JP2007004452A - 災害避難支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複雑な構造のビル等での災害発生時において、安全な避難経路（脱出経路）を導き出し、円滑な避難行動を支援するシステムを提供する。
【解決手段】 災害発生時、避難可能な経路の分岐上に設置された火災情報把握端末群１０からセンタ端末２０へとデータが一定周期で送られ、ユーザ端末３０とセンタ端末２０との間で避難経路情報及び位置情報の送受信が行われる。センタ端末２０は、火災情報把握端末群１０とユーザ端末３０との位置情報を元に、各経路のグラフ図を作成する。このグラフ図上では、避難経路についての重み付けがなされており、この重み付けから各経路のうち最適な避難経路を算出する。このようにして導き出した経路がセンタ端末２０から送信されて、最短経路をユーザ端末３０の画面上に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、構造の複雑な建造物内などでの災害発生時に、安全な避難経路を導き出し、円滑な避難行動を支援する災害避難支援システムに関する。

近年、社会の高度経済成長化に伴い、先進国では特に、大きな商業施設やホテルのビル群が立ち並ぶようになっている。場合によっては、例えば、新宿の地下通路等のように、ビルとビルとが地下通路も含む通路で結ばれており、迷路のような複雑な構造となっている場所も存在する。

これらのビル群は、普段から利用していない限り、その構造を把握することは難しい。もし構造を理解できていない場所で例えば火災が発生すると、逃げ遅れ火災による事故に巻き込まれる可能性がある。火災に巻きこまれないようにするには、正確な避難経路を知ることが重要である。

しかしながら、建物の構造を知らない場所で火災に遭遇した時、正確な避難経路情報を知る手段がなく、最悪の場合、避難経路を誤り、火災事故に巻き込まれるといった問題がある。また、避難を誘導する人間が存在した場合、その人間は規定されているマニュアルだけに従い、適切な避難経路を認識して指示をしているとは限らないという問題もあった。

このような問題を解決する従来の技術としては、特許文献１〜３に開示された発明が公知である。特許文献１には、避難時の災害の拡がりを予測して避難者に最適な避難経路を指示し、かつ消火や救助に駆けつけた対策専門要員に最適な経路情報を提供する発明が開示されている。

また、特許文献２には、利用者等を目的地などに迅速、確実に誘導することができるシステムを提供する発明が開示されている。

さらに、特許文献３には、避難者を直接引率して安全な場所に避難誘導できるようにした火災発生の避難誘導装置を提供する発明が開示されている。
特開２０００−１１３３５７号公報 特開２００２−１１７１７３号公報 特開平７−２２２８１２号公報

上述したように、迷路のような構造となっている建物や大きなデパート・ホテル等での災害発生時、正確な避難経路情報がないことで避難経路を誤り、災害に巻き込まれるといった問題があった。また、避難を誘導する人間が存在した場合、その人間は規定されているマニュアルだけに従い、適切な避難経路を認識して指示をしているとは限らないという問題もあった。

また、特許文献１に開示された発明は、各装置の設置などの設備が大規模なものであり、コストが高くなってしまう。

また、特許文献２に開示された発明は、災害発生時に対する目的として発明されたものではない。さらには、携帯情報端末に目的地までの案内を文字で表示するので、災害発生時のように、冷静な状況判断力が欠如するような場合において最適なものとは言えない。

また、特許文献３に開示された発明は、避難誘導装置が避難者を直接引率するものであり、例えば、避難途中で避難誘導装置が故障してしまった場合などには、避難者は避難経路の途中まで誘導されて取り残されてしまい、その結果逃げ遅れにより被災するという虞がある。さらに、情報をモニタする装置と情報を集めるセンタとを繋ぐケーブルが、地震や火災等の被災により切断されてしまう事態も懸念される。

そこで本発明は、複雑な構造のビル等での災害発生時において、安全な避難経路（脱出経路）を導き出し、円滑な避難行動を支援するシステムを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、災害発生時に、災害発生区域内に存在する人の避難を支援する災害避難支援システムであって、第１の通信端末がネットワークを介して第２の通信端末及び第３の通信端末と接続され、第１の通信端末は、災害の発生の有無を検知する災害発生検知手段と、災害の状況を把握する災害状況把握手段と、災害の発生及び災害の状況を災害情報として第２の通信端末へ送信する災害情報送信手段とを有し、第２の通信端末は、第１の通信端末から送信される災害情報を受信する災害情報受信手段と、災害情報に基づき避難経路を導き出す避難経路導出手段とを有し、導出された避難経路を第３の通信端末へ送信することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の災害避難支援システムにおいて、災害情報は、一定周期で第２の通信端末へ送信されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の災害避難支援システムにおいて、第２の通信端末は、災害情報が一定周期で送信されるごとに避難経路を導き出して第３の通信端末へ送信することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の災害避難支援システムにおいて、第２の通信端末は、複数の第１の通信端末の各端末間を結び各経路をグラフ化する手段と、グラフ化された各経路を、災害情報に応じて各端末間ごとに危険度を設定する手段とをさらに有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の災害避難支援システムにおいて、第３の通信端末は、現在位置を第２の通信端末へ送信する位置情報送信手段をさらに有することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の災害避難支援システムにおいて、第２の通信端末は、第３の通信端末の位置と最終避難場所の位置とを二頂点化して結び該二頂点上に位置する各経路を検出する手段をさらに有し、該各経路のうち最も危険度の低い経路を避難経路として第３の通信端末へと送信することを特徴とする。

このように、本発明の災害避難支援システムによれば、設置作業が簡単で、災害発生時に安全な避難経路を導き出し、円滑な避難行動を支援する災害避難支援システムを提供することが可能となる。

本発明は、災害に関する状況情報を把握する情報把握手段と、後述するセンタ端末に前記の情報（災害に関する状況情報）を送信する送信手段と、前記の情報（災害に関する状況情報）を受信して、最適な避難経路を導き出し、これをユーザ端末に配信する手段（以後、この手段を有する端末をセンタ端末と称する）と、センタ端末からの情報を表示する手段（以後、この手段を有する端末をユーザ端末と称する）とを有する。

以下に、本実施形態の災害避難支援システムを、図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、以下に述べるものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。なお、本実施形態では、発生した災害として、ビルに火災が発生した場合を想定して説明する。
図１は、本実施形態の災害避難支援システムの構成を示すブロック図である。

本実施形態の災害避難支援システムは、火災情報端末群１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・）と、センタ端末２０と、ユーザ端末３０と、携帯電話網１００とで構成される。これらの火災情報端末群１０と、センタ端末２０と、ユーザ端末３０とは、例えばコンピュータプログラムなどで制御されて動作している。また、火災情報端末群１０と、センタ端末２０と、ユーザ端末３０とは、携帯電話網１００を介して相互に接続され、それぞれが通信可能である。

火災情報把握端末群１０は、例えば一酸化炭素や二酸化炭素等、火災時に発生する空気中の有害物質量や、温度を計測するセンサ（例えば、ＲＦＩＤ：Radio Frequency Identification等）で計測した情報を、携帯電話のような通信端末が読み取り、読み取った情報をセンタ端末２０へ転送するもの（以下、火災情報把握端末（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・）と称する）の集合である。そしてこの火災情報把握端末１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・は通常時、避難可能な経路上（各経路の分岐上）にそれぞれ設置される。また、センサで計測されたデータを災害発生の有無に関わらず、一定周期でセンタ端末２０に送信する機能も備えている。

センタ端末２０は、ワークステーション・サーバ等の情報処理装置であり、火災情報把握端末群１０が送信した情報、及び、ユーザ端末３０の位置情報を受信して、ユーザ端末３０の位置から避難口（出口）までの最適な避難経路を導き出す機能を有する。また、導き出した避難経路を、ユーザ端末３０に送信する機能も有している。これらの機能は一定周期で動作し、常に最新の状態をユーザ端末３０に送信する機能を備えている。

ユーザ端末３０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）機能付き携帯電話であり、センタ端末２０と通話状態である限り、現在の位置情報を一定周期でセンタ端末２０に送信する機能を有する。また、一定周期でセンタ端末２０から通知されてくる最適な避難経路を、ユーザ端末３０の画面上に更新・表示する機能を備えている。

次に、本実施形態の災害避難支援システムの動作について、図２及び図３を用いて説明する。

図２は、本実施形態の災害避難支援システムを、実際にビルに設置した場合の一例を示す図である。図２に示すように、まず、通常時に、避難可能な経路の分岐上に各火災情報把握端末１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・、をそれぞれ設置しておく。本実施形態では、通路で結ばれている２つのビルにおいて、避難可能な経路の分岐上に火災情報把握端末群１０が設置される例を示している。

図３は、本実施形態の災害避難支援システムの動作を示すフローチャートである。
まず、２つのビル内の避難可能な経路の分岐上に火災情報把握端末群１０を設置して電源を入れた後、火災時に備えて各センサで計測されたデータを、一定周期で常にセンタ端末２０に送信する（ステップＳ３０１）。センタ端末２０は、火災情報把握端末群１０が送信した情報を火災時に備えて常に受信しておく。

ここで、火災が発生した場合、避難者（若しくは避難誘導者）は、自分の端末（ユーザ端末３０）より、センタ端末２０へとアクセスして避難経路情報の送信要求を行う（ステップＳ３０２）。この要求に対してセンタ端末２０は、ユーザ端末３０へ現在の位置情報の送信要求を行う（ステップＳ３０３）。これに応答して、ユーザ端末３０は、ＧＰＳ機能によりその位置情報を一定周期でセンタ端末２０に送信する動作を開始する（ステップＳ３０４）。

ユーザ端末３０より位置情報を受けたセンタ端末２０は、火災情報把握端末群１０とユーザ端末３０との位置から、避難口までの最適経路を算出する（ステップＳ３０５）。この算出方法とは、以下に示す要領により最短経路問題として算出する。

（１）まず、火災情報把握端末群１０から入手した各経路の情報を元にして、各経路のグラフ図を作成する。図４は、本実施形態におけるグラフ図を示すものである。本実施形態においてこのグラフ図とは、火災情報把握端末１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，・・・、をノードと見なし、この各ノード間を結んだものである。そして、各ノード間（各経路間）の各辺に重み付けがなされている。なお、図４においては、この重み付けされた各経路の重みをＷとして示している。

この重み付けの仕方は、例えば、空気中の有害物質量が多かったり温度が高かったりする経路ほど、より重い重み付けとする。一方、通常状態に近い場合、すなわち、空気中の成分がより正常に近い状態の場合や温度が常温に近い状態の場合ほど、より低い重み付けとなる。

ここでさらに、重み付けの一例を挙げると、有害物質と温度との重み付けとして、それぞれ１０段階に設定する。この設定は、各経路において実施されるものとする。このように設定された重み付けの段階において、計測された各要素のうち最大の重みを経路の重みとする。例えば、ある経路の重み付けが、有害物質：１０，温度：１と算出された場合には、この経路の重みは１０となる。

（２）次に、上記（１）にて作成されたグラフ図を元にして、最短経路問題の解を解くことによって避難経路を求める。本実施形態において最短経路問題とは、重み付けしたグラフにおいて２頂点間（本実施形態の場合には、ユーザ端末３０の位置と避難出口との間）を結ぶ任意の経路の中から、各経路に割り当てられた重みの和が最小となる経路を見つけ出すアルゴリズムである。

センタ端末２０は、導き出した経路をユーザ端末３０へと送信する（ステップＳ３０６）。ユーザ端末３０では、センタ端末２０からの最短経路情報を受信して最短経路を画面上に表示する（ステップＳ３０７）。

上述したステップＳ３０４からステップＳ３０７までの動作を、一定周期で繰り返し行うことになる。すなわち、センタ端末２０は、最短経路の計算、及び、計算結果のユーザ端末３０への送信を一定周期で行う。また、ユーザ端末３０は、センタ端末２０から避難経路に関する情報が送信されてくる度に、最短避難経路情報を画面に更新・表示する。なお、ユーザ端末３０の機能は、センタ端末２０と接続している限り継続される。

以上のように、本実施形態の災害避難支援システムによれば、火災時などに、避難者は適切な避難経路情報を入手できる。したがって、避難経路を誤ることがなくなり、火災などによる事故に巻き込まれても、逃げ遅れなどによる被害に合うことがないという効果がある。また、避難経路情報を入手することで、避難指示者が適切な指示を実施することができるという効果もある。さらに、携帯端末を使用しているので、ビル内にケーブル（回線網）を引き回す必要がないという効果もある。本実施形態の災害避難支援システムは、第１の情報端末（火災情報端末群１０）から無線で情報が発信されるので、仮にケーブル（回線網）が被災によって断線した場合であってもその影響を受けることがない。

なお、本実施形態は上述したものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。例えば、センタ端末２０やユーザ端末３０などが、火災情報把握端末群１０のように複数存在するものであっても良い。

また、本実施形態においては、センサが計測した情報は携帯電話によってセンタ端末２０へと送信するものとしたが、携帯電話以外であっても、センサが計測した情報をセンタ端末２０へと送信できるものであればよい。

本実施形態の災害避難支援システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態の災害避難支援システムを、実際にビルに設置した場合の一例を示す図である。 本実施形態の災害避難支援システムの動作を示すフローチャートである。 本実施形態の災害避難支援システムのグラフ図である。

符号の説明

１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・） 火災情報把握端末群
２０ センタ端末
３０ ユーザ端末
１００ 携帯電話網
Ｗ 経路の重み

Claims (6)

1. 災害発生時に、災害発生区域内に存在する人の避難を支援する災害避難支援システムであって、
   第１の通信端末がネットワークを介して第２の通信端末及び第３の通信端末と接続され、
   前記第１の通信端末は、
   災害の発生の有無を検知する災害発生検知手段と、
   災害の状況を把握する災害状況把握手段と、
   前記災害の発生及び前記災害の状況を災害情報として前記第２の通信端末へ送信する災害情報送信手段とを有し、
   前記第２の通信端末は、
   前記第１の通信端末から送信される前記災害情報を受信する災害情報受信手段と、
   前記災害情報に基づき避難経路を導き出す避難経路導出手段とを有し、
   導出された前記避難経路を前記第３の通信端末へ送信することを特徴とする災害避難支援システム。
2. 前記災害情報は、一定周期で前記第２の通信端末へ送信されることを特徴とする請求項１に記載の災害避難支援システム。
3. 前記第２の通信端末は、前記災害情報が一定周期で送信されるごとに前記避難経路を導き出して前記第３の通信端末へ送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の災害避難支援システム。
4. 前記第２の通信端末は、
   複数の前記第１の通信端末の各端末間を結び各経路をグラフ化する手段と、
   グラフ化された前記各経路を、前記災害情報に応じて前記各端末間ごとに危険度を設定する手段とをさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の災害避難支援システム。
5. 前記第３の通信端末は、現在位置を前記第２の通信端末へ送信する位置情報送信手段をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の災害避難支援システム。
6. 前記第２の通信端末は、
   前記第３の通信端末の位置と最終避難場所の位置とを二頂点化して結び該二頂点上に位置する前記各経路を検出する手段をさらに有し、
   該各経路のうち最も前記危険度の低い経路を避難経路として前記第３の通信端末へと送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の災害避難支援システム。

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