JP2004287708A - Road closing state predicting/reporting system - Google Patents

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JP2004287708A JP2003077561A JP2003077561A JP2004287708A JP 2004287708 A JP2004287708 A JP 2004287708A JP 2003077561 A JP2003077561 A JP 2003077561A JP 2003077561 A JP2003077561 A JP 2003077561A JP 2004287708 A JP2004287708 A JP 2004287708A
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Kazuhiro Kamimura
和大 上村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible for regional residents and an autonomy or the like to facilitate sufficient proactive measures by predicting in advance the closing of roads due to snow or rain and the isolation of a certain region, and reporting it to the region. <P>SOLUTION: This system is provided with a road modeling means for modeling the connecting state of roads in a predetermined region with nodes and branches, a simulator means for predictively calculating snow depth or rainfall in a designated time at observation points arranged on the branch, and for operating virtual blocking means arranged at the both edges of the branch when the predicted value exceeds an allowable value, a road system searching means for successively searching paths passing through the nodes and branches in a predetermined range, and for detecting the branch where the blocking means are put in operating states and a road closing predicting and reporting means for detecting the road section corresponding to the branch where the blocking means are put in the operating state as a closed road, and for reporting the road closing prediction to the region having the closed road. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積雪(降雪)や降雨により道路がいつ頃使用不能となって閉鎖されるかを予測計算し、その道路の閉鎖によって影響を受ける地区に対し将来的な道路閉鎖、地区閉鎖を通報して、地区住民や自治体またはNPO(Nonprofit Organization:非営利組織)等による事前の災害対策に役立てるようにした道路閉鎖状態予測・通報システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、積雪量、降雨量の監視や予測には、地方管区気象台により収集されたアメダス等の気象観測情報、国土交通省により主要幹線道路から収集された道路状態監視用の気象情報等が利用されている。
これらの情報は、一定時間間隔で数値データや画像データとして収集され、現在の積雪量、降雨量や道路、河川等の状況を報知したり、将来の積雪量、降雨量や河川の増水等の予測を行うために使用されており、これらの予測値に応じて各種の注意報や警報等が発令されている。
また、該当地区を管轄する警察署や消防署では、積雪量、降雨量の予測値に応じて、事故防止のために道路を閉鎖したり、周辺住民の避難誘導を行う等の予防措置を採っている。
【0003】
なお、積雪量、降雨量の監視システム、予測システムは、例えば特許文献1に記載された降雨降雪予測装置を始めとして、多数存在している。
更に、道路の積雪量や凍結等の路面状態を観測する道路状態観測システムが、特許文献2として公知になっている。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−239452号公報
【特許文献2】
特開2000−346957号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した如く、積雪量、降雨量の監視システムや予測システムは従来から種々存在し、道路の積雪量を観測してその後の路面状態を予測するシステムも存在するが、これらのシステムは、積雪等によって道路がいつ頃閉鎖されるかといった道路閉鎖状態まで予測するものではない。
一方、現状では、高速道路や一般国道のような主要幹線道路を対象として、積雪量や降雨量が一定値を超えた場合に警報を発し、必要に応じて道路を閉鎖する対策が採られているが、例えば道路の閉鎖によって交通や物流が周囲から完全に遮断されてしまうような山間僻地等を対象とした予測・通報システムは提案されていない。
特に、これらの地区では最寄りの病院や介護施設、警察・消防署等の公共施設、飲食施設等がある市街地に至るルートが単一である場合も多く、いわば生命線でもある生活道路の閉鎖は、病人や要介護人を含む地区住民の生活に重大な支障を及ぼすことになる。
【0006】
このため、山間僻地の住民としては、積雪や降雨による道路閉鎖の予測情報等を適切かつ迅速に得たいという要請が強い。また、当該地区が存在する自治体にとっては、地区住民の避難誘導や非常時の移動・運搬手段の事前確保、食料や各種物資の搬入を迅速、適切に行うために、これらの予測情報を早期に取得することが求められている。
そこで本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、積雪や降雨による道路の閉鎖、及びそれに伴う一定地区の孤立を事前に予測して該当地区に通報することにより、地区住民及び自治体等が十分な事前対策を講じられるようにした道路閉鎖状態予測・通報システムを提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載した発明は、積雪または降雨により指定時間内に道路が閉鎖されることを予測し、通報するシステムにおいて、
予測対象となる所定地域内の道路の接続状態をノード及びブランチによりモデル化する道路モデリング手段と、ブランチ上に配置された観測点における指定時間内の積雪深または降雨量を予測計算し、その予測値が許容値を超過すると判定されたときに、ブランチの両端に配置された仮想的な遮断手段を動作させるシミュレータ手段と、所定地域内のノード及びブランチを通る経路を順次探索して前記遮断手段が動作状態にあるブランチを検出する道路系統探索手段と、前記遮断手段が動作状態にあるブランチに対応する道路区間を閉鎖道路として検出し、この閉鎖道路を有する地域に道路閉鎖予報を通報する道路閉鎖予測通報手段と、を備えたものである。
【0008】
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
道路交通が前記閉鎖道路のみに依存している地区を閉鎖地区として検出し、この閉鎖地区を有する地域等に地区閉鎖予報を通報する手段と、を備えたものである。
【0009】
請求項3に記載した発明は、請求項1に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
前記道路モデリング手段によりモデル化された道路のノード及びブランチがデータベース内の情報として格納され、前記データベースと、前記シミュレータ手段と、前記道路系統探索手段と、前記道路閉鎖予測通報手段が、上位自治体等に設けられたサーバにより実現されるものである。
【0010】
請求項4に記載した発明は、請求項2に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
前記道路モデリング手段によりモデル化された道路のノード及びブランチがデータベース内の情報として格納され、前記データベースと、前記シミュレータ手段と、前記道路系統探索手段と、前記地区閉鎖予測通報手段が、上位自治体等に設けられたサーバにより実現されるものである。
【0011】
請求項5に記載した発明は、請求項3または4に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
前記データベースには、下位自治体等に向けて道路閉鎖予報または地区閉鎖予報が発せられたときに下位自治体等が実行するべき対策が格納されているものである。
これらの対策には、例えば、道路閉鎖予報または地区閉鎖予報が通報される地区に居住する病人または要介護人に対して道路閉鎖情報や地区閉鎖情報を周知徹底させ、必要に応じてこれらの者を避難誘導するといった対策が含まれる。
このため、請求項6に記載するように、前記データベースには、該当地区に居住する病人または要介護人の所在情報を格納しておくことが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図1は本実施形態のシステム構成図である。図1において、10は例えば都道府県等の上位自治体であり、その道路担当部局が置かれた都道府県庁等には、クライアント/サーバ型のLAN(Local Area Network)11が構築されている。このLAN11は、例えばEthernet(登録商標)により構成されており、本発明に係る道路閉鎖状態予測・通報システムの中心をなすメインサーバとしての道路閉鎖状態予測監視サーバ12と、クライアントとしてのパソコン等の端末16,17,……と、道路閉鎖状態予測監視サーバ12に高速チャネルにて接続されたデータベースサーバ14及びデータベース15と、ルータ13とを備えている。
【0013】
道路閉鎖状態予測監視サーバ12の主たる機能を説明すると、このサーバ12は後述する複数の気象観測点の積雪深(積雪量)データを逐次収集しており、データベースサーバ14が管理しているデータベース15内の後述するデータ(経時的な積雪深データや道路ノード定義データ、道路ブランチ定義データ、道路ブランチ状態データ、路線地区データ等)を使用し、指定時間後の気象観測点における積雪深を予測計算してこの積雪深予測値が許容値を超過するか否かを判定すると共に、許容値を超過する場合には当該気象観測点に対応する道路区間及びこの道路区間に関連した地区を将来的な閉鎖道路・閉鎖地区と判断し、該当する下位自治体20に道路閉鎖・地区閉鎖予報を通報するものである。
【0014】
上記のように道路閉鎖状態予測監視サーバ12は、積雪深データに基づいて道路や地区の閉鎖状態を予測、監視し、通知する機能を果たせば良く、必ずしも専用のサーバである必要はない。すなわち、上位自治体10の道路担当部局の既設サーバに当該機能を付加しても良く、また、道路閉鎖状態予測監視サーバ12には当該機能以外にWWW(World Wide Web)サーバやメールサーバ、ファイルサーバ等の機能を持たせても良い。
なお、道路閉鎖状態予測監視サーバ12の具体的な動作及び主たる機能、並びにデータベース15の具体的内容については、後に詳述する。
図示されていないが、上位自治体から委託されたアシスタント・サービス・プロバイダーとしての民間企業が道路閉鎖状態予測監視サーバ12やデータベースサーバ14、データベース15、端末16,17等を備え、本実施形態における上位自治体の業務を請け負っても良い。
【0015】
次に、50は気象庁の地方管区気象台に設けられた気象観測システムであり、いわゆるアメダス用のレーダや積雪量(積雪深)計、雨量計、風向・風速計、温度計等の無人気象観測装置51による観測データ(画像データ、数値データ)を一定時間間隔で収集し、これらをサーバ(図示せず)により解析、加工して処理するシステムである。
この気象観測システム50により収集された観測データのうち、特に積雪深データは、上位自治体10の道路閉鎖状態予測監視サーバ12がルータ13及びWAN(Wide Area Network)91を介して収集可能となっている(矢印a)。
ここで、WAN91の構成としては、例えばインターネット上でデータを暗号化して送受信するVPN(Virtual Private Network)接続とすることが望ましいが、従来のパケット通信網などを利用しても良い。
【0016】
60は、国土交通省の地方局が主要幹線道路に各種センサを設置して管理している道路監視システムであり、このシステム60では、気温、風向・風速、降雨量、渋滞状況等と共に積雪量も計測している。従って、上位自治体10の道路閉鎖状態予測監視サーバ12は、ルータ13及びWAN92を介して、道路監視システム60により計測された気象観測点の積雪深データを収集可能である(矢印b)。
【0017】
また、70は電力会社の中央指令所や電気所に設置された系統監視制御システムである。
このシステム70は、周知のように各種電気所の設備状態や系統の電気量を常時監視し、電力の安定供給や事故発生時の早期復旧を目的として種々の制御動作、保護動作を行なうと共に、水力発電所における入出水量予測を行っており、予測に用いるデータとしてダム湖周辺の積雪量や降水量を計測している。
従って、上位自治体10の道路閉鎖状態予測監視サーバ12は、ルータ13及び専用線95を介して、系統監視制御システム70により計測された気象観測点の積雪深データを収集可能である(矢印c)。
図示されていないが、積雪深データとしては、国土交通省の河川局によって収集されるデータを併用することも可能であり、予測精度を向上させるためには、可能な限りあらゆる積雪深データを利用することが望ましい。
【0018】
一方、20は市区町村、郡部等の下位自治体であり、前述した上位自治体10からWAN94を介して通報される道路閉鎖・地区閉鎖予報(矢印x)の送信先となる自治体である。すなわち、将来的に閉鎖が予測される道路・地区が存在する村落自体や、この村落が属する市町村等自治体が該当する。
【0019】
下位自治体20には、上位自治体10と同様にLAN21が構築されており、上位自治体10から送信された道路閉鎖・地区閉鎖予報を受信して処理するサーバ22と、WAN94に接続されるルータ23と、複数の端末26,27,……とを備えている。
更に、LAN21には、制御装置28を介して複数の通報装置29が接続されている。これらの通報装置29は、例えば屋外に設置されたスピーカやパネルディスプレイのように、道路閉鎖・地区閉鎖予報を音声または文字等により聴覚または視覚に訴えて地区住民に通報するものである。これらの通報装置29は、制御装置28によって駆動される。
【0020】
下位自治体20内のLAN21には、WWWサーバやメールサーバを追加しても良く、これらの機能をサーバ22に追加しても良い。また、必要に応じて下位自治体20に居住する病人・要介護人所在データベースやデータベースサーバを備えても良い。
前記端末26,27,……にはサーバ22が受信した道路閉鎖・地区閉鎖予報を表示させることも可能であり、一部の端末を自治体の広報センター、住民センター、図書館等に設置すれば、これらの端末26,27,……を下位自治体29の職員及び住民に対する一種の通報装置としても使用することができる。
なお、図1における30,40は、上位自治体10に属する他の下位自治体等を示しており、その内部構成は下位自治体20と同様である。
【0021】
80は下位自治体20,30,40,……を管轄する警察署・消防署であり、その内部のサーバはWAN93を介して上位自治体10のルータ13に接続されている。ここでは、警察署・消防署80を単一で示してあるが、下位自治体の数に応じて複数であっても良い。
上位自治体10の道路閉鎖状態予測監視サーバ12によって作成された道路閉鎖・地区閉鎖予報は、前述の如く該当する下位自治体20,30,40,……に送信されるほか、WAN93を介して警察署・消防署80にも送信される(矢印y)。これにより、閉鎖地区の住民に対する予報の周知徹底、居住する病人や要介護人の避難誘導、食料や物資の運搬作業や除雪作業を警察、消防の主導のもとで一層強力に促進させることができる。
【0022】
次に、上位自治体10に設けられたデータベース15の内容について述べる。
図2はデータベース15の内容を示す概念図であり、以下、個々のデータベースについて説明する。
【0023】
まず、積雪深瞬時値データベース15aには、気象観測システム50、道路監視システム60、系統監視制御システム70等の各気象観測点から収集した現在の積雪深データが格納される。積雪深予測値データベース15bには、道路閉鎖状態予測監視サーバ12によって予測計算された指定時間後の積雪深予測値データが格納される。
これら両者のデータベース15a,15bは、積雪深データベースとして統合しても良い。
【0024】
道路ノード定義データベース15d及び道路ブランチ定義データベース15cは、下記の道路モデリング機能によって生成されるものであり、予測対象地域内の道路の接続状態を、電力系統の解析に用いるノード及びブランチに対応させて変換し、データベース化したものである。
【0025】
以下に、道路モデリング機能による道路ノード及び道路ブランチの定義方法を図3に基づいて説明する。
図3は予測対象地域の地図であり、国道X,Y、県道Z、その他の道路、並びに、A町、B町、C市街地、D村が存在するものとし、この地域の道路の接続状態をモデリングすることを考える。
ここで、経験的にC市街地は積雪量も少なく多数の道路が存在していて除雪も容易であるため、降雪による道路閉鎖や地区閉鎖は発生しないと考え、このC市街地をスラッグ・ノードとして定義する。
【0026】
すると、図3の上段に示した地域は、A町、B町、C市街地をそれぞれ道路ノードA,B,C(スラッグ・ノード)に、また、国道X,Y、県道Zをそれぞれ道路ブランチX,X,Y,Y,Z,Zに置き換えることができる。なお、図3の上段の地域に含まれる他の市町村や道路を更に別の道路ノード、道路ブランチに置き換えても良いのは勿論である。
この結果、図3の上段の地域は下段に示すような道路ノード及び道路ブランチからなるモデルに変換されることになり、例えばD村は道路ノードA,B間の道路ブランチYのみに関連して存在するため、道路交通が道路ブランチYのみに依存していることが認識可能となる。
なお、このようなD村の道路ブランチYに対する位置情報は、図2における路線地区データベース15fに格納されるものである。
【0027】
また、各道路ブランチの両端には仮想遮断器がそれぞれ設置されているものと仮定する。これらの仮想遮断器の作用については後述するが、図3の例では道路ブランチYの両端に仮想遮断器VS,VSが設置されているものとする。
更に、道路ブランチYには、少なくとも1ヶ所以上に積雪計等の積雪深センサSPが設置されており、その場所が気象観測点を構成しているものとする。
【0028】
道路ノード定義データベース15d及び道路ブランチ定義データベース15cは、上述したように実際の道路の接続関係を道路ノード及び道路ブランチに変換して記憶させたものであり、気象観測点の位置情報も道路ブランチと関連付けて記憶されている。
また、道路ブランチごとに、道路閉鎖に至らない範囲の積雪深許容値(道路閉鎖・地区閉鎖予報を発するしきい値となる積雪深許容値)が併せて格納されており、この許容値は、道路閉鎖・地区閉鎖予報を注意報として発報するか、あるいはより緊迫した警報として発報するかに応じて、段階的に設定することが可能である。
更に、道路ブランチ定義データベース15cには、積雪深予測値の計算時間間隔や何時間後まで予測するかといった時間情報も設定可能となっている。これらの定義データは、道路閉鎖予測計算定義データベースのように独自のデータベースとすることも可能である。
【0029】
再び図2に戻って、道路ブランチ状態データベース15eは、道路ブランチが積雪により閉鎖されるか或いは閉鎖されない(開通している)かを、この道路ブランチ上の前記仮想遮断器の状態(遮断または導通)によって表現し、道路ブランチ状態として格納するものである。
すなわち、道路ブランチが積雪により閉鎖される場合には仮想遮断器の状態を“遮断”とし、閉鎖されない場合には“導通”として道路ブランチ状態データベース15eに記憶させる。つまり、道路ブランチを電力系統における送配電線に見立てると共に、気象観測点における積雪量を例えば電力(消費電力)に見立て、電力が許容値を超える場合には遮断器が動作して送配電線が遮断されることにより気象観測点への電力供給が遮断されると考え、積雪による道路閉鎖に対応させるものである。
【0030】
また、路線地区データベース15fは、前述のD村の如く、道路ブランチの閉鎖に関連して孤立するような地区を定義し、格納したものであり、図3の例で言えば道路ブランチYとD村との関係を内容としたデータベースである。
気象観測点データベース15gは、前述した道路ブランチ状態データベース15eに気象観測点の位置情報を格納せず、これらを独立したデータベースとして保有する場合に設けられるものである。なお、気象観測点が多数にわたったり観測点数の増加が見込まれる場合には、このように独立したデータベース15gとして構築すると有益である。
【0031】
気象情報データベース15hは、各気象観測点の気象情報を逐次格納しておくものであり、積雪深の実績値や降雨量、気温等の実績値、現在値、更には必要に応じて降雨量、気温等の予測値が格納される。
前述したように、積雪深の瞬時値及び予測値は積雪深瞬時値データベース15a及び積雪深予測値データベース15bに格納されるため、この気象情報データベース15hには主として積雪深以外の気象情報が格納される。これらの気象情報、例えば気温等は、必要に応じて積雪深の予測等に使用することができる。
【0032】
予報履歴データベース15iは、道路閉鎖・地区閉鎖予報の発報履歴(現在発報中のものも含む)を、その段階(注意報、警報)、対象道路情報、対象地区情報を含めて格納したものである。この予報履歴は、道路閉鎖状態や地区閉鎖状態の解析、今後の道路計画や拡張工事、迂回工事、除雪計画(除雪車の稼働やロードヒーティング装置の設置等を含む)の立案や補正に利用される。
【0033】
病人・要介護人所在データベース15jは、地域内に居住する病人や要介護人の住所、居所(入院先または入所先)、氏名、電話番号、電子メールアドレス、症状等を、プライバシーを考慮しつつデータベース化したものであり、道路閉鎖・地区閉鎖予報の発報時にはこれらの者に対して迅速かつ確実に情報を提供し、避難誘導等の必要な措置をとるために備えられている。
予報発生時対策データベース15kは、道路閉鎖・地区閉鎖予報が発生した際に、地区住民や自治体が執るべき予防対策や関連情報をデータベース化したものであり、図1の通報装置29による聴覚的、視覚的通報をどの地区に対して行うかといった情報のほか、警察署・消防署80やそれら以外の機関への通知先情報(通知部署等)、上述した病人等の避難誘導、食料や各種物資の搬入、除雪・融雪作業の優先実行対策、ルート等が格納されている。
【0034】
なお、システム状態データベース15lには、この道路閉鎖状態予測・通報システム全体の状態を常時監視し、管理するために必要な種々のデータが格納されている。
【0035】
次いで、本実施形態の全体的な機能を、図4の概念図を参照しつつ説明する。
図4において、道路モデリング機能SAは、所定範囲の地域ごとに実際の道路接続状態を道路ノード、道路ブランチによりモデル化し、道路ノード定義データベース15d及び道路ブランチ定義データベース15cを作成する機能である。なお、この機能により、実質的に路線地区データベース15fも作成されることになる。
【0036】
積雪深シミュレータ機能SBは、気象観測点における指定時間後の積雪深を予測し、その予測値が積雪深許容値を超過するか否かを判定すると共に、超過する場合には気象観測点に対応する道路ブランチ上の仮想遮断器を遮断してその状態変化を以下の道路系統探索機能SCに通知する機能である。
【0037】
道路系統探索機能SCは、道路ノード定義データベース15d及び道路ブランチ定義データベース15cに基づいて道路ブランチの接続状態を順次、探索していき、道路ブランチ状態データベース15fに基づいて道路ブランチの状態(仮想遮断器の状態)が変化しているのを検出すると共に、当該道路ブランチに関連する地区を路線地区データベース15fから検出する機能であり、要するに予測される閉鎖道路区間及び閉鎖地区を検出する機能である。
【0038】
道路閉鎖・地区閉鎖予測通報機能SDは、上記道路系統探索機能SCによって検出された将来的な閉鎖道路及び閉鎖地区に対する通報など、前述した予報発生時対策データベース15kに格納された各種対策を遂行する機能である。
【0039】
次に、上記の諸機能のうち、主たる積雪深シミュレータ機能SB、道路系統探索機能SC、道路閉鎖・地区閉鎖予測通報機能SDの具体的内容を、図5〜図7に従って詳述する。これらの機能は、主に上位自治体10の道路閉鎖状態予測監視サーバ12によって実行されるものである。
【0040】
まず、図5は積雪深シミュレータ機能SBのフローチャートである。この処理は、例えば5分ごとに起動される。
始めに気象監視システム50、道路監視システム60等の気象観測点から現在積雪深を収集、入力し、積雪深瞬時値データベース15aに格納する(ステップS1)。
次に、気象観測点ごとに、データベース15a内の過去の5分ごとの積雪深データを10個読み込む(S2)。
【0041】
次いで、これら10個の積雪深データから平均近似1次式を算出し(S3)、この1次式から指定時間後の気象観測点における積雪深を予測計算する(S4)。なお、予測計算にはニューラルネットワーク等を用いることもできる。
上記指定時間は、前述の如く道路ブランチ定義データベース15cにより設定されており、例えば最大6時間後までの範囲で任意に設定可能である。
算出した積雪深予測値は、気象観測点ごとに積雪深予測値データベース15bに格納される(S5)。
【0042】
次に、道路ブランチ定義データベース15cに格納されている道路ブランチごとに、対応する気象観測点を探索する(S6)。ここで、気象観測点は道路ブランチと関連付けて道路ブランチ定義データベース15cに格納されているか、または、独立して設けられる気象観測点データベース15gに格納されているものである。
そして、着目する気象観測点における積雪深予測値が許容値を超過するか否かを判定する(S7)。この許容値は、前述したように道路ブランチ定義データベース15cによって任意かつ段階的に設定可能である。
【0043】
上記判定の結果、許容値を超えない場合には、指定時間後に道路閉鎖のおそれがないとして処理を終了する(S8 NO)。
許容値を超える場合には、各気象観測点ごとに、気象観測点がある道路ブランチの仮想遮断器を遮断状態にし、この状態を道路ブランチ状態データベース15eに格納する(S8 YES,S9)。このため、当該道路は指定時間後に閉鎖されることになる。
その後、許容値を超過した気象観測点と道路ブランチの主キーを付けて道路路系統探索機能SCを起動する(S10)。これにより、仮想遮断器の状態、言い換えれば道路ブランチ状態が変化したことが道路路系統探索機能SCに通知される。
【0044】
図6は、道路系統探索機能SCのフローチャートである。図3におけるスラッグ・ノードC(C市街地)を起点として、道路ブランチ定義データベース15c、道路ノード定義データベース15d、道路ブランチ状態データベース15eを用いて道路の接続状態を順次探索していく(S11)。この探索手法には、電力系統の潮流計算で使用する系統探索ロジックを応用することができる。
探索の結果、道路ブランチ状態(仮想遮断器の状態)が前回計算時の状態を基準として変化しているか否かを判断する(S12)。
変化していない場合(S12 NO)には、その経路に関しては道路閉鎖のおそれがないものとして終了し、別の経路を探索する。
【0045】
別の経路を探索した結果、道路ブランチ状態(仮想遮断器の状態)が前回計算時の状態を基準として変化していた場合(S12 YES)には、仮想遮断器の状態変化によって道路閉塞状態に変化があったものと判断し、道路ブランチ状態データベース15eの道路ブランチ状態を新たな探索結果の状態(“閉鎖”または“開通”)に更新する(S13)。
【0046】
次に、状態が変化した道路ブランチ、すなわち道路閉鎖が予測される道路ブランチを道路ブランチ定義データベース15cを参照して特定し、更に、この道路ブランチに関連付けられている地区を、道路閉鎖に伴う閉鎖地区として路線地区データベース15fから検索する(S14)。
そして、この地区情報を道路閉鎖・地区閉鎖予測通報機能に通知する(S15)。
【0047】
図7は、道路閉鎖・地区閉鎖予測通報機能SDのフローチャートである。
道路系統探索機能SCからの地区情報の通知を受けて、閉鎖道路及び閉鎖地区を、これらの道路、地区が存在する下位自治体及び所轄の警察署・消防署等に道路閉鎖・地区閉鎖予報として通報する(S21)。なお、その際の通知先などは、予報発生時対策データベース15kに予め格納されている。
同時に、道路閉鎖・地区閉鎖予報の履歴が、予報履歴データベース15iに格納される。
【0048】
次いで、下位自治体やNPOは閉鎖地区に居住する住民への通報、病人・要介護人の避難誘導、食料や物資の搬入、除雪・融雪作業の優先実行など、予報発生時対策データベース15kに予め格納されている種々の対策を実行する。ここで、病人等の所在は、病人・要介護人所在データベース15jに格納されている。
なお、地区住民に対する通報は、図1における下位自治体20等が通報装置29を介して通報するほか、メールサーバを利用して関係者のパソコンや携帯電話に電子メールとして送信したり、WWWサーバを利用してWeb配信しても良い。
【0049】
図8は、この実施形態による閉鎖道路・閉鎖地区の探索、検出処理の具体例を示す図である。
(a)では指定時間後の積雪深予測値が許容値以下であり、道路ブランチYの仮想遮断器VS,VSが導通している状態である(遮断器VS,VSを破線にて示す)。
(b)では積雪深予測値が許容値を超過したため、積雪深シミュレータ機能SBによって仮想遮断器VS,VSが動作し、道路ブランチYの両端が道路ノードA,Bから遮断された状態となる。この状態で前記道路系統探索機能SCが起動される。
(c)では、スラッグ・ノードCを起点として複数の道路系統が矢印に沿って探索され、その結果、道路ブランチYの状態変化が検出される。
(d)では、道路ブランチ定義データベース15c及び道路ノード定義データベース15dにより、道路ブランチYに対応する実際の道路がA町とB町との間の国道Yであることが検出される。
そして(e)では、路線地区データベース15fにより、閉鎖道路である道路ブランチYに関連する閉鎖地区として、D村が検出されることになる。
【0050】
なお、上記実施形態では、もっぱら積雪による道路閉鎖・地区閉鎖について説明したが、本発明は降雨による道路閉鎖・地区閉鎖に対してもほぼ同様に適用することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、積雪や降雨による道路閉鎖、地区閉鎖を事前に予測して地区住民や自治体、警察等に通報することができるため、食料や物資の確保・搬入、病人・要介護人への対応や保護、除雪作業等を十分な時間的余裕を持って行うことができる。特に、除雪作業や融雪作業を迅速かつ効果的に行えば、道路閉鎖や地区閉鎖を回避することも可能である。これにより、対策が後手に回ることによる経済的、時間的損失を低減すると共に病人・要介護人の健康、安全を確保し、行政の効率や住民の安全性を高めて自治体に対する信頼性が向上することも期待できる。
更に本発明は、実際の積雪や降雨がなくても道路閉鎖状態予測監視サーバに積雪深データや降雨量データを擬似的に与えるだけで道路閉鎖・地区閉鎖予報を発報させることができるから、自治体における災害訓練用システムとしても活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のシステム構成図である。
【図2】図1におけるデータベースの説明図である。
【図3】道路モデリング機能の説明図である。
【図4】本実施形態の全体的な機能を示す概念図である。
【図5】本実施形態における積雪深シミュレータ機能のフローチャートである。
【図6】本実施形態における道路系統探索機能のフローチャートである。
【図7】本実施形態における道路閉鎖・地区閉鎖予測通報機能のフローチャートである。
【図8】本実施形態による閉鎖道路・閉鎖地区の探索、検出処理の具体例を示す図である。
【符号の説明】
10:上位自治体
11:LAN
12:道路閉鎖状態予測監視サーバ
13:ルータ
14:データベースサーバ
15:データベース
15a:積雪深瞬時値データベース
15b:積雪深予測値データベース
15c:道路ブランチ定義データベース
15d:道路ノード定義データベース
15e:道路ブランチ状態データベース
15f:路線地区データベース
15g:気象観測点データベース
15h:気象情報データベース
15i:予報履歴データベース
15j:病人・要介護人所在データベース
15k:予報発生時対策データベース
15l:システム状態データベース
16,17:端末
20,30,40:下位自治体
21:LAN
22:サーバ
23:ルータ
26,27:端末
28:制御装置
29:通報装置
50:気象観測システム
51:無人気象観測装置
60:道路監視システム
70:系統監視制御システム
80:警察署・消防署
91〜94:WAN
95:専用線
VS,VS:仮想遮断器
SP:積雪深センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention predicts when a road will be unusable and will be closed due to snowfall (snowfall) or rainfall, and reports future road closures and district closures to areas affected by the road closure. Further, the present invention relates to a road closure state prediction / notification system which is used for disaster prevention in advance by local residents, local governments, NPOs (Nonprofit Organizations), and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for monitoring and forecasting snowfall and rainfall, meteorological observation information such as AMeDAS collected by regional meteorological observatories, and weather information for road condition monitoring collected from major arterial roads by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism are used. ing.
This information is collected as numerical data and image data at regular time intervals to report the current snowfall, rainfall, roads, rivers, etc., and to report future snowfall, rainfall, river flooding, etc. It is used to make predictions, and various warnings, warnings, and the like are issued according to these prediction values.
In addition, police and fire departments in charge of the district take precautionary measures such as closing roads to prevent accidents and guiding evacuation of nearby residents according to the predicted snowfall and rainfall. I have.
[0003]
Note that there are a large number of systems for monitoring and predicting the amount of snowfall and rainfall, such as the rainfall / snowfall prediction device described in Patent Document 1.
Further, a road condition observation system for observing a road surface condition such as the amount of snow on a road and freezing is known as Patent Document 2.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-239452
[Patent Document 2]
JP 2000-346957 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, various systems for monitoring and predicting the amount of snow and rainfall have conventionally existed, and there are also systems for observing the amount of snow on a road and predicting the state of a road surface thereafter. It does not predict when the road will be closed, such as when the road will be closed.
On the other hand, at present, for major arterial roads such as expressways and general national roads, measures are taken to warn when snowfall or rainfall exceeds a certain value and to close the road as necessary. However, no prediction / reporting system has been proposed for a mountainous remote place where traffic and logistics are completely shut off from the surroundings due to the closure of a road, for example.
In particular, these areas often have a single route to the urban area where the nearest hospitals, nursing homes, public facilities such as police and fire departments, and eating and drinking facilities are located. It will seriously affect the lives of local residents, including those who require care and caregivers.
[0006]
For this reason, there is a strong demand for inhabitants in remote mountainous areas to appropriately and promptly obtain prediction information of road closure due to snowfall or rainfall. In addition, for the local government where the district is located, these forecast information should be provided at an early stage in order to guide evacuation of the residents of the district, secure advance transportation and transportation means, and carry out food and various supplies promptly and appropriately. It is required to obtain.
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by predicting in advance the closure of a road due to snowfall and rainfall and the isolation of a certain area due to it and reporting to the relevant area, the residents of the area and It is an object of the present invention to provide a road closure state prediction / notification system that allows local governments to take sufficient precautionary measures.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention described in claim 1 is a system for predicting that a road will be closed within a designated time due to snowfall or rainfall, and for notifying,
Road modeling means for modeling the connection state of roads in a predetermined area to be predicted by nodes and branches, and predicting and calculating snow depth or rainfall within a specified time at observation points arranged on the branches When it is determined that the value exceeds the allowable value, simulator means for operating virtual blocking means arranged at both ends of the branch, and a path through nodes and branches in a predetermined area are sequentially searched for, and the blocking means A road system search means for detecting a branch in which the operating state is detected, and a road section in which the blocking means detects a road section corresponding to the branch in the operating state as a closed road, and reports a road closing forecast to an area having the closed road. Closing prediction notification means.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the road closure state prediction / notification system according to the first aspect,
Means for detecting, as a closed area, an area in which road traffic depends only on the closed road, and for notifying an area having the closed area of an area close forecast.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the road closure state prediction / notification system according to the first aspect,
The nodes and branches of the road modeled by the road modeling unit are stored as information in a database, and the database, the simulator unit, the road system search unit, and the road closure prediction notification unit include a local government or the like. This is realized by a server provided in.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the road closure state prediction / notification system according to the second aspect,
The nodes and branches of the road modeled by the road modeling unit are stored as information in a database, and the database, the simulator unit, the road system search unit, and the district closure prediction notification unit include a higher-level local government or the like. This is realized by a server provided in.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the road closure state prediction / notification system according to the third or fourth aspect,
The database stores measures to be executed by the lower-level local governments when a road closing forecast or a district closing forecast is issued to the lower-level local governments or the like.
These measures include, for example, ensuring that the sick or care recipients living in the district where the road closure forecast or district closure forecast is reported are thoroughly informed of the road closure information and the district closure information, Measures such as evacuation guidance are included.
For this reason, as described in claim 6, it is desirable that the database store the location information of a sick person or a care recipient who lives in the corresponding district.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a system configuration diagram of the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes, for example, a higher-level local government such as a prefectural government, and a client / server type LAN (Local Area Network) 11 is constructed in the prefectural government where the department in charge of the road is located. The LAN 11 is composed of, for example, Ethernet (registered trademark), and includes a road closure state prediction monitoring server 12 as a main server, which is a center of the road closure state prediction / notification system according to the present invention, and a personal computer or the like as a client. , A database server 14 and a database 15 connected to the road closure state prediction monitoring server 12 by a high-speed channel, and a router 13.
[0013]
The main function of the road closure state prediction monitoring server 12 will be described. The server 12 sequentially collects snow depth (snow volume) data of a plurality of weather observation points described later, and a database 15 managed by a database server 14. Forecast calculation of the snow depth at a weather observation point after a specified time using the data described later in this section (time-dependent snow depth data, road node definition data, road branch definition data, road branch state data, route area data, etc.) Then, it is determined whether the predicted snow depth exceeds the allowable value. If the allowable value is exceeded, the road section corresponding to the weather station and the area related to the road section are determined in the future. It is determined that the road is a closed road / closed area, and the corresponding lower level local government 20 is notified of a road closed / area closed forecast.
[0014]
As described above, the road closed state prediction / monitoring server 12 may have a function of predicting, monitoring, and notifying the closed state of a road or a district based on snow depth data, and is not necessarily a dedicated server. That is, the function may be added to the existing server of the road department in charge of the higher-level local government 10, and the road closure state prediction monitoring server 12 may include a WWW (World Wide Web) server, a mail server, and a file server in addition to the function. Etc. may be provided.
The specific operation and main functions of the road closure state prediction monitoring server 12 and the specific contents of the database 15 will be described later in detail.
Although not shown, a private company as an assistant service provider commissioned by a higher-level local government has a road closure state prediction monitoring server 12, a database server 14, a database 15, terminals 16, 17 and the like. You may undertake the work of a local government.
[0015]
Next, reference numeral 50 denotes a meteorological observation system provided at a regional meteorological observatory of the Meteorological Agency, which is an unmanned meteorological observation device such as a so-called AMeDAS radar, a snowfall (snow depth) gauge, a rain gauge, a wind direction / wind speed gauge, and a thermometer. This system collects observation data (image data and numerical data) at regular time intervals, and analyzes and processes them by a server (not shown).
Among the observation data collected by the meteorological observation system 50, particularly the snow depth data can be collected by the road closure state prediction monitoring server 12 of the upper level local government 10 via the router 13 and the WAN (Wide Area Network) 91. (Arrow a).
Here, the configuration of the WAN 91 is preferably a VPN (Virtual Private Network) connection for encrypting and transmitting data on the Internet, for example, but a conventional packet communication network or the like may be used.
[0016]
Reference numeral 60 denotes a road monitoring system in which a local station of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism installs and manages various sensors on main arterial roads. This system 60 includes temperature, wind direction / speed, rainfall, traffic congestion, etc. Is also measured. Therefore, the road closure state prediction monitoring server 12 of the upper level local government 10 can collect the snow depth data of the weather observation point measured by the road monitoring system 60 via the router 13 and the WAN 92 (arrow b).
[0017]
Reference numeral 70 denotes a system monitoring and control system installed at a central command center or an electric power company.
As is well known, this system 70 constantly monitors the state of equipment at various electric stations and the amount of electricity in the system, and performs various control operations and protection operations for the purpose of stable supply of power and early recovery in the event of an accident. The project predicts incoming and outgoing water at hydropower plants, and measures snowfall and precipitation around the dam lake as data used for the prediction.
Therefore, the road closure state prediction monitoring server 12 of the upper level local government 10 can collect the snow depth data of the weather observation point measured by the system monitoring control system 70 via the router 13 and the dedicated line 95 (arrow c). .
Although not shown, data collected by the River Bureau of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism can also be used as snow depth data, and all possible snow depth data is used to improve prediction accuracy. It is desirable to do.
[0018]
On the other hand, reference numeral 20 denotes a lower-level local government such as a municipality, a county, or the like, which is a destination to which a road closure / district closure forecast (arrow x) reported from the higher-level local government 10 via the WAN 94 is described. That is, the village itself where the roads and districts are expected to be closed in the future, and the municipalities such as municipalities to which the village belongs correspond.
[0019]
A LAN 21 is constructed in the lower level local government 20 in the same manner as the upper level local government 10, and a server 22 that receives and processes the road closure / district closure forecast transmitted from the upper level local government 10, and a router 23 connected to the WAN 94. , A plurality of terminals 26, 27,...
Furthermore, a plurality of notification devices 29 are connected to the LAN 21 via a control device 28. These notification devices 29 notify the local residents by hearing or sighting the road closure / district closure forecast by voice or text, such as a speaker or a panel display installed outdoors. These notification devices 29 are driven by the control device 28.
[0020]
A WWW server or a mail server may be added to the LAN 21 in the lower level local government 20, and these functions may be added to the server 22. Further, a sick / care-requiring person location database or database server resident in the lower level local government 20 may be provided as necessary.
The terminals 26, 27,... Can display the road closure / district closure forecast received by the server 22. If some of the terminals are installed in a local government public information center, a resident center, a library, or the like, These terminals 26, 27,... Can also be used as a kind of notification device for staff and residents of the lower-level local government 29.
Note that reference numerals 30 and 40 in FIG. 1 indicate other lower-level municipalities belonging to the higher-level municipalities 10, and the internal configuration thereof is the same as that of the lower-level municipalities 20.
[0021]
Reference numeral 80 denotes a police station or a fire department that has jurisdiction over the lower municipalities 20, 30, 40,..., And the servers inside are connected to the router 13 of the upper municipal government 10 via the WAN 93. Here, a single police station / fire station 80 is shown, but a plurality may be provided depending on the number of lower-level local governments.
The road closure / district closure forecast created by the road closure state prediction monitoring server 12 of the upper level local government 10 is transmitted to the corresponding lower level local governments 20, 30, 40,... -Also transmitted to the fire department 80 (arrow y). This will enable the police and fire department to lead the police and fire departments to more thoroughly disseminate forecasts to residents in closed areas, guide evacuation of sick people and care recipients, and carry out work for transporting food and supplies and snow removal. it can.
[0022]
Next, the contents of the database 15 provided in the upper level local government 10 will be described.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the contents of the database 15, and each database will be described below.
[0023]
First, the snow depth instantaneous value database 15a stores current snow depth data collected from each weather observation point such as the weather observation system 50, the road monitoring system 60, and the system monitoring control system 70. The snow depth prediction value database 15b stores snow depth prediction value data after a specified time that is predicted and calculated by the road closure state prediction monitoring server 12.
These two databases 15a and 15b may be integrated as a snow depth database.
[0024]
The road node definition database 15d and the road branch definition database 15c are generated by the following road modeling function. The road connection state in the prediction target area is associated with the nodes and branches used in the analysis of the power system. It is converted and made into a database.
[0025]
Hereinafter, a method of defining a road node and a road branch by the road modeling function will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a map of the prediction target area. It is assumed that there are national roads X and Y, prefectural road Z, other roads, and towns A, B, C, and D. The connection state of the roads in this area is shown. Think about modeling.
Here, it is empirically assumed that the city C has a small amount of snow and has many roads, and it is easy to remove snow. Therefore, it is considered that road closure or district closure due to snowfall does not occur, and this city C is defined as a slug node. I do.
[0026]
Then, in the area shown in the upper part of FIG. 3, the towns A, B, and C are respectively road nodes A, B, and C (slug nodes), and the national roads X, Y, and the prefectural road Z are road branches X, respectively. 1 , X 2 , Y 1 , Y 2 , Z 1 , Z 2 Can be replaced by It is needless to say that other municipalities and roads included in the upper region of FIG. 3 may be replaced with further road nodes and road branches.
As a result, the area in the upper part of FIG. 3 is converted into a model composed of road nodes and road branches as shown in the lower part. For example, village D is a road branch Y between road nodes A and B. 1 Road traffic is road branch Y 1 It becomes recognizable that it depends only on this.
In addition, such a road branch Y of the village D 1 Is stored in the route district database 15f in FIG.
[0027]
It is also assumed that virtual circuit breakers are installed at both ends of each road branch. The operation of these virtual circuit breakers will be described later, but in the example of FIG. 1 Virtual circuit breaker VS at both ends of 1 , VS 2 Shall be installed.
Further, road branch Y 1 , A snow depth sensor SP such as a snow gauge is installed at at least one place, and the place constitutes a weather observation point.
[0028]
The road node definition database 15d and the road branch definition database 15c are obtained by converting the actual connection relation of roads into road nodes and road branches as described above, and store the position information of the weather observation points with the road branch. They are stored in association with each other.
In addition, for each road branch, a snow depth allowable value (a snow depth allowable value that is a threshold value for issuing a road closing / district closing forecast) within a range that does not lead to road closure is also stored. It can be set in stages depending on whether a road closure / district closure forecast is issued as a warning or a more tense warning.
Further, in the road branch definition database 15c, it is also possible to set time information such as a calculation time interval of the snow depth prediction value and how many hours later the prediction is performed. These definition data can be an original database such as a road closure prediction calculation definition database.
[0029]
Returning to FIG. 2 again, the road branch status database 15e determines whether the road branch is closed or not closed (opened) by snow and the state of the virtual circuit breaker on this road branch (blocked or conductive). ) And stored as a road branch state.
That is, when the road branch is closed due to snow, the state of the virtual circuit breaker is set to “blocked”, and when not closed, the state is stored as “conductive” in the road branch state database 15e. In other words, the road branch is regarded as a transmission and distribution line in the power system, and the amount of snow at the weather observation point is regarded as, for example, electric power (power consumption). When the electric power exceeds the allowable value, the circuit breaker operates to change the transmission and distribution line. It is considered that the power supply to the meteorological observation point will be cut off by the cutoff, and the road is closed due to snow cover.
[0030]
In addition, the route district database 15f defines and stores districts that are isolated in connection with the closure of the road branch, such as the aforementioned village D. In the example of FIG. 1 It is a database that contains the relationship between and Village D.
The weather observation point database 15g is provided when the position information of the weather observation points is not stored in the road branch state database 15e described above, but is held as an independent database. When the number of weather observation points is large or the number of observation points is expected to increase, it is useful to construct such an independent database 15g.
[0031]
The weather information database 15h stores the weather information of each weather observation point one by one. The actual value of the snow depth, the rainfall amount, the actual value such as the temperature, the current value, and the rainfall amount A predicted value such as temperature is stored.
As described above, since the instantaneous value and predicted value of the snow depth are stored in the instantaneous snow depth database 15a and the predicted snow depth database 15b, the weather information database 15h mainly stores weather information other than the snow depth. You. These weather information, such as temperature, can be used for prediction of snow depth as needed.
[0032]
The forecast history database 15i stores the history (including those currently being issued) of road closure and district closure forecasts, including the stage (advisory, warning), target road information, and target district information. It is. This forecast history is used to analyze road closures and district closures, to plan and correct future road plans, expansions, detours, and snow removal plans (including running snowplows and installing road heating equipment). Is done.
[0033]
The sick person / need-to-care person location database 15j stores addresses, addresses (hospitals or hospitalized destinations), names, telephone numbers, e-mail addresses, symptoms, and the like of sick and resident-needed persons living in the area while considering privacy. It is a database and is provided for promptly and reliably providing information to road closures and district closure forecasts, and for taking necessary measures such as evacuation guidance.
The forecast occurrence countermeasure database 15k is a database of preventive measures and related information to be taken by local residents and local governments when a road closure / district closure forecast is generated. In addition to information such as which area to send a visual report to, notification information to the police and fire departments 80 and other agencies (notification departments, etc.), evacuation guidance for the sick and others mentioned above, food and various supplies Stores priority measures for carrying in, snow removal and snow melting, and routes.
[0034]
The system status database 151 stores various data necessary for constantly monitoring and managing the status of the entire road closure status prediction / notification system.
[0035]
Next, the overall function of the present embodiment will be described with reference to the conceptual diagram of FIG.
In FIG. 4, a road modeling function SA is a function of modeling an actual road connection state by a road node and a road branch for each region in a predetermined range, and creating a road node definition database 15d and a road branch definition database 15c. In addition, by this function, the route district database 15f is also substantially created.
[0036]
The snow depth simulator function SB predicts the snow depth at a weather observation point after a specified time, determines whether or not the predicted value exceeds a snow depth allowable value, and if it does, responds to the weather observation point. This is a function of interrupting the virtual circuit breaker on the road branch to be performed and notifying the state change thereof to the following road system search function SC.
[0037]
The road system search function SC sequentially searches the connection state of the road branch based on the road node definition database 15d and the road branch definition database 15c, and determines the state of the road branch (virtual circuit breaker) based on the road branch state database 15f. Is a function of detecting a change in the road branch, and detecting a district related to the road branch from the route district database 15f, that is, a function of detecting a predicted closed road section and a closed district.
[0038]
The road closure / district closure prediction notification function SD performs various countermeasures stored in the above-mentioned forecast occurrence countermeasure database 15k, such as a notification to a future closed road and a closed district detected by the road system search function SC. Function.
[0039]
Next, among the above functions, the specific contents of the main snow depth simulator function SB, the road system search function SC, and the road closure / area closure prediction notification function SD will be described in detail with reference to FIGS. These functions are mainly executed by the road closure state prediction monitoring server 12 of the upper level local government 10.
[0040]
First, FIG. 5 is a flowchart of the snow depth simulator function SB. This process is started, for example, every five minutes.
First, the current snow depth is collected and input from weather observation points such as the weather monitoring system 50 and the road monitoring system 60, and stored in the snow depth instantaneous value database 15a (step S1).
Next, for each weather observation point, 10 pieces of past snow depth data every 5 minutes in the database 15a are read (S2).
[0041]
Next, an average approximation linear expression is calculated from the ten snow depth data (S3), and the snow depth at a weather observation point after a designated time is predicted and calculated from the linear expression (S4). Note that a neural network or the like can be used for the prediction calculation.
The specified time is set by the road branch definition database 15c as described above, and can be set arbitrarily, for example, up to six hours later.
The calculated snow depth prediction value is stored in the snow depth prediction value database 15b for each weather observation point (S5).
[0042]
Next, a corresponding weather observation point is searched for each road branch stored in the road branch definition database 15c (S6). Here, the weather observation point is stored in the road branch definition database 15c in association with the road branch, or stored in the weather observation point database 15g provided independently.
Then, it is determined whether or not the predicted snow depth at the weather observation point of interest exceeds an allowable value (S7). The allowable value can be set arbitrarily and stepwise by the road branch definition database 15c as described above.
[0043]
If the result of the determination does not exceed the permissible value, the process ends as there is no risk of road closure after the designated time (S8 NO).
If the permissible value is exceeded, the virtual circuit breaker of the road branch where the weather observation point is located is closed for each weather observation point, and this state is stored in the road branch state database 15e (S8 YES, S9). Therefore, the road is closed after the designated time.
Then, the roadway system search function SC is activated by attaching the weather observation point exceeding the allowable value and the primary key of the road branch (S10). This notifies the road system search function SC that the state of the virtual circuit breaker, in other words, the road branch state has changed.
[0044]
FIG. 6 is a flowchart of the road system search function SC. Starting from the slug node C (C city area) in FIG. 3, the road connection state is sequentially searched using the road branch definition database 15c, the road node definition database 15d, and the road branch state database 15e (S11). To this search method, system search logic used in power flow calculation of the power system can be applied.
As a result of the search, it is determined whether or not the road branch state (the state of the virtual circuit breaker) has changed based on the state at the time of the previous calculation (S12).
If the route has not changed (NO in S12), the process ends assuming that there is no danger of road closure, and another route is searched for.
[0045]
As a result of searching for another route, if the road branch state (the state of the virtual circuit breaker) has changed based on the state at the time of the previous calculation (S12 YES), the state of the virtual circuit breaker changes to the road closed state. It is determined that there has been a change, and the road branch state in the road branch state database 15e is updated to a new search result state ("closed" or "open") (S13).
[0046]
Next, the road branch whose state has changed, that is, the road branch whose road closure is predicted, is specified with reference to the road branch definition database 15c, and the district associated with this road branch is closed with the road closure. The area is searched from the route area database 15f (S14).
Then, the area information is notified to the road closure / area closure prediction notification function (S15).
[0047]
FIG. 7 is a flowchart of the road closure / district closure prediction notification function SD.
Upon receiving notification of the district information from the road system search function SC, the closed road and the closed district are reported to the lower municipalities where these roads and districts are located and the police stations and fire departments in charge as road closure and district closure forecasts. (S21). The notification destination at that time is stored in advance in the forecast occurrence countermeasure database 15k.
At the same time, the history of the road closure / district closure forecast is stored in the forecast history database 15i.
[0048]
Next, the lower municipalities and NPOs pre-store information in the forecast database 15k, such as reporting to residents living in closed areas, guiding evacuation of sick and care recipients, bringing in food and supplies, and prioritizing snow removal and snow melting. Perform the various measures that have been taken. Here, the location of the sick person or the like is stored in the sick person / need-care person location database 15j.
In addition to the notification to the local residents, the lower-level local government 20 or the like in FIG. 1 notifies the notification via the notification device 29, transmits the notification to a related person's personal computer or mobile phone as an e-mail using a mail server, or transmits the information to the WWW server. Web distribution may be used.
[0049]
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of a search and detection process for a closed road / closed area according to this embodiment.
In (a), the predicted snow depth after the designated time is equal to or less than the allowable value, and the road branch Y 1 Virtual circuit breaker VS 1 , VS 2 Is in a conductive state (the circuit breaker VS 1 , VS 2 Is indicated by a broken line).
In (b), since the snow depth prediction value exceeds the allowable value, the virtual circuit breaker VS is operated by the snow depth simulator function SB. 1 , VS 2 Works, road branch Y 1 Are cut off from the road nodes A and B. In this state, the road system search function SC is activated.
In (c), a plurality of road systems are searched along the arrow starting from the slug node C, and as a result, the road branch Y 1 Is detected.
In (d), the road branch definition database 15c and the road node definition database 15d use the road branch Y. 1 Is detected as the national road Y between the towns A and B.
In (e), the road branch database 15f indicates that the road branch Y is a closed road. 1 Village D will be detected as a closed area related to.
[0050]
In the above-described embodiment, the road closure and the district closure due to snow cover have been described. However, the present invention can be applied to the road closure and the district closure due to rainfall in a similar manner.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, road closures due to snow and rain can be predicted in advance and district closures can be reported to local residents, municipalities, police, and the like. It is possible to provide a sufficient time allowance for protection and care for a person requiring care, snow removal work, and the like. In particular, if snow removal and melting operations are performed quickly and effectively, road closures and district closures can be avoided. This will reduce the economic and time loss caused by countermeasures falling behind, secure the health and safety of the sick and needy, and increase the efficiency of administration and the safety of residents, thereby improving the reliability of local governments. We can expect to do it.
Further, according to the present invention, even if there is no actual snowfall or rainfall, a road closure / district closure forecast can be issued simply by giving the snow depth data and the rainfall amount data to the road closure state prediction monitoring server in a simulated manner. It can also be used as a disaster training system in local governments.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of the present embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a database in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of a road modeling function.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing overall functions of the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart of a snow depth simulator function according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of a road system search function according to the embodiment.
FIG. 7 is a flowchart of a road closure / area closure prediction notification function according to the embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of a search and detection process for a closed road / closed area according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
10: Top local governments
11: LAN
12: Road closed state prediction monitoring server
13: Router
14: Database server
15: Database
15a: Snow depth instantaneous value database
15b: Snow depth prediction value database
15c: Road branch definition database
15d: Road node definition database
15e: Road branch state database
15f: Route district database
15g: Meteorological observation point database
15h: Weather information database
15i: Forecast history database
15j: Database for the location of sick and care recipients
15k: Forecast countermeasures database
151: System state database
16, 17: Terminal
20, 30, 40: Lower-level local governments
21: LAN
22: Server
23: Router
26, 27: Terminal
28: Control device
29: Notification device
50: Meteorological observation system
51: Unmanned weather observation device
60: Road monitoring system
70: System monitoring and control system
80: Police station, fire station
91-94: WAN
95: Dedicated line
VS 1 , VS 2 : Virtual circuit breaker
SP: Snow depth sensor

Claims (6)

積雪または降雨により指定時間内に道路が閉鎖されることを予測し、通報するシステムにおいて、
予測対象となる所定地域内の道路の接続状態をノード及びブランチによりモデル化する道路モデリング手段と、
ブランチ上に配置された観測点における指定時間内の積雪深または降雨量を予測計算し、その予測値が許容値を超過すると判定されたときに、ブランチの両端に配置された仮想的な遮断手段を動作させるシミュレータ手段と、
所定地域内のノード及びブランチを通る経路を順次探索して前記遮断手段が動作状態にあるブランチを検出する道路系統探索手段と、
前記遮断手段が動作状態にあるブランチに対応する道路区間を閉鎖道路として検出し、この閉鎖道路を有する地域に道路閉鎖予報を通報する道路閉鎖予測通報手段と、
を備えたことを特徴とする道路閉鎖状態予測・通報システム。
In the system that predicts that the road will be closed within the designated time due to snow or rainfall,
Road modeling means for modeling the connection state of roads in a predetermined area to be predicted by nodes and branches,
Predicted calculation of snow depth or rainfall within a specified time at observation points arranged on the branch, and when it is determined that the predicted value exceeds the allowable value, virtual blocking means arranged at both ends of the branch Simulator means for operating
Road system search means for sequentially searching for a route passing through a node and a branch in a predetermined area to detect a branch in which the blocking means is in operation;
Road closure prediction reporting means for detecting a road section corresponding to the branch in which the blocking means is in operation as a closed road, and reporting a road closure forecast to an area having the closed road;
A road closure state prediction / notification system comprising:
請求項1に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
道路交通が前記閉鎖道路のみに依存している地区を閉鎖地区として検出し、この閉鎖地区を有する地域または管轄行政機関に地区閉鎖予報を通報する手段と、
を備えたことを特徴とする道路閉鎖状態予測・通報システム。
The road closure state prediction / notification system according to claim 1,
Means for detecting an area in which road traffic is dependent only on the closed road as a closed area, and for notifying the area having the closed area or a competent administrative agency of a district closing forecast;
A road closure state prediction / notification system comprising:
請求項1に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
前記道路モデリング手段によりモデル化された道路のノード及びブランチがデータベース内の情報として格納され、
前記データベースと、前記シミュレータ手段と、前記道路系統探索手段と、前記道路閉鎖予測通報手段が、上位自治体または委託先の民間企業に設けられたサーバにより実現されることを特徴とする道路閉鎖状態予測・通報システム。
The road closure state prediction / notification system according to claim 1,
Nodes and branches of the road modeled by the road modeling means are stored as information in a database,
The road closure state prediction, wherein the database, the simulator means, the road system search means, and the road closure prediction notification means are realized by a server provided in a higher-level local government or a contracted private company. -Notification system.
請求項2に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
前記道路モデリング手段によりモデル化された道路のノード及びブランチがデータベース内の情報として格納され、
前記データベースと、前記シミュレータ手段と、前記道路系統探索手段と、前記地区閉鎖予測通報手段が、上位自治体または委託先の民間企業に設けられたサーバにより実現されることを特徴とする道路閉鎖状態予測・通報システム。
The road closure state prediction / notification system according to claim 2,
Nodes and branches of the road modeled by the road modeling means are stored as information in a database,
The road closure state prediction, wherein the database, the simulator means, the road system search means, and the district closure prediction notification means are realized by a server provided in a higher-level local government or a contracted private company. -Notification system.
請求項3または4に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
前記データベースには、下位自治体または他の団体に向けて道路閉鎖予報または地区閉鎖予報が発せられたときに下位自治体または他の団体が実行するべき対策が格納されていることを特徴とする道路閉鎖状態予測・通報システム。
The road closure state prediction / notification system according to claim 3 or 4,
Road closure characterized in that the database stores measures to be performed by the lower municipalities or other organizations when a road closure forecast or a district closure forecast is issued to the lower municipalities or other organizations. State prediction and notification system.
請求項5に記載した道路閉鎖状態予測・通報システムにおいて、
前記データベースには、道路閉鎖予報または地区閉鎖予報が通報される地区に居住する病人または要介護人の所在情報が格納されていることを特徴とする道路閉鎖状態予測・通報システム。
The road closure state prediction / notification system according to claim 5,
A road closure state prediction / notification system, wherein the database stores location information of a sick person or a person requiring care in a district where a road closure forecast or a district closure forecast is reported.
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