit” 14 shown in FIG. 1 function as storage means of the control unit 10. Yes.
「避難者行動位置算出部」15は、前記「時間データ」3、「津波データ」4、「空間データ」5、「人間データ」6から、ある避難者の、次の時間ステップ後の位置を算出する部分である。「避難者行動位置算出部」15は、平面部分位置算出15aと、階段内位置算出15bの機能を有している。避難者の位置は、図6に示すように、避難者個人の現在の位置と、壁や移動目標となる出口との距離、周りの他の避難者との距離、および計算上の時間ステップ当たりの移動距離に基づき算出される。 The “evacuee action position calculation unit” 15 determines the position of a certain evacuee after the next time step from the “time data” 3, “tsunami data” 4, “spatial data” 5, and “human data” 6. This is the part to calculate. The “evacuee action position calculation unit” 15 has functions of a plane part position calculation 15 a and a staircase position calculation 15 b. As shown in FIG. 6, the position of the refugee is determined by the distance between the current position of the individual refugee and the distance to the wall and the target exit, the distance to other refugees in the vicinity, and the calculated time step. It is calculated based on the movement distance.
「避難者行動位置算出部」15で算出された避難者の位置に関する情報は、他の避難者データと時刻歴に累積されて、避難完了時間や避難完了者数の累積、ある空間の滞在人数の推移としてデータファイル19に書き出される。同時に、「避難者行動位置算出部」15で算出された前記情報は、「空間データ」や「津波データ」などと共に、「画像表示部」20に送られ、避難者の時刻歴の移動状況や、避難行動の動線の軌跡、すなわち、特定避難者の避難行動の軌跡を視覚で確認することができる。 The information regarding the position of the refugee calculated by the “evacuee action position calculation unit” 15 is accumulated in other refugee data and the time history, the accumulation of the evacuation completion time and the number of evacuation completion persons, the number of people staying in a certain space Is written in the data file 19 as a transition of At the same time, the information calculated by the “evacuee action position calculation unit” 15 is sent to the “image display unit” 20 together with “spatial data”, “tsunami data”, etc. The trajectory of the flow of evacuation behavior, that is, the trajectory of the evacuation behavior of the specific refugee can be visually confirmed.
17は、データ出力部で、データファイル18、データファイル19を出力する。データファイル18には、避難者移動状況(時刻歴・室別)、特定避難者の避難行動の軌跡などが書き込まれる。また、データファイル19には、前記のように避難完了時間(避難者別)、避難完了者数の累積(時刻歴)、滞在人数(時刻歴・空間別)、通過人数{時刻歴・扉(階段)別}などが書き込まれる。図1に示した避難行動予測システムは、津波発生時に室の属性に応じて避難者の行動を変化させることができる。なお、図1の構成は、本発明の第2の避難行動予測方法にも対応するものである。 A data output unit 17 outputs a data file 18 and a data file 19. In the data file 18, the evacuee movement status (by time history and room), the locus of the evacuation behavior of the specific evacuee, and the like are written. Further, as described above, the data file 19 includes the evacuation completion time (by refugee), the cumulative number of evacuation completers (time history), the number of visitors (by time history and space), the number of people passing through {time history / door ( Stairs) etc.} are written. The evacuation behavior prediction system shown in FIG. 1 can change the behavior of refugees according to the room attributes when a tsunami occurs. The configuration in FIG. 1 also corresponds to the second evacuation behavior prediction method of the present invention.
図2は、本発明の実施形態を示す説明図である。図2により、図1で説明した各データ格納部で取り扱うデータ項目を図と対応させて説明する。この例では、居室40、廊下42、扉44k、44n、44m、階段48の空間における避難者の移動を対象としている。 FIG. 2 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 2, the data items handled by each data storage unit described with reference to FIG. In this example, the movement of the evacuees in the space of the living room 40, the corridor 42, the doors 44k, 44n, 44m, and the stairs 48 is targeted.
(a)空間保有データ21
(1)「室ID」、「室の階数」、「空間構成座標」、「開口部の数」、「扉の数」、「障害物の数」、「誘導表示の数」は、データ入力部7から与えられる項目である。(2)「室の空間属性」は、データ入力部7から与えられ、計算実行の途中で誘導表示保有データ22に基づいて更新されていく項目である。(3)「津波の状態」は、津波データから与えられる項目である。(4)「滞在人数」は、当該室の在館者数に基づいて算出される項目である。(5)「避難不能者数」は、当該室の在館者のうち、津波の影響によって避難できなくなった人数を格納するものである。
(A) Space possession data 21
(1) “Room ID”, “Room floor”, “Space composition coordinates”, “Number of openings”, “Number of doors”, “Number of obstacles”, “Number of guidance display” are the data input section 7 Is an item given by (2) The “room space attribute” is an item which is given from the data input unit 7 and is updated based on the guidance display possession data 22 during the execution of the calculation. (3) “Tsunami state” is an item given from the tsunami data. (4) “Number of stays” is an item calculated based on the number of people in the room. (5) “Number of persons unable to evacuate” stores the number of persons in the room who are unable to evacuate due to the tsunami.
(b)誘導表示保有データ22
(1)「誘導表示ID」、「誘導表示のある室ID」、「位置座標(3次元)」、「誘導表示の種類」、「誘導表示の内容」は、データ入力部から与えられる項目である。(2)「誘導表示の状態」、「誘導表示の内容」は、時間データから決定される項目である。
(B) Guide display holding data 22
(1) “Guidance display ID”, “Room ID with guidance display”, “Position coordinates (three-dimensional)”, “Type of guidance display”, and “Contents of guidance display” are items given from the data input unit. is there. (2) “State of guidance display” and “Contents of guidance display” are items determined from time data.
(c)避難者保有データ23
(1)「避難者ID」、「避難者のタイプ」、「長期移動目標」は、図1のデータ入力部7から与えられる。(2)「滞在している室」、「室滞在時間」は、空間保有データ21や時間データ3に基づいて算出・決定される項目である。(3)「動作」は、避難者の動作の状態を示す項目で、空間保有データ21や誘導表示保有データ22のデータに基づいて決定される項目である。(4)「短期移動目標」は、当該空間における移動目標を示す項目であり、空間保有データ21や誘導表示保有データ22に基づいて決定される項目である。(5)「過去に通過した室」、「過去に通過した扉」は、避難開始から現在までの間に通過した室や扉の履歴として格納される。(6)「位置座標(3次元)」は、避難者行動位置算出部15で算出される項目である。(7)「歩行速度」は、人間データ6の「避難者のタイプ」や空間保有データ21、当該空間の他の避難者保有データに基づいて算出される項目である。
(C) Evacuee possession data 23
(1) The “evacuee ID”, “evacuee type”, and “long-term movement target” are given from the data input unit 7 of FIG. (2) “Staying room” and “room staying time” are items calculated and determined based on the space possession data 21 and the time data 3. (3) “Operation” is an item indicating the state of the evacuee's operation, and is determined based on the data of the space possession data 21 and the guidance display possession data 22. (4) “Short-term movement target” is an item indicating a movement target in the space, and is an item determined based on the space possession data 21 and the guidance display possession data 22. (5) “Rooms that have passed in the past” and “Doors that have passed in the past” are stored as a history of rooms and doors that have passed since the start of evacuation. (6) “Position coordinates (three-dimensional)” is an item calculated by the evacuee action position calculation unit 15. (7) “Walking speed” is an item calculated based on the “evacuee type” of the human data 6, the space possession data 21, and other refugee possession data of the space.
図3は、避難者行動位置算出の手順を示すフローチャートである。次に、このフローチャートについて説明する。S11:避難者単位の避難行動位置算出処理を開始する。S12:当該避難者が現在いる空間に関連するデータのみについて、空間データの読み込みを行う。S13:当該避難者が現在いる空間に関連するデータのみについて、津波データの読み込みを行う。S14:当該避難者以外の避難者保有データ(人間データ)を読み込む。この場合も、該当の避難者が現在いる空間に関連するデータのみについて処理する。S15:位置座標を更新する。S16:人間データを更新する。S17:空間データを更新する。S18:1ステップ加算して時間ステップを更新する。S19:リターンする。図3は、本発明の第1の実施形態にかかる避難行動予測方法に対応する。 FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for calculating an evacuee action position. Next, this flowchart will be described. S11: Evacuation action position calculation processing for each evacuee is started. S12: The spatial data is read only for the data related to the space where the evacuee is currently located. S13: Read tsunami data only for data related to the space where the evacuees are currently located. S14: Read evacuee possession data (human data) other than the evacuees. In this case as well, only data related to the space where the corresponding evacuee is present is processed. S15: The position coordinates are updated. S16: Update human data. S17: Update the spatial data. S18: The time step is updated by adding one step. S19: Return. FIG. 3 corresponds to the evacuation behavior prediction method according to the first embodiment of the present invention.
図8〜図18は、本発明の実施形態を示す図である。図8は、本発明の避難行動予測の対象とする一例を示す説明図である。図8は、対象施設30の工場全体の敷地を示しており、30aは対象施設30の海岸寄り境界線、35〜37は津波伝播の状況を示している。図8(1)は、地震発生後15分経過の津波の状況35、図8(2)は、地震発生後19分経過の津波の状況36、図8(3)は、地震発生後20分経過の津波の状況37、をそれぞれ示している。 8-18 is a figure which shows embodiment of this invention. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a target of evacuation behavior prediction according to the present invention. FIG. 8 shows the site of the entire factory of the target facility 30, 30 a indicates the boundary line near the coast of the target facility 30, and 35 to 37 indicate the state of tsunami propagation. 8 (1) shows the tsunami situation 15 minutes after the earthquake, FIG. 8 (2) shows the tsunami situation 19 minutes after the earthquake, and FIG. 8 (3) shows the tsunami situation 20 minutes after the earthquake. The progress tsunami situation 37 is shown.
図9〜図12は、津波に対する具体的な避難シミュレーションの適用例(ケース1〜ケース4)を示す説明図である。図9〜図12は、図13、図16の工場配置に対応している。この対象施設30には、工場A〜F、倉庫G、守衛棟H、津波からの第1の最終避難場所(従前より規定の最終避難場所として従業員に周知されている)が設定されている事務所棟31が設置されている。最終避難場所は、事務所棟31の任意の場所に設定される。また、工場D(図示番号32)は、図16で示されているように、第2の最終避難場所(津波対策として特別に設定され、従業員に新たに連絡されている最終避難場所)が設定されている。最終避難場所は、工場D(図示番号32)の任意の場所に設定される。工場Dを第2の最終避難場所32として設定する場合には、工場Dに屋外避難階段を増設する。 9-12 is explanatory drawing which shows the example of application (case 1-case 4) of the concrete evacuation simulation with respect to a tsunami. 9 to 12 correspond to the factory arrangements of FIGS. 13 and 16. The target facility 30 is set with factories A to F, warehouse G, guard building H, and first final evacuation site from the tsunami (previously known to employees as a defined final evacuation site). An office building 31 is installed. The final evacuation site is set at an arbitrary location in the office building 31. In addition, as shown in FIG. 16, the factory D (the number 32 shown in the figure) has a second final evacuation site (the final evacuation site specially set as a countermeasure against the tsunami and newly communicated to the employee). Is set. The final evacuation place is set at an arbitrary place in the factory D (illustrated number 32). When the factory D is set as the second final evacuation site 32, an outdoor evacuation staircase is added to the factory D.
各工場A〜F、倉庫G、守衛棟Hと事務所棟31間には、図示縦方向の街路33a〜33gと、横方向の街路34a〜34fが連絡通路として設けられている。各街路で囲まれた工場などの施設で街区を構成している。そして、各工場をつなぐ街路で街区を構成して、避難予測のモデルを拡張して、街区レベルで避難予測を行なっている。 Between the factories A to F, the warehouse G, the guard building H, and the office building 31, vertical streets 33a to 33g and horizontal streets 34a to 34f are provided as communication passages. A block is made up of facilities such as factories surrounded by each street. Then, the streets connecting the factories constitute a block, and the evacuation prediction model is expanded to perform evacuation prediction at the block level.
本発明の実施形態において、避難シミュレーションの適用対象である施設は、例えば、湾岸地域に立地している複数の建物(工場、倉庫、事務所棟など)を有する生産施設である。敷地面積は120、000m2(400m×300m)、延べ床面積66、000m2、対象人数(従業員数)600名である。この従業員600名を、地震発生時に津波対策として最終避難場所である建物に避難させるものとする。 In the embodiment of the present invention, the facility to which the evacuation simulation is applied is, for example, a production facility having a plurality of buildings (factories, warehouses, office buildings, etc.) located in the gulf area. The site area is 120,000 m 2 (400 m × 300 m), the total floor area is 66,000 m 2 , and the target number of people (the number of employees) is 600. It is assumed that 600 employees are evacuated to a building that is the final evacuation site as a tsunami countermeasure when an earthquake occurs.
工場Aは、1階建(高さ10m)、従業員の人数は30人である。工場Bは、2階建(高さ15m)、従業員の人数は1階に25人、2階に25人、合計50人である。工場Cは、2階建(高さ10m)、従業員の人数は1階に100人、2階に50人、合計150人である。工場Dは、3階建(高さ20m)、従業員の人数は1階に20人、2階と3階に40人、合計60人である。工場Eは、2階建(高さ20m)、従業員の人数は1階に25人、2階に25人、合計50人である。工場Fは、2階建(高さ10m)、従業員の人数は1階に50人、2階に70人、合計120人である。事務所棟31は、4階建(高さ20m)、従業員の人数は1階に40人、2階〜4階に120人、合計160人である。守衛棟Hは、1階建(高さ5m)、従業員の人数は10人である。倉庫Gは、2階建(高さ15m)、であるが常駐の従業員は存在しないものとする。 Factory A has one storey (height 10m) and has 30 employees. Factory B has two stories (height 15m) and the number of employees is 25 on the first floor and 25 on the second floor, for a total of 50 people. Factory C has 2 stories (10m in height), and the number of employees is 100 on the first floor, 50 on the second floor, a total of 150 people. Factory D has 3 stories (height 20m) and the number of employees is 20 on the 1st floor, 40 on the 2nd and 3rd floors, a total of 60 people. Factory E has two stories (height 20m) and the number of employees is 25 on the first floor and 25 on the second floor, for a total of 50 people. Factory F is 2 stories (10m high), and the number of employees is 50 on the 1st floor, 70 on the 2nd floor, and a total of 120 people. The office building 31 is 4 stories (height 20m), and the number of employees is 40 on the 1st floor and 120 people on the 2nd to 4th floors, a total of 160 people. The guard building H is one story (height 5m) and has 10 employees. The warehouse G is 2 stories (height 15m), but there are no resident employees.
本発明の実施形態においては、次のようなケースを設定して検討した。(イ)特別な対策をとらず、前記事務所棟31の3階1個所のみが最終避難場所として設定されている。避難場所の設定は図13が対応する。この際に、地震発生から10分経過後に避難を開始した場合をケース1(図9)、地震発生から5分経過後に避難を開始した場合をケース2(図10)とする。また、避難完了人数/死亡者数、の特性図は、ケース1が図14と対応し、ケース2が図15と対応する。 In the embodiment of the present invention, the following cases are set and examined. (B) No special measures are taken, and only one location on the third floor of the office building 31 is set as the final evacuation site. The setting of the evacuation site corresponds to FIG. At this time, the case where evacuation is started after 10 minutes from the occurrence of the earthquake is Case 1 (FIG. 9), and the case where evacuation is started after 5 minutes from the occurrence of the earthquake is Case 2 (FIG. 10). Further, in the characteristic diagram of the number of evacuation completed / the number of deaths, case 1 corresponds to FIG. 14 and case 2 corresponds to FIG.
(ロ)津波避難対策として、前記工場Dの3階を最終避難場所として追加し、事務所棟31の最終避難場所と合わせて2個所の最終避難場所が設定されている。最終避難場所の設定は図16が対応する。この際に、地震発生から10分経過後に避難を開始した場合をケース3(図11)、地震発生から5分経過後に避難を開始した場合をケース4(図12)とする。また、避難完了人数/死亡者数、の特性図は、ケース3が図17と対応し、ケース4が図18と対応する。 (B) As a tsunami evacuation measure, the third floor of the factory D is added as a final evacuation site, and two final evacuation sites are set together with the final evacuation site of the office building 31. FIG. 16 corresponds to the setting of the final evacuation site. At this time, the case where evacuation is started 10 minutes after the occurrence of the earthquake is Case 3 (FIG. 11), and the case where evacuation is started 5 minutes after the occurrence of the earthquake is Case 4 (FIG. 12). Further, in the characteristic diagram of the number of evacuation completed / the number of deaths, the case 3 corresponds to FIG. 17 and the case 4 corresponds to FIG.
(a)ケース1
図9は、最終避難場所が1個所(事務所棟31の3階の一室)、10分後に避難を開始した場合の例を示している。各街路や事務所棟31に点在している黒点は、避難者を示している。図9(1)は、地震発生から15分経過後、図9(2)は、地震発生から19分経過後、図9(3)は、地震発生から20分経過後、の状況を示している。
(A) Case 1
FIG. 9 shows an example in which evacuation is started 10 minutes after one final evacuation site (one room on the third floor of the office building 31). Black dots scattered in each street and office building 31 indicate evacuees. Fig. 9 (1) shows the situation after 15 minutes from the earthquake, Fig. 9 (2) shows the situation after 19 minutes, and Fig. 9 (3) shows the situation after 20 minutes. Yes.
ケース1の例について、図14の避難完了人数/死亡者数、の特性図を参照すると、地震発生から15分経過(避難開始から5分経過)の時点で、200人以上の従業員が避難を終了している。地震発生から19分経過(避難開始から9分経過)の前後の時点で、津波による死亡者が出始めて、地震発生から20分経過(避難開始から10分経過)の時点では、死亡者は174名に達している。なお、地震発生から20分経過の時点では、全従業員の2/3強に相当する426名の従業員が避難を終了している。 Regarding the example of Case 1, referring to the characteristic diagram of the number of people who completed evacuation / number of deaths in Fig. 14, more than 200 employees evacuated when 15 minutes have passed since the earthquake occurred (5 minutes have passed since the start of evacuation). Has ended. At about 19 minutes after the earthquake occurred (9 minutes after the start of evacuation), tsunami deaths began, and at 20 minutes after the earthquake occurred (10 minutes after the start of evacuation), 174 deaths occurred. Reached the name. At the time when 20 minutes have passed since the earthquake, 426 employees, equivalent to more than 2/3 of all employees, have finished evacuation.
(b)ケース2
図10は、最終避難場所が1個所(事務所棟31の3階の一室)、5分後に避難を開始した場合の例を示している。図10(1)は、地震発生から15分経過後、図10(2)は、地震発生から19分経過後、図10(3)は、地震発生から20分経過後、の状況を示している。次に、ケース2の例について、図15の避難完了人数/死亡者数、の特性図を参照する。
(B) Case 2
FIG. 10 shows an example in which evacuation is started after 5 minutes after one final evacuation site (one room on the third floor of the office building 31). Fig. 10 (1) shows the situation after 15 minutes from the earthquake, Fig. 10 (2) shows 19 minutes after the earthquake, and Fig. 10 (3) shows the situation after 20 minutes. Yes. Next, for the example of Case 2, refer to the characteristic diagram of the number of evacuation completed / number of dead in FIG.
地震発生から10分経過(避難開始から5分経過)の時点で、200人以上の従業員が避難を終了している。地震発生から15分経過(避難開始から10分経過)の時点で、400人以上の従業員が避難を終了している。地震発生から19分経過(避難開始から14分経過)の前後の時点で、津波による死亡者が出始めて、地震発生から20分経過(避難開始から15分経過)の時点では、死亡者は25名である。なお、地震発生から20分経過の時点では、全従業員のほぼ全員に相当する575名の従業員が避難を終了している。 At the time when 10 minutes have passed since the earthquake (5 minutes have passed since the start of evacuation), more than 200 employees have finished evacuation. At the time when 15 minutes have passed since the earthquake (10 minutes have passed since the start of evacuation), more than 400 employees have finished evacuation. At around 19 minutes after the earthquake (14 minutes after the start of evacuation), tsunami deaths began, and at 20 minutes (15 minutes after the evacuation), 25 deaths occurred. Name. At the time when 20 minutes have passed since the occurrence of the earthquake, 575 employees corresponding to almost all employees have finished evacuation.
ケース1、ケース2の例では、最終避難場所が設定されている建物は事務所棟31の1個所であるため、図13の矢印で示されているように、従業員は各工場から一斉に街路に出て、事務所棟31の方向に移動する。このため、街路には従業員であふれて、図6、図7で説明したように各従業員の移動が困難となることが予測される。特に、事務所棟31に通じる横方向の街路34a、事務所棟31の入り口の街路33hは混雑する。 In the case 1 and case 2, the building where the final evacuation site is set is one place in the office building 31. Therefore, as indicated by the arrows in FIG. Go out on the street and move in the direction of the office building 31. For this reason, it is predicted that the streets will overflow with employees and it will be difficult for each employee to move as described with reference to FIGS. In particular, the lateral street 34a leading to the office building 31 and the street 33h at the entrance of the office building 31 are congested.
図14、図15を対比すると、地震発生後の避難開始時間を早めれば、地震発生後の同一時間経過後に、予め設定されている最終避難場所が設定されている建物への従業員の避難者数が増大し、死亡者数も減少する。すなわち、最終避難場所が設定されている建物が1個所であっても、地震発生後の初動避難活動で、ある程度の人的損害の発生を抑制することが可能となる。しかしながら、前記のように、一度に大勢の従業員が1個所の最終避難場所へ避難するので、街路に占める従業員の密度が増大して移動が困難となる。このため、最終避難場所が設定されている建物へ移動するために時間を要することになるという問題がある。 Comparing FIGS. 14 and 15, if the evacuation start time after the occurrence of the earthquake is advanced, the evacuation of the employee to the building where the preset final evacuation place is set after the same time after the occurrence of the earthquake. The number of people increases and the number of deaths also decreases. That is, even if there is only one building where the final evacuation site is set, it is possible to suppress the occurrence of a certain amount of human damage by the initial evacuation activity after the occurrence of the earthquake. However, as described above, a large number of employees evacuate to one final evacuation site at a time, which increases the density of employees in the street and makes it difficult to move. For this reason, there is a problem that it takes time to move to the building where the final evacuation site is set.
ケース、3、ケース4は、このような問題を解決するために、津波対策として特別に最終避難場所を工場Dの任意の場所にも設定して、最終避難場所を2個所に設定するものである。このようにして、ケース3、ケース4においては、地震発生後の街路や、最終避難場所が設定されている建物への従業員の移動方向を2方向に分散させて、混雑を緩和している。 In cases 3, 3 and 4, in order to solve such problems, the final evacuation site is set as an arbitrary place in factory D as a countermeasure against the tsunami, and the final evacuation site is set at two places. is there. In this way, in cases 3 and 4, the movement direction of employees to the street after the earthquake and the building where the final evacuation site is set is distributed in two directions to reduce congestion. .
(a)ケース3
図11は、最終避難場所(事務所棟31の3階の一室と工場Dの3階の一室)が設定されている建物が2個所、10分後に避難を開始した場合の例を示している。各街路や事務所棟31、工場D(32)に点在している黒点は、避難者を示している。図11(1)は、地震発生から15分経過後、図11(2)は、地震発生から19分経過後、図11(3)は、地震発生から20分経過後、の状況を示している。
(A) Case 3
FIG. 11 shows an example in which evacuation is started 10 minutes after two buildings where the final evacuation sites (one room on the third floor of the office building 31 and one room on the third floor of the factory D) are set. ing. Black dots scattered in each street, office building 31 and factory D (32) indicate evacuees. Fig. 11 (1) shows the situation after 15 minutes from the earthquake, Fig. 11 (2) shows 19 minutes after the earthquake, and Fig. 11 (3) shows the situation after 20 minutes. Yes.
ケース3の例について、図17の避難完了人数/死亡者数、の特性図を参照すると、地震発生から15分経過(避難開始から5分経過)の時点で、400人以上の従業員が避難を終了している。事務所棟31、工場Dには、ほぼ等しい200人程度の従業員が分散して避難している。地震発生から19分経過(避難開始から9分経過)の前後の時点で、津波による死亡者が出始めて、地震発生から20分経過(避難開始から10分経過)の時点では、死亡者は3名となっている。地震発生から20分経過後では、事務所棟31には220人程度、工場Dには、380人程度の従業員が避難している。なお、地震発生から18分経過の時点では、ほぼ全従業員が避難を終了している。 Referring to the characteristic diagram of the number of evacuations completed / number of deaths in the case 3 example, more than 400 employees evacuated 15 minutes after the earthquake occurred (5 minutes after the start of evacuation). Has ended. In office building 31 and factory D, approximately 200 employees are dispersed and evacuated. At about 19 minutes after the earthquake occurred (9 minutes after the start of evacuation), the deaths due to the tsunami began to appear, and at the time 20 minutes after the occurrence of the earthquake (10 minutes after the start of evacuation), there were 3 deaths. It has become a name. After 20 minutes from the earthquake, about 220 employees are evacuated to the office building 31 and about 380 employees are evacuated to the factory D. At the time when 18 minutes have elapsed since the earthquake, almost all employees have been evacuated.
(b)ケース4
図12は、最終避難場所が2個所(事務所棟31の3階の一室と工場Dの3階の一室)、5分後に避難を開始した場合の例を示している。図12(1)は、地震発生から15分経過後、図12(2)は、地震発生から19分経過後、図12(3)は、地震発生から20分経過後、の状況を示している。次に、ケース4の例について、図18の避難完了人数/死亡者数、の特性図を参照する。
(B) Case 4
FIG. 12 shows an example in which evacuation is started 5 minutes after two final evacuation sites (one room on the third floor of the office building 31 and one room on the third floor of the factory D). Fig. 12 (1) shows the situation after 15 minutes from the earthquake, Fig. 12 (2) shows 19 minutes after the earthquake, and Fig. 12 (3) shows the situation after 20 minutes. Yes. Next, for the case 4 example, refer to the characteristic diagram of the number of evacuation completed / number of deaths in FIG.
地震発生から10分経過(避難開始から5分経過)の時点で、400人以上の従業員が避難を終了している。事務所棟31、工場D内の最終避難場所には、ほぼ等しい200人程度の従業員が分散して避難している。地震発生から18分経過(避難開始から13分経過)の時点で、ほぼ全従業員が避難を終了している。この例では、津波による死亡者はいなかった。事務所棟31には220人程度、工場Dには、380人程度の従業員が避難している。 At the time when 10 minutes have passed since the earthquake (5 minutes have passed since the start of evacuation), more than 400 employees have finished evacuation. In the office building 31 and the final evacuation site in the factory D, approximately 200 employees are dispersed and evacuated. Almost all employees have finished evacuation when 18 minutes have passed since the earthquake (13 minutes have passed since the start of evacuation). In this example, there were no deaths from the tsunami. About 220 people are evacuated to the office building 31 and about 380 people are evacuated to the factory D.
このように、最終避難場所が設定されている建物を事務所棟31と工場Dの2個所設定したケース3、ケース4の例では、最終避難場所が設定されている建物を事務所棟31の1個所だけのケース1、ケース2の場合よりも死亡者数が減少している。図16の矢印で示されているように、従業員の街路における移動方向は、事務所棟31と工場D(32)に分散される。このため、図13のように最終避難場所を事務所棟31の1個所にのみ設定した場合よりも街路における混雑が緩和されて、従業員の移動が迅速に行なわれる。 As described above, in the cases 3 and 4 in which the buildings where the final evacuation sites are set are set in the office building 31 and the factory D, the buildings where the final evacuation sites are set are the buildings of the office building 31. The number of deaths is lower than in case 1 and case 2 with only one place. As indicated by the arrows in FIG. 16, the movement direction of employees on the street is distributed between the office building 31 and the factory D (32). For this reason, as compared with the case where the final evacuation place is set only at one place of the office building 31 as shown in FIG. 13, the congestion on the street is alleviated and the employees are moved quickly.
なお、従業員が第1の最終避難場所、または第2の最終避難場所のいずれに避難するかは、前記のように最終避難場所への移動距離や、収容人数などを考慮して予め工場単位で決めておくことができる。この場合に、工場内で2つのグループに分けて、異なる最終避難場所へ避難させることもできる。例えば、図16に示されているように、工場Eの従業員は、自分の職場に近い出口(扉)が、第1の最終避難場所、または第2の最終避難場所のいずれであるかにより、その避難先が決められる。 Whether the employee evacuates to the first final evacuation site or the second final evacuation site is determined in advance in factory units in consideration of the distance to the final evacuation site, the number of people accommodated, etc. Can be decided. In this case, the plant can be divided into two groups and evacuated to different final evacuation sites. For example, as shown in FIG. 16, an employee of factory E can determine whether the exit (door) close to his / her workplace is the first final evacuation site or the second final evacuation site. The evacuation destination is decided.
図13、図16のように1個所、または2個所の避難場所が設定されている建物に、大勢の従業員を短時間に避難させる場合には、前記したように、工場の出口の扉のような短期的な移動目標の設定と、最終避難場所への長期的な移動目標の設定が混雑緩和に有効である。 When a large number of employees are evacuated in a short time to a building where one or two evacuation sites are set as shown in FIGS. 13 and 16, as described above, Such short-term movement target setting and long-term movement target setting to the final evacuation site are effective in reducing congestion.
以上説明したように本発明においては、次の3つの特徴を有するものである。(1)空間データに「空間属性」パラメータを与え、モデル上の避難者は、このパラメータを取り入れて、避難行動を決定することができる。(2)空間属性が「一時待機場所」になっている場合には、その空間で一時待機し、新たな誘導表示があたえられた場合、または、一定時間経過後に移動を再開するような行動を表現できる。(3)避難誘導対策(非常放送等)の実施の有無に関する情報を、空間データに「誘導表示」パラメータとして与え、モデル上の避難者は、このパラメータを取り入れて、避難行動を決定することができる。 As described above, the present invention has the following three features. (1) A “space attribute” parameter is given to the spatial data, and the refugee on the model can take this parameter and determine the evacuation behavior. (2) When the space attribute is “temporary standby place”, temporarily wait in the space and receive a new guidance display, or take action that resumes movement after a certain period of time. Can express. (3) Information regarding whether or not evacuation guidance measures (emergency broadcasts, etc.) have been implemented is given to the spatial data as a “guidance display” parameter, and refugees on the model can determine the evacuation behavior by incorporating this parameter. it can.
本発明の避難行動予測手法を用いることによって、(1)ある施設で地震が発生した場合の避難安全性を、視覚的、定量的に確認することが可能となる。(2)非常放送や誘導標識などの避難誘導対策の有効性も検証することが可能である。(3)一時待機スペースの活用や、配置計画等にも活用できる。(4)階避難だけでなく、全館避難の状況も再現することができる。 By using the evacuation behavior prediction method of the present invention, (1) it is possible to visually and quantitatively confirm the evacuation safety when an earthquake occurs in a certain facility. (2) It is possible to verify the effectiveness of evacuation guidance measures such as emergency broadcasting and guidance signs. (3) It can also be used for temporary standby space and placement planning. (4) Not only the floor evacuation but also the entire evacuation situation can be reproduced.
上記の説明は、湾岸に立地する生産施設を含む街区を対象としている。しかしながら、本発明の避難行動予測システムおよび避難行動予測方法は、このような生産施設を含む街区には限定されず、湾岸地帯に複数の建物が建設されている街区における避難行動予測に対して適用することができる。 The above description is for a block containing production facilities located on the shore. However, the evacuation behavior prediction system and the evacuation behavior prediction method of the present invention are not limited to a block including such a production facility, and are applied to evacuation behavior prediction in a block where a plurality of buildings are constructed in the gulf area. can do.
以上説明したように、本発明は、災害発生時に空間の属性に応じて避難者の行動を変化させる構成の避難行動予測システムおよび避難行動予測方法を提供するものである。 As described above, the present invention provides an evacuation behavior prediction system and an evacuation behavior prediction method configured to change an evacuee's behavior according to a space attribute when a disaster occurs.
1・・・避難行動予測システム、2・・・津波シナリオ・データ、3・・・時間データ、4・・・津波データ、5・・・空間データ、6・・・人間データ、7・・・データ入力部、10・・・制御部、11・・・時間データ格納部、12・・・津波データ格納部、13・・・空間データ格納部、14・・・人間データ格納部、15・・・避難者行動位置算出部、16・・・画像表示部、17・・・データ出力部、18、19・・・出力データファイル、30・・・対象施設、31・・・事務所棟(第1の最終避難場所が設定されている建物)、32・・・第2の最終避難場所が設定されている建物(工場D)、40・・・部屋、41,42・・・廊下、43・・・壁、44・・・ドア、45・・・誘導灯、46・・・出口、47・・・付室、48・・・階段室、49・・・階段、50・・・避難者、A〜F・・・工場、G・・・倉庫、H・・・守衛棟。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Evacuation action prediction system, 2 ... Tsunami scenario data, 3 ... Time data, 4 ... Tsunami data, 5 ... Spatial data, 6 ... Human data, 7 ... Data input unit, 10 ... control unit, 11 ... time data storage unit, 12 ... tsunami data storage unit, 13 ... spatial data storage unit, 14 ... human data storage unit, 15 ...・ Evacuee action position calculation unit, 16 ... image display unit, 17 ... data output unit, 18, 19 ... output data file, 30 ... target facility, 31 ... office building (No. 1) the building where the last evacuation site is set), 32... The building where the second evacuation site is set (factory D), 40... Room, 41, 42. ..Walls, 44 ... doors, 45 ... guide lights, 46 ... exits, 47 ... attached rooms, 8 ... Staircase, 49 ... stairs, 50 ... evacuees, A~F ··· factory, G ··· warehouse, H ··· guard building.
Claims (4)
前記入力手段で入力された各データを格納、更新する記憶手段と、
前記記憶手段に格納された各データに基づき、前記ドアや階段、通路を連結情報とし、前記避難場所に通じる連結情報を短期的な移動目標として、前記移動目標からは引力を、前記障害物からは斥力を仮定して、前記時間ステップ毎に前記歩行速度に応じた移動距離を求め、前記初期配置される室から前記連結情報により連結される前記避難場所までの避難経路における前記時刻歴での前記各避難者の移動位置を算出する制御手段と、
前記制御手段で算出された前記時刻歴での前記各避難者の移動位置に関する情報を出力する出力手段と、を備え、
前記津波データは、津波遡上高さの解析結果を含み、
前記制御手段は、前記3次元座標および前記津波の伝播時間や前記時刻歴での津波水深、流速、津波遡上高さに基づき前記時刻歴での前記津波遡上の影響を受ける空間を特定することを特徴とする、避難行動予測システム。 Tsunami scenario data including epicenter location and magnitude, time data including tsunami generation time and time step interval formed based on the tsunami scenario data, tsunami formed based on the tsunami scenario data and the time data Tsunami data including tsunami water depth and flow velocity in the propagation time and time history, spatial data with three-dimensional coordinates including buildings composed of one or more rooms, doors, passages, stairs and obstacles , evacuation Input means for inputting each data of a person's walking speed, a room where the space data is initially arranged, and human data including an evacuation place ;
Storage means for storing and updating each data input by the input means;
Based on each data stored in the storage means, the doors, stairs, and passages are used as connection information, and the connection information leading to the evacuation site is used as a short-term movement target. Assuming repulsive force, the movement distance corresponding to the walking speed is obtained at each time step, and the time history in the evacuation route from the initially arranged room to the evacuation site connected by the connection information is obtained. Control means for calculating the movement position of each evacuee ;
Output means for outputting information on the movement position of each evacuee in the time history calculated by the control means,
The tsunami data includes the analysis result of the tsunami run-up height,
The control means specifies a space that is affected by the tsunami run-up in the time history based on the three-dimensional coordinates, the tsunami propagation time, the tsunami water depth, the flow velocity, and the tsunami run-up height in the time history. An evacuation behavior prediction system characterized by this.
前記津波シナリオ・データに基づき形成される津波の発生時間や時間ステップ間隔を含む時間データを入力する段階と、
前記津波シナリオ・データおよび前記時間データに基づき形成される津波の伝播時間や時刻歴での津波水深、流速を含む津波データを入力する段階と、
1ないし複数の室の集合体やドア、通路、階段、障害物より構成される建物を含み3次元座標を有する空間データを入力する段階と、
避難者1人1人の歩行速度や前記空間データの初期配置される室、避難場所を含む人間データを入力する段階と、
前記時間データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記津波データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記空間データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記人間データを記憶手段に格納・更新する段階と、
前記記憶手段に格納された各データに基づき、前記ドアや階段、通路を連結情報とし、前記避難場所に通じる連結情報を短期的な移動目標として、前記移動目標からは引力を、前記障害物からは斥力を仮定して、前記時間ステップ毎に前記歩行速度に応じた移動距離を求め、前記初期配置される室から前記連結情報により連結される前記避難場所までの避難経路における前記時刻歴での前記各避難者の移動位置を算出する段階と、
前記算出された前記時刻歴での前記各避難者の移動位置に関する情報を出力する段階と、
からなり、
前記津波データは、津波遡上高さの解析結果を含み、前記時刻歴での前記各避難者の移動位置を算出する段階において、前記3次元座標および前記津波の伝播時間や前記時刻歴での津波水深、流速、津波遡上高さに基づき前記時刻歴での前記津波遡上の影響を受ける空間を特定することを特徴とする、避難行動予測方法。 Entering tsunami scenario data including the location of the epicenter and the magnitude of the earthquake ,
Inputting time data including a tsunami occurrence time and a time step interval formed based on the tsunami scenario data;
Inputting tsunami data including a tsunami propagation time and a tsunami depth in a time history formed based on the tsunami scenario data and the time data ;
Inputting spatial data having a three-dimensional coordinate system including a building composed of an assembly of one or more rooms, doors, passages, stairs, and obstacles ;
Inputting human data including the walking speed of each evacuee, the room where the space data is initially arranged, and the evacuation site ;
Storing and updating the time data in a storage means;
Storing / updating the tsunami data in storage means;
Storing and updating the spatial data in a storage means;
Storing and updating the human data in a storage means;
Based on each data stored in the storage means, the doors, stairs, and passages are used as connection information, and the connection information leading to the evacuation site is used as a short-term movement target. Assuming repulsive force, the movement distance corresponding to the walking speed is obtained at each time step, and the time history in the evacuation route from the initially arranged room to the evacuation site connected by the connection information is obtained. Calculating the movement position of each evacuee ;
Outputting information on the movement position of each evacuee in the calculated time history ;
Consists of
The tsunami data includes an analysis result of the tsunami run-up height, and in the step of calculating the movement position of each evacuee in the time history, the three-dimensional coordinates and the propagation time of the tsunami and the time history An evacuation behavior prediction method characterized by identifying a space affected by the tsunami run-up in the time history based on tsunami water depth, flow velocity, and tsunami run-up height .
前記人間データを入力する段階において、前記複数の建物の任意の室に避難場所を設定することを特徴とする、請求項3に記載の避難行動予測方法。 The spatial data has a plurality of buildings in the facility, and is set by a model of a block that connects each building via a street,
The evacuation behavior prediction method according to claim 3 , wherein in the step of inputting the human data, an evacuation place is set in an arbitrary room of the plurality of buildings.
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