JP2003051072A

JP2003051072A - 誘導管理システム

Info

Publication number: JP2003051072A
Application number: JP2001236943A
Authority: JP
Inventors: Koji Suematsu; 末松孝司
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】事件発生時に、人々を的確に誘導すること。【解決手段】事件の発生により、人々を誘導する誘導管
理システムにおいて、人々を最適に誘導する方法を算出
する最適誘導部１２を有する演算処理装置１と、人々の
誘導に必要なデータを記憶するデータベース２１と、誘
導場所と誘導場所までの到達距離又は到達予測時間を表
示する、複数個所に配置された、可変表示可能な誘導表
示装置３とを備え、事件の発生時、データベース２１を
参照して、最適に人々を誘導する方法を演算処理装置１
で求め、各誘導表示装置３毎に人々を誘導する表示を行
う、誘導管理システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、災害やイベントなどの
際、屋内や屋外にいる人々の誘導を行う誘導管理システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、避難誘導表示装置は、表示が一定
しており、単に出口の方向を指示しているだけであり、
災害の発生場所、災害の状況、人々の人数など、状況に
応じて的確に人々を誘導するように表示内容を変えるも
のにはなっていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】＜イ＞本発明は、人々
を的確に誘導できるシステムを提供することにある。＜ロ＞また、本発明は、誘導経路を状況に応じて適切に
算出し、表示装置に表示することにより、人々を的確に
誘導できるようにすることにある。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明は、事件の発生に
より、人々を誘導する誘導管理システムにおいて、人々
を最適に誘導する方法を算出する最適誘導部を有する演
算処理装置と、人々の誘導に必要なデータを記憶するデ
ータベースと、人々を誘導する表示を行い、複数個所に
配置され、可変表示可能な誘導表示装置とを備え、事件
の発生時、データベースを参照して、最適に人々を誘導
する方法を演算処理装置で求め、各誘導表示装置毎に人
々を誘導する表示を行うことを特徴とする、誘導管理シ
ステム、又は、前記誘導管理システムにおいて、最適誘
導部は、最適経路を算出する最適経路算出部と、その算
出結果に基づいてシミュレートするシミュレーション部
とを備え、シミュレーション部により最適経路算出部で
算出した最適経路を修正することを特徴とする、誘導管
理システム、又は、前記誘導管理システムにおいて、誘
導表示装置は、事件が発生していない状態では、広告を
表示し、事件が発生すると誘導表示を行う、可変表示可
能な広告表示装置を使用することを特徴とする、誘導管
理システム、又は、前記誘導管理システムにおいて、誘
導表示装置は、投影面に投影して表示することを特徴と
する、誘導管理システム、又は、前記誘導管理システム
において、人々の状態を測定する観測装置を備え、観測
装置で収集したデータをデータベースに格納することを
特徴とする、誘導管理システムにある。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。

【０００６】＜イ＞誘導管理システム誘導管理システムは、火災、震災、暴動、イベント、催
し物など人々を誘導する必要のある事件の発生の際、的
確に安全また必要な場所に人々を誘導するためのシステ
ムである。誘導管理システムは、例えば図１に示されて
いるように、記憶装置２にあるデータベース２１に人々
を誘導するデータを記憶し、演算処理装置１の最適誘導
部１２により人々を適切に誘導する方法を求め、その結
果に基づいて誘導表示装置３で誘導経路などを表示し
て、人々を的確に誘導するものである。誘導管理システ
ムは、必要に応じて観測装置４を備えることにより、人
々の動きや誘導経路の状況を観測して、より的確に人々
を誘導できるようにするものである。

【０００７】＜ロ＞データベースデータベース（ＤＢ）２１は、人々を誘導するためのデ
ータを記憶するものである。データベース２１は、事件
が発生する前に事前に集めたデータ、避難訓練などの事
前の訓練によって集めたデータ、事件の発生時に集めた
データなどを記憶することができる。データベース２１
は、例えば、日時ごとのデータ、避難階段、避難扉や避
難路の配置、各部の幅員や面積、避難器具の配置、全避
難経路などを記憶する。日時ごとのデータとして、表１
に示すように個所２（セールの催し場所）でのセールの
催しがあり、その個所での人数、高齢者の割合、通過人
数、分合流部分分岐率、階段とエスカレータの選択率、
設定区間旅行時間、個所別滞留人数、個所別滞留範囲、
誘導案内人数、流動処理装置の位置や数、流動処理設備
の処理能力などがある。

【０００８】

【表１】

【０００９】＜ハ＞演算処理装置演算処理装置１は、データベース２１、誘導表示装置
３、観測装置４など誘導管理システムの制御を行うシス
テム制御部１１と、データベース２１のデータを利用し
て、人々を最適に誘導する最適誘導部１２を備えてい
る。最適誘導部１２は、最適経路を算出する最適経路算
出部１２１と、シミュレーション部１２２とを備え、例
えば、避難者１人１人の属性（歩行速度や人数など）
と、対象とする空間（避難通路、壁、扉、出口など）の
制約条件を設定して、各避難者の挙動を火災や震災など
の事件別に求めて、最適解を算出するものである。例え
ば、最適誘導部１２は、事前にやっておくべき事項とし
て、平常時の個所別存在人数設定、平常時と災害時の全
経路設定、平常時の経路別の発生集中交通量、通過時間
の計算などがあり、災害時の状況に応じて対応する事項
として、災害時の誘導場所（避難扉や避難階段など）の
誘導人数の計算、災害時の事件別制約条件の設定（利用
可能、不可経路の選択、災害時の避難挙動の設定）、人
々の存在場所、中継点、避難完了個所の経路組合せの設
定、避難経路別避難者数、通過時間の計算などがある。

【００１０】＜ニ＞最適経路算出部最適経路算出部１２１は、人々を誘導する最適な経路を
算出するものであり、例えば、災害などの事件が発生し
た場所、避難扉、避難階段などの誘導場所に集合する集
合人数の計算、事件によって利用可能な経路と不可経路
の選択、事件発生地点、中継点、最終的な誘導場所の経
路の組合せの設定、誘導経路別の誘導者数と誘導時間の
計算などを行うものである。最適経路の計算は、一般に
知られている、重力モデルや最尤法を利用して、道路網
上の交通量を最適に配分する手法を利用することができ
る。

【００１１】＜ホ＞最適経路算出方法例最適経路算出方法の例の概要は、図２に示すように、ま
ず、現状再現分析を行い、次にシナリオ分析を行う。現
状再現分析は、５分間リンク交通量ｑ_１（現状感知器デ
ータ）（Ｓ１１）から各ノードでの分岐率ｒ_１（５分間
単位）を推定する（Ｓ１２）。このデータをデータベー
スに出力する（Ｓ１６）。また、時間平均の分岐率ｒ_ａ
を求め（Ｓ１３）、分岐率データからＯＤ交通量（ＯＤ
_１）を推定する（Ｓ１４）。次に、利用者均衡モデルに
よる経路交通量とリンク交通量Ｒ_１を推定する（Ｓ１
５）。また、時間単位ごとのばらつきを把握する目的
で、リンク時間交通量Ｑ_１、ピーク特性分析ｐ（５分間
／１時間交通量）を求める（Ｓ１７）。シナリオ分析
は、事件が起きて一部の通行が利用できないケースを想
定したリンク交通量の推計である。先ず、ＯＤ交通量Δ
Ｑとリンク時間交通量ΔＲの増分量を推定する（Ｓ２
１）。次に、時間ＯＤ交通量、ＯＤ_２＝ＯＤ_１＋ΔＱを
求め（Ｓ２２）、利用者均衡モデルによる経路交通量、
リンク交通量Ｒ_２を推定し（Ｓ２３）、リンク時間交通
量Ｑ_２＝Ｑ_１＋Ｒ_２−Ｒ_１を推定する（Ｓ２４）。ピー
ク特性を考慮して５分間リンク交通量ｑ_２を推定し（Ｓ
２５）、分岐率ｒ_２を推定し（Ｓ２６）、データをデー
タベースに出力する（Ｓ２７）。なお、リンクとは通路
を示す。ｑ_１とは方向別の断面交通量を示す。ノードと
は通路が分岐する個所を示す。ＯＤとは発生地点と目的
地点を示す。

【００１２】現状分析率の推定手法は、カルマン・フィ
ルタ法と流入／流出交通量の均衡を用いる。なお、カル
マンフィルタ方法は、観測データと予測データの誤差を
最小にするよう分岐率を編集していく方法である。仮定
は、図３に示すように、多車線を１リンクとし、信号設
定は既知とし、流入部・流出部に感知器が設置され、５
分単位の時系列データの利用が可能である。推定手法
は、初期値として、流入交通量ｐ_ｉｊ（ｋ）、流出交通
量をｑ_ｉｍ（ｋ）の時系列データから簡易法にて推定す
る。推定式は、状態量ｘ（ｋ）:左右折率、観測量ｙ
（ｋ）：流入／流出交通量とし、状態方程式は、式１に
示され、観測方程式は式２で示される。式３の計算は、
図４のステップＳ３１〜ステップＳ３６の計算フローで
行われる。データは、入力データとして、５分間感知器
交通データｑ_１を用い、出力データとして、５分ごと分
岐率（ＣＳＶデータ）ｒ_１となる。なお、式３の式は
右左折率推計方程式であり、式は観測前後の状態推移
制御方程式であり、式は観測後の推計誤差パラメータ
であり、式は観測前の推計誤差パラメータであり、式
はシステム誤差の共分散方程式であり、式は観測誤
差の共分散方程式である。

【００１３】

【式１】

【００１４】

【式２】

【００１５】

【式３】

【００１６】＜ヘ＞シミュレーション部シミュレーション部１２２は、最適経路算出部１２１の
算出結果に基づいて、挙動制御アルゴリズムなどで人々
の挙動をシミュレートするものである。この挙動を表示
画面などで見ることにより、より最適な誘導経路を求め
ることができる。

【００１７】挙動制御アルゴリズムは、例えば図５に示
すように、メッシュ形式で行うことができ、移動する基
本単位を１メッシュ（例：５０ｃｍ）とし、歩行速度や
混雑状況に関係なくメッシュ５の大きさは一定とし、１
メッシュを占有する歩行者５１の数は、同一方向流で１
歩行者とする。進路変更、移動する際に検知する前方の
範囲は、直前、左右前、左右の計５メッシュとする。歩
行者の移動する空間は、ケースにより多少異なるが、基
本的に壁や柱、障害物から１メッシュ離れた領域を進入
限界とする。

【００１８】また、挙動制御アルゴリズムは、各種のル
ールを設けることができる。例えば歩行経路に関するル
ールでは、設定時間に発生した歩行者は、目的地に付随
した中継ゾーンに向かい、中継ゾーンに到達した歩行者
は、複数の目的地の混雑状況に応じて選択される。ま
た、追い越しに関するルールでは、前方のメッシュの満
空（満は歩行者が居る状態、空は空いている状態）を確
認し、前方のメッシュの歩行者の歩行速度が遅ければ、
進路を変更する。また、待ちに関するルールは、前方の
３メッシュが満の状態の場合、待機状態になる。また、
空間密度・歩行速度に関するルールは、通常モードと滞
留モードを設け、通常モードは、各人が自分の速度で移
動し、滞留モードは、密度に応じて一律の速度で移動す
るようにする。

【００１９】挙動制御アルゴリズの１例を図６の流れ図
に示す。先ず、歩行者が所定の時刻に所定の場所で発生
したとして、その挙動を制御する（Ｓ４１）。この歩行
者に歩行速度の速さの属性を持たせる。次に、進行方向
（移動する方向のメッシュ）を確認する（Ｓ４２）。前
方メッシュの満空を判断する（Ｓ４３）。空の場合、前
方メッシュに移動する（Ｓ４４）。満の場合、前方メッ
シュに居る歩行者の歩行速度を調べる（Ｓ４５）。歩行
速度が遅い場合、前方左右メッシュの満空を判断する
（Ｓ４６）。空の場合、空のメッシュに進路変更をして
（Ｓ４８）。、ステップＳ４４で移動する。ステップＳ
４５で前方メッシュの歩行速度が速い場合、また、ステ
ップＳ４６で前方左右メッシュが満の場合、待機状態に
なり（Ｓ４７）、その後、ステップＳ４２に移る。ステ
ップＳ４４で移動後、移動先メッシュで他方向に向かう
歩行者の有無を調べる（Ｓ５１）。他方向に向かう歩行
者が無い場合、通常歩行速度で処理をし（Ｓ５２）、他
方向に向かう歩行者が有る場合、すれ違いによる遅延速
度で処理をする（Ｓ５３）。このようにして、歩行者が
中継ゾーンへ到達するまで繰り返す（Ｓ５４）。

【００２０】中継ゾーンまで到達すると（Ｓ６１）、３
つの目的地に分岐する経路がある。第１目的地の混雑状
況を確認し（Ｓ６２）、第１目的地が混雑していない場
合、移動を行い、最終的に終結する（Ｓ６９）。第１目
的地が混雑している場合、第２目的地の混雑状況を確認
する（Ｓ６３）。第２目的地が空いている場合、目的地
を変えて、進路を変更し（Ｓ６５）、移動を行い、最終
的に終結する（Ｓ６９）。第３目的地の混雑状況を確認
し（Ｓ６４）、空いている場合、目的地を変えて、進路
を変更し（Ｓ６６）、移動を行い、最終的に終結する
（Ｓ６９）。全ての目的地が混雑している場合、待機
し、その後、移動し（Ｓ６７、Ｓ６８）、最終的に終結
する（Ｓ６９）。このようにメッシュ形式をとることに
より、数千人〜数万人の群集の挙動を再現することがで
き、また、群集の個々人の属性を表すことができる。

【００２１】また、挙動制御アルゴリズは、ボイド形式
のｃｒａｉｇ’ｂｏｉｄ（ｂｉｒｄ−ｏｉｄ：鳥のよう
な）理論を用いるとよい。この理論は、一般に、ある程
度の行動のランダム性とリーダーに追従する規則性のバ
ランスをとり、個々が重なったり障害物とぶつからない
ように衝突回避を行うといった制御ルールから構成さ
れ、属性（目的地、中継点、経路、移動速度、障害物）
を持って知覚し、外的強制力（吸引、回避）の影響を受
け、ｂｏｉｄは他のｂｏｉｄと一定距離を保ち、ｂｏｉ
ｄは他のｂｏｉｄと速度を合せようとし、ｂｏｉｄは群
れ全体の銃身に引き寄せられる特性を有し、これによ
り、数千〜数万パーティクルの表現が可能であり、３次
元化による可視、不可視による影響測定が可能である。

【００２２】＜ト＞誘導表示装置誘導表示装置３は、人々を避難場所などの誘導場所に誘
導する装置であり、最適誘導部で求めた最適な経路を表
示し、人々に知らせるものである。人々は、誘導表示装
置の表示を見て、その画面に従うことにより、効率よく
避難することが可能になる。

【００２３】事件が発生した場合、最適誘導部１２で演
算処理を行い、各誘導表示装置３について、避難に適し
た内容を表示する。表示内容は、例えば、避難出口など
の誘導場所の方向、誘導の中継ゾーンの方向、誘導場所
や中継ゾーンまでの距離、それらの到達予測時間、火災
や震災など事件の内容や状況、緊急度、事件の発生場
所、分岐場所での避難者の分配割合、歩行速度の異なる
人々の誘導経路の区分け指示などがある。

【００２４】誘導表示装置は、例えば図７に示すよう
に、位置から位置の避難出口までの５箇所に設置さ
れている。各誘導表示装置は、避難出口の方向、距離と
到達予測時間を表示する。誘導表示装置に表示されてい
る距離と到達予測時間は、位置から位置に行くに従
って徐々に短くなるので、人々が安心して避難すること
ができる。

【００２５】誘導表示装置として、図８に示すように、
広告用表示装置を使用すると便利である。広告用表示装
置は、人目につき易い場所に設置されるので、避難用の
設置場所としても適しており、また、火災や震災の事件
は殆ど発生せず避難専用として場所を占拠することは非
効率であるので、平常時は広告用表示装置とし、事件発
生時に誘導表示装置として使用することは効率がよい。
例えば、図８（Ａ）は平常時は建物内や地下街の広告用
表示装置であり、事件発生時に図８（Ｂ）のように誘導
経路を表示する誘導表示装置となる。

【００２６】また、誘導表示装置は、建物などの壁面、
天井面や床面などの投影面に投影機で投影するものを使
用できる。例えば、事件発生時に図９のように建物の壁
面を投影面として、投影機で避難場所や避難経路を投影
して表示する。

【００２７】また、誘導表示装置は、プラズマディスプ
レイなどの壁掛けテレビのようなもの、電球や発光素子
を並べて文字や図形を表示するものなど、表示可能な種
々のものを使用できる。

【００２８】＜チ＞観測装置観測装置は、人々の移動人数、密度、移動速度などの状
況や避難設備の破壊状況を観察し、データベースに格納
する。観測によりリアルタイムでデータベースのデータ
が更新されるので、最適誘導部は、より最適な誘導経路
を算出でき、誘導表示装置に的確な誘導経路を表示でき
る。最適誘導部は、観測結果や予測から、各場所での避
難者数の変化や被災状況の変化を基に繰り返し処理し、
絶えず、誘導表示装置に最適な内容を表示することがで
きる。なお、観測装置として、例えば、遠隔画像監視シ
ステム（ＮＴＴファシリティーズ製）を使用することが
できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることが
できる。＜イ＞本発明は、人々を的確に誘導することができる。＜ロ＞また、本発明は、誘導方法を適切に算出し、適切
な誘導経路を表示装置に表示することにより、人々を的
確に誘導することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘導管理システムのブロック図

【図２】最適経路算出方法の説明図

【図３】交差点のモデルの説明図

【図４】計算フローの説明図

【図５】挙動制御アルゴリズムのメッシュ形式の説明図

【図６】挙動制御アルゴリズムの流れ図

【図７】誘導表示装置の使用例の説明図

【図８】広告用表示装置を誘導表示装置に利用した説明
図

【図９】他の広告用表示装置を誘導表示装置に利用した
説明図

【符号の説明】

１・・・演算処理装置１１・・システム制御部１２・・最適誘導部１２１・最適経路算出部１２２・シミュレーション部２・・・記憶装置２１・・データベース３・・・誘導表示装置４・・・観測装置５・・・メッシュ５１・・歩行者６・・・出口７・・・投影面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】事件の発生により、人々を誘導する誘導管
理システムにおいて、人々を最適に誘導する方法を算出する最適誘導部を有す
る演算処理装置と、人々の誘導に必要なデータを記憶するデータベースと、人々を誘導する表示を行い、複数個所に配置され、可変
表示可能な誘導表示装置とを備え、事件の発生時、データベースを参照して、最適に人々を
誘導する方法を演算処理装置で求め、各誘導表示装置毎
に人々を誘導する表示を行うことを特徴とする、誘導管
理システム。
【請求項２】請求項１に記載の誘導管理システムにおい
て、最適誘導部は、最適経路を算出する最適経路算出部と、
その算出結果に基づいてシミュレートするシミュレーシ
ョン部とを備え、シミュレーション部により最適経路算出部で算出した最
適経路を修正することを特徴とする、誘導管理システ
ム。
【請求項３】請求項１に記載の誘導管理システムにおい
て、誘導表示装置は、事件が発生していない状態では、広告
を表示し、事件が発生すると誘導表示を行う、可変表示
可能な広告表示装置を使用することを特徴とする、誘導
管理システム。
【請求項４】請求項１に記載の誘導管理システムにおい
て、誘導表示装置は、投影面に投影して表示することを特徴
とする、誘導管理システム。
【請求項５】請求項１に記載の誘導管理システムにおい
て、人々の状態を測定する観測装置を備え、観測装置で収集したデータをデータベースに格納するこ
とを特徴とする、誘導管理システム。