JP2007314263A - 避難状況シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演算時間や計算リソースの増大を招くことなく、避難時の混雑状況を把握することができる避難状況シミュレーション装置を得ることを目的とする。
【解決手段】ボトルネックになる歩行移動区間の単位時間当りの通過可能人数ｌｑ（ｇｃ（ｆ））を演算する歩行移動シミュレーション部３と、エレベーター移動区間におけるエレベーターの単位時間当りの輸送人数ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））を演算するエレベーター移動シミュレーション部４とを設け、その通過可能人数ｌｑ（ｇｃ（ｆ））と輸送人数ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））からエレベーターの乗場における滞留人数の増加率Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））を演算する。
【選択図】図１

Description

この発明は、エレベーターを利用して避難する際の避難状況をシミュレーションする避難状況シミュレーション装置に関するものである。

従来の避難状況シミュレーション装置では、個別の通行者毎に、通行者の歩行速度に基づいて歩行による移動時間をシミュレーションし、また、エレベーターの運行計画に基づいてエレベーターによる移動時間をシミュレーションする（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−４４１３４号公報（段落番号［００１２］から［００１７］、図１）

従来の避難状況シミュレーション装置は以上のように構成されているので、歩行による移動時間とエレベーターによる移動時間がシミュレーションされる。しかし、歩行による移動時間は、通行者の歩行速度のみを基準にして演算しているため、避難時の混雑状況を把握することができない課題があった。
また、個別の通行者毎に、歩行による移動時間をシミュレーションする必要があるため、演算時間や計算リソースが大きくなる課題もあった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、演算時間や計算リソースの増大を招くことなく、避難時の混雑状況を把握することができる避難状況シミュレーション装置を得ることを目的とする。

この発明に係る避難状況シミュレーション装置は、避難経路設定手段により設定された避難経路の中で滞留が起こる歩行移動区間の単位時間当りの通過可能人数を演算する歩行移動シミュレーション手段と、避難経路設定手段により設定された避難経路のうち、エレベーター移動区間におけるエレベーターの単位時間当りの輸送人数を演算するエレベーター移動シミュレーション手段とを設け、歩行移動シミュレーション手段により演算された通過可能人数とエレベーター移動シミュレーション手段により演算された輸送人数からエレベーターの乗場における滞留人数の増加率を演算するようにしたものである。

この発明によれば、避難経路設定手段により設定された避難経路の中で滞留が起こる歩行移動区間の単位時間当りの通過可能人数を演算する歩行移動シミュレーション手段と、避難経路設定手段により設定された避難経路のうち、エレベーター移動区間におけるエレベーターの単位時間当りの輸送人数を演算するエレベーター移動シミュレーション手段とを設け、歩行移動シミュレーション手段により演算された通過可能人数とエレベーター移動シミュレーション手段により演算された輸送人数からエレベーターの乗場における滞留人数の増加率を演算するように構成したので、演算時間や計算リソースの増大を招くことなく、避難時の混雑状況を把握することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置を示す構成図であり、図において、演算条件入力部１は演算条件を示す演算条件データＣを入力する処理を実施する。
例えば、演算条件としては、ビルから避難する居住者の種別、ビルの階床、階高、各階の居住人口、居室の寸法、居室の配置、廊下の寸法、廊下の配置、階段の寸法、階段の配置、出入り口の幅、エレベーターの台数、定員、速度、加速度、戸開閉時間、戸幅などがある。
なお、演算条件入力部１は、ユーザが演算条件データＣを手入力する場合にはキーボードやマウスなどのマンマシンインタフェースから構成され、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記録されている演算条件データＣを入力する場合にはディスクドライブから構成される。
また、インターネットなどのネットワークから演算条件データＣを入力する場合にはネットワークインタフェースから構成される。
また、演算条件入力部１は、マンマシンインタフェース、ディスクドライブ及びネットワークインタフェースが組み合わされたものでもよい。

避難経路設定部２は演算条件入力部１により入力された演算条件データＣに基づいて居室から避難先までの避難経路を設定する処理を実施する。居室から避難先までの避難経路のうち、エレベーターの利用階とエレベーターの利用バンクについては、避難経路設定部２がオペレーターの設定を受け付けるようにしてもよい。
ただし、避難経路はビル全体で１つでもよいが、階床毎や、部屋毎に異なる避難経路を設定するようにしてもよい。この実施の形態１では、階床毎に異なる避難経路を設定するものとして説明する。
なお、演算条件入力部１及び避難経路設定部２から避難経路設定手段が構成されている。

歩行移動シミュレーション部３は避難経路設定部２により設定された避難経路のうち、歩行移動区間の移動時間を演算するほか、ボトルネックになる歩行移動区間（滞留が起こる歩行移動区間）の単位時間当りの通過可能人数や、ボトルネックになる歩行移動区間を全ての避難者が通過するのに要する滞留箇所通過時間などを演算する処理を実施する。なお、歩行移動シミュレーション部３は歩行移動シミュレーション手段を構成している。
歩行移動シミュレーション部３の水平移動時間演算部３ａは階避難開始時間や水平部分の最長距離の移動時間を演算する処理を実施する。
歩行移動シミュレーション部３の垂直移動時間演算部３ｂは階段部分の移動時間を演算する処理を実施する。
歩行移動シミュレーション部３の滞留時間演算部３ｃはエレベーター利用階において、ボトルネックになる出口を通過して避難する居住者の全員が出口を通過するのに必要な滞留箇所通過時間を演算する処理を実施する。

エレベーター移動シミュレーション部４は避難経路設定部２により設定された避難経路のうち、エレベーター移動区間の移動時間を演算するほか、エレベーター移動区間におけるエレベーターの単位時間当りの輸送人数などを演算する処理を実施する。なお、エレベーター移動シミュレーション部４はエレベーター移動シミュレーション手段を構成している。

乗場状態シミュレーション部５は歩行移動シミュレーション部３により演算された通過可能人数とエレベーター移動シミュレーション部４により演算された輸送人数からエレベーターの乗場における滞留人数の増加率を演算するとともに、その滞留人数の増加率と歩行移動シミュレーション部３により演算された滞留箇所通過時間からエレベーターの乗場における滞留人数の最大数を演算するなどの処理を実施する。なお、乗場状態シミュレーション部５は乗場状態シミュレーション手段を構成している。
乗場状態シミュレーション部５の滞留人数増加率演算部５ａはエレベーターの乗場における滞留人数の増加率を演算する処理を実施する。
乗場状態シミュレーション部５の最大滞留人数演算部５ｂはエレベーターの乗場における滞留人数の最大数を演算する処理を実施する。

総移動時間演算部６は歩行移動シミュレーション部３により演算された歩行移動区間の移動時間及び滞留箇所通過時間と、エレベーター移動シミュレーション部４により演算されたエレベーター移動区間の移動時間とからビル全体の避難完了時間を演算する処理を実施する。なお、総移動時間演算部６は避難完了時間演算手段を構成している。
演算結果出力部７は乗場状態シミュレーション部５により演算されたエレベーターの乗場における滞留人数の増加率及び滞留人数の最大数、歩行移動シミュレーション部３により演算されたエレベーターのｋ番目の停止階における平均待ち時間、総移動時間演算部６により演算された避難完了時間をディスプレイに表示するなどの処理を実施する。

図１の例では、避難状況シミュレーション装置の各構成要素（避難経路設定部２、歩行移動シミュレーション部３、エレベーター移動シミュレーション部４、乗場状態シミュレーション部５、総移動時間演算部６、演算結果出力部７）が専用のハードウェア（例えば、ＭＰＵなどを実装している半導体回路基板）で構成されているものを想定しているが、避難状況シミュレーション装置がコンピュータで構成されている場合、避難状況シミュレーション装置の各構成要素の処理内容が記述されているプログラムをコンピュータのメモリに記録し、コンピュータのＣＰＵが当該メモリに記録されているプログラムを実行するようにしてもよい。

図２はこの発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置の水平移動時間演算部３ａの処理内容を示すフローチャートであり、図３はこの発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置の垂直移動時間演算部３ｂの処理内容を示すフローチャートである。
また、図４はこの発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置のエレベーター移動シミュレーション部４の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
演算条件入力部１は、演算条件を示す演算条件データＣを入力する。
例えば、演算条件としては、ビルから避難する居住者の種別、ビルの階床、階高、各階の居住人口、居室の寸法、居室の配置、廊下の寸法、廊下の配置、階段の寸法、階段の配置、出入り口の幅、エレベーターの台数、定員、速度、加速度、戸開閉時間、戸幅などがある。

避難経路設定部２は、演算条件入力部１が演算条件データＣを入力すると、その演算条件データＣに基づいて居室から避難先までの避難経路を設定する。
避難経路はビル全体で１つでもよいが、この実施の形態１では、階床毎に異なる避難経路を設定するものとして説明する。
以下、ｆ階の避難経路をｅｒ（ｆ）と記述する。ただし、ｆ＝１，２，・・・，Ｆである。
避難経路設定部２によって設定された避難経路ＥＲは、以下の式（１）のように表される。
ＥＲ＝｛ｅｒ（１），・・・，ｅｒ（Ｆ）｝ （１）
ｅｒ（ｆ）
＝｛エレベーター利用階＝ｇｃ（ｆ），エレベーター利用バンク＝ｂｃ（ｆ），
階段出口ｂｎ（ｇｃ（ｆ），１），・・・，ｂｎ（ｇｃ（ｆ），ｉ），・・・
，ｂｎ（ｇｃ（ｆ），Ｎ）｝ （２）

ただし、式（１）（２）において、エレベーターを利用しない場合には、ｇｃ（ｆ），ｂｃ（ｆ）は値を設定しない。
また、階段出口ｂｎ（ｆ，ｉ）はｆ階の居住者がエレベーター利用階まで移動するために利用可能な非常階段の全てのｇｃ（ｆ）階での出口を表している。Ｎは非常階段の数を表しており、通常のビルではＮ＝２である。

歩行移動シミュレーション部３は、避難経路設定部２が避難経路ＥＲを設定すると、その避難経路ＥＲのうち、歩行移動区間の移動時間Ｔｍｈ（ｆ）を演算するほか、ボトルネックになる歩行移動区間の単位時間当りの通過可能人数ｌｑ（ｇｃ（ｆ））や、ボトルネックになる歩行移動区間を全ての避難者が通過するのに要する滞留箇所通過時間Ｔｑ（ｇｃ（ｆ））などを演算する。
歩行移動区間の移動時間Ｔｍｈ（ｆ）などの演算方法としては、例えば、建築基準法施行例第百二十九条の二の二に定められている全館避難安全検証法に基づいて計算することが可能である。
全館避難安全検証法については、２００１年版避難安全検証法の解説及び計算例とその解説（井上書院）に記載されている。
具体的には、以下に示すような演算を実施する。

歩行移動シミュレーション部３の水平移動時間演算部３ａは、階避難開始時間Ｔｓ（ｆ，ｒ）や水平部分の最長距離の移動時間Ｔｍｈ（ｆ）を演算する。
即ち、水平移動時間演算部３ａは、階床を表す変数ｆを避難対象の最下階に初期化する（図２のステップＳＴ１）。
また、水平移動時間演算部３ａは、ｆ階の部屋番号を表す変数ｒを“１”に初期化する（ステップＳＴ２）。

次に、水平移動時間演算部３ａは、上述した全館避難安全検証法に基づいて階避難開始時間Ｔｓ（ｆ，ｒ）を演算する（ステップＳＴ３）。
全館避難安全検証法によれば、階避難開始時間Ｔｓ（ｆ，ｒ）は、以下の式（３）（４）のように表される。

ただし、式（３）（４）において、Ａ（ｆ）はｆ階の各部屋、または、ｆ階を通らなければ避難することができない建物部分の床面積の合計である。

次に、水平移動時間演算部３ａは、演算条件入力部１により入力された演算条件データＣに基づいて、ｆ階の部屋ｒの中の出口より最も遠い位置から、部屋ｒから最も遠い避難階段までの距離と、避難階段のｇｃ（ｆ）階の出口からエレベーターバンクｂｃ（ｆ）のエレベーターホールまでの距離と、エレベーターバンクｂｃ（ｆ）の避難先階ｆｇ（ｂｃ（ｆ））のエレベーターホールから建物出口までの距離との和を避難者の歩行距離Ｌ（ｆ，ｒ）として演算する（ステップＳＴ４）。
ただし、ｆ階のエレベーター利用階ｇｃ（ｆ）がｆ階である場合には、エレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）のエレベーターホールまでの距離を演算する。
また、エレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）が設定されていない場合には、部屋ｒから最も遠い避難階段までの距離と、避難先階ｆｇ（ｂｃ（ｆ））の非常階段出口から建物出口までの距離との和を避難者の歩行距離Ｌ（ｆ，ｒ）として演算する。

水平移動時間演算部３ａは、避難者の歩行距離Ｌ（ｆ，ｒ）を演算すると、その歩行距離Ｌ（ｆ，ｒ）と全館避難安全検証法に示されている歩行速度Ｖｗを用いて、避難者の歩行時間Ｔｗ（ｆ，ｒ）を演算する（ステップＳＴ５）。
Ｔｗ（ｆ，ｒ）＝Ｌ（ｆ，ｒ）／Ｖｗ （５）
水平移動時間演算部３ａは、避難者の歩行時間Ｔｗ（ｆ，ｒ）を演算すると、その歩行時間Ｔｗ（ｆ，ｒ）と階避難開始時間Ｔｓ（ｆ，ｒ）から水平部分の移動時間Ｔｈ（ｆ，ｒ）を演算する（ステップＳＴ６）。
Ｔｈ（ｆ，ｒ）＝Ｔｓ（ｆ，ｒ）＋Ｔｗ（ｆ，ｒ） （６）

次に、水平移動時間演算部３ａは、ｆ階の部屋番号を表す変数ｒが、ｆ階の部屋番号の最大値Ｒ（ｆ）と等しいか否かを判定する（ステップＳＴ７）。
水平移動時間演算部３ａは、ｆ階の部屋番号を表す変数ｒが最大値Ｒ（ｆ）より小さい場合、変数ｒに“１”を加算して（ステップＳＴ８）、ステップＳＴ３の処理に戻る。
一方、ｆ階の部屋番号を表す変数ｒが最大値Ｒ（ｆ）と等しい場合、水平部分の移動時間Ｔｈ（ｆ，ｒ）の中で、最も大きいＴｈ（ｆ，ｒ）をｆ階の水平部分の移動時間Ｔｍｈ（ｆ）に設定する（ステップＳＴ１０）。

水平移動時間演算部３ａは、ｆ階の水平部分の移動時間Ｔｍｈ（ｆ）を設定すると、階床を示す変数ｆが、最大階床Ｆと等しいか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。
水平移動時間演算部３ａは、階床を示す変数ｆが最大階床Ｆより小さい場合、変数ｆに“１”を加算して（ステップＳＴ１１）、ステップＳＴ２の処理に戻る。
一方、階床を示す変数ｆが最大階床Ｆと等しい場合、処理を終了する。

歩行移動シミュレーション部３の垂直移動時間演算部３ｂは、垂直部分（階段部分）の移動時間Ｔｖ（ｆ）を演算する。
即ち、垂直移動時間演算部３ｂは、階床を表す変数ｆを避難対象の最下階に初期化する（図３のステップＳＴ２１）。
次に、垂直移動時間演算部３ｂは、ｆ階がエレベーター利用階ｇｃ（ｆ）であるか否かを判定する（ステップＳＴ２２）。

垂直移動時間演算部３ｂは、ｆ階がエレベーター利用階ｇｃ（ｆ）である場合、垂直部分（階段部分）の移動時間Ｔｖ（ｆ）を“０”に設定する（ステップＳＴ２３）。
垂直移動時間演算部３ｂは、ｆ階がエレベーター利用階ｇｃ（ｆ）と異なる場合、ｆ階からエレベーター利用階ｇｃ（ｆ）までの移動距離Ｌｖ（ｆ）を演算する（ステップＳＴ２４）。全館避難安全検証法によれば、移動距離Ｌｖ（ｆ）は、移動する階段の水平投影距離の総和を求めればよい。
ただし、エレベーター利用階ｇｃ（ｆ）が設定されていない場合には、エレベーターを利用しない避難経路ＥＲを使用するため、避難先階ｆｇ（ｂｃ（ｆ））までの移動距離Ｌｖ（ｆ）を演算する。

垂直移動時間演算部３ｂは、移動距離Ｌｖ（ｆ）を演算すると、その移動距離Ｌｖ（ｆ）と全館避難安全検証法に示されている階段室内の歩行速度Ｖｖｗを用いて、垂直部分（階段部分）の移動時間Ｔｖ（ｆ）を演算する（ステップＳＴ２５）。
Ｔｖ（ｆ）＝Ｌｖ（ｆ）／Ｖｖｗ （７）

垂直移動時間演算部３ｂは、垂直部分（階段部分）の移動時間Ｔｖ（ｆ）を演算すると、階床を示す変数ｆが、最大階床Ｆと等しいか否かを判定する（ステップＳＴ２６）。
垂直移動時間演算部３ｂは、階床を示す変数ｆが最大階床Ｆより小さい場合、変数ｆに“１”を加算して（ステップＳＴ２７）、ステップＳＴ２２の処理に戻る。
一方、階床を示す変数ｆが最大階床Ｆと等しい場合、処理を終了する。

歩行移動シミュレーション部３の滞留時間演算部３ｃは、ｆ階がエレベーター利用階ｇｃ（ｆ）である場合において、ボトルネックになるｆ階の階段出口ｂｎ（ｇｃ（ｆ），ｉ）を通過して避難する居住者の全員が階段出口ｂｎ（ｇｃ（ｆ），ｉ）を通過するのに必要な滞留箇所通過時間Ｔｑ（ｇｃ（ｆ））を演算する。
滞留箇所通過時間Ｔｑ（ｇｃ（ｆ））は、全館避難検証法によれば、以下の式（８）（９）にしたがって演算する。

ｐは単位面積当りの居住者の密度
ｌｑ（ｇｃ（ｆ））はｆ階の階段出口ｂｎ（ｇｃ（ｆ），ｉ）の単位時間当りの通過可能人数
Ｎｅｆｆ（ｇｃ（ｆ），ｉ）はｆ階の階段出口ｂｎ（ｇｃ（ｆ），ｉ）の有効流動係数であり、全館避難安全検証法に定められた方法により求められる。
Ｂｄ（ｇｃ（ｆ），ｉ）はｆ階の階段出口ｂｎ（ｇｃ（ｆ），ｉ）の幅
Ｆ（ｇｃ（ｆ））はエレベーター利用階がｇｃ（ｆ）階である階床ｆの集合

エレベーター移動シミュレーション部４は、避難経路設定部２が避難経路ＥＲを設定すると、その避難経路ＥＲのうち、エレベーター移動区間の移動時間である輸送完了時間Ｔｅ（ｊ）を演算するほか、エレベーター移動区間におけるエレベーターの単位時間当りの輸送人数ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））などを演算する。
具体的には、以下に示すような演算を実施する。

エレベーター移動シミュレーション部４は、シミュレーションを実施するエレベーターバンクを表す変数ｊを“１”に初期化し（図４のステップＳＴ３１）、階床を表す変数ｆを避難対象の最下階に初期化する（ステップＳＴ３２）。
また、エレベーター移動シミュレーション部４は、エレベーターバンクｊの停止階を表す変数ｋを“０”に初期化する（ステップＳＴ３３）。

次に、エレベーター移動シミュレーション部４は、ｆ階のエレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）がエレベーターバンクｊであるか否かを判定する（ステップＳＴ３４）。
エレベーター移動シミュレーション部４は、ｆ階のエレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）がエレベーターバンクｊと異なる場合、ステップＳＴ３８の処理に移行するが、ｆ階のエレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）がエレベーターバンクｊと等しい場合、変数ｋに“１”を加算する（ステップＳＴ３５）。

次に、エレベーター移動シミュレーション部４は、ｆ階のエレベーター利用階ｇｃ（ｆ）をエレベーターバンクｊの停止階の中のｋ番目の停止階ｆｓ（ｊ，ｋ）に設定する（ステップＳＴ３６）。
また、エレベーター移動シミュレーション部４は、ｆ階の居住者数ｐＡ（ｆ）をエレベーターバンクｊのｋ番目の停止階ｆｓ（ｊ，ｋ）の乗車人数ｐｎ（ｊ，ｋ）として設定する（ステップＳＴ３７）。

次に、エレベーター移動シミュレーション部４は、階床を示す変数ｆが、最大階床Ｆと等しいか否かを判定する（ステップＳＴ３８）。
エレベーター移動シミュレーション部４は、階床を示す変数ｆが最大階床Ｆより小さい場合、変数ｆに“１”を加算して（ステップＳＴ３９）、ステップＳＴ３４の処理に戻る。
一方、階床を示す変数ｆが最大階床Ｆと等しい場合、ステップＳＴ４０の処理に移行する。またこのとき得られているｋの値をｋの最大値Ｋとする。

エレベーター移動シミュレーション部４は、階床を示す変数ｆが最大階床Ｆと等しい場合、ｋ番目の停止階ｆｓ（ｊ，ｋ）と乗車人数ｐｎ（ｊ，ｋ）を用いて、ｆｓ（ｊ，ｋ）階からエレベーターに乗車する乗客が避難先階ｆｇ（ｊ）に移動するシミュレーションを実施する（ステップＳＴ４０）。
エレベーター移動シミュレーション部４は、各ｆｓ（ｊ，ｋ）階からエレベーターに乗車した乗客が避難先階ｆｇ（ｊ）に降車する条件でエレベーターの単位時間当りの輸送人数ｃａｐ（ｊ）を演算する（ステップＳＴ４１）。
なお、エレベーターの単位時間当りの輸送人数ｃａｐ（ｊ）の演算方法は、例えば、以下の非特許文献に開示されている。

１９９２年版 建築設計・施工のための昇降機計画指針、社団法人日本エレベータ協会、ｐ．３１〜ｐ．３９ １９９２ 堀、林著、「建築と設備技術者のためのエレベータ・エスカレータ計画」技術書院、ｐ．５３〜ｐ．７１３９ １９９４

エレベーター移動シミュレーション部４は、各ｆｓ（ｊ，ｋ）階からエレベーターに乗車した乗客が避難先階ｆｇ（ｊ）に降車する条件で演算されるエレベーター周回時間ＲＴＴ（ｊ）に基づいてｋ番目の停止階における平均待ち時間ａｗｔ（ｊ，ｋ）を演算する（ステップＳＴ４２）。
ａｗｔ（ｊ，ｋ）＝ＲＴＴ（ｊ）／（２×Ｊ） （１０）
なお、エレベーター周回時間ＲＴＴ（ｊ）の演算方法は、上記の非特許文献（１）（２）に開示されている。
また、エレベーター移動シミュレーション部４は、乗車人数ｐｎ（ｊ，ｋ）とエレベーターの単位時間当りの輸送人数ｃａｐ（ｊ）から居住者の全員が避難先階ｆｇ（ｊ）に移動するのに必要な輸送完了時間Ｔｅ（ｊ）を演算する（ステップＳＴ４３）。

エレベーター移動シミュレーション部４は、エレベーターバンクｊがバンク番号の最大値Ｊと等しいか否かを判定する（ステップＳＴ４４）。
エレベーター移動シミュレーション部４は、エレベーターバンクｊがバンク番号の最大値Ｊより小さい場合、変数ｊに“１”を加算して（ステップＳＴ４５）、ステップＳＴ３２の処理に戻る。
一方、エレベーターバンクｊがバンク番号の最大値Ｊと等しい場合、処理を終了する。

乗場状態シミュレーション部５の滞留人数増加率演算部５ａは、上記のようにして、歩行移動シミュレーション部３がｆ階の階段出口ｂｎ（ｇｃ（ｆ），ｉ）の単位時間当りの通過可能人数ｌｑ（ｇｃ（ｆ））を演算し、エレベーター移動シミュレーション部４がエレベーターの単位時間当りの輸送人数ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））を演算すると、その通過可能人数ｌｑ（ｇｃ（ｆ））と輸送人数ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））からエレベーターの乗場における滞留人数の増加率Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））を演算する。
Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））
＝ｌｑ（ｇｃ（ｆ））−ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））／Ｓｔ（ｂｃ（ｆ）） （１２）
ただし、Ｓｔ（ｂｃ（ｆ））はエレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）の停止数である。

最大滞留人数演算部５ｂは、滞留人数増加率演算部５ａがエレベーターの乗場における滞留人数の増加率Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））を演算すると、その滞留人数の増加率Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））と歩行移動シミュレーション部３により演算された滞留箇所通過時間Ｔｑ（ｇｃ（ｆ））からエレベーターの乗場における滞留人数の最大数Ｓｍａｘ（ｇｃ（ｆ））を演算する。
Ｓｍａｘ（ｇｃ（ｆ））＝ｍａｘ（Ｔｑ（ｇｃ（ｆ））・Ｓｒ（ｇｃ（ｆ）），０） （１３）
ここで、ｍａｘ（）は引数のうち最も大きい値を得る関数である。

総移動時間演算部６は、歩行移動シミュレーション部３と、エレベーター移動シミュレーション部４と乗場状態シミュレーション部５の演算結果から、ビル全体の避難完了時間Ｔａｌｌを演算する。避難完了時間Ｔａｌｌの演算の方法としては、たとえば、数４のように演算できる。

数４は階段避難とエレベーター避難がスムーズに行なわれず、２つの避難が同時並行で行なわれなかったという最悪のケースの避難完了時間を演算している。
また、階段避難とエレベーター避難のが完全に同時並行的に行なわれた最良のケースの避難完了時間Ｔａｌｌを求めて用いる場合には、数４−ｂから避難完了時間を演算する。

演算結果出力部７は、乗場状態シミュレーション部５により演算されたエレベーターの乗場における滞留人数の増加率Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））及び滞留人数の最大数Ｓｍａｘ（ｇｃ（ｆ））、歩行移動シミュレーション部３により演算されたエレベーターのｋ番目の停止階における平均待ち時間ａｗｔ（ｊ，ｋ）、総移動時間演算部６により演算された避難完了時間Ｔａｌｌをディスプレイに表示する。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、避難経路設定部２により設定された避難経路ＥＲの中でボトルネックになる歩行移動区間の単位時間当りの通過可能人数ｌｑ（ｇｃ（ｆ））を演算する歩行移動シミュレーション部３と、避難経路設定部２により設定された避難経路ＥＲのうち、エレベーター移動区間におけるエレベーターの単位時間当りの輸送人数ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））を演算するエレベーター移動シミュレーション部４とを設け、歩行移動シミュレーション部３により演算された通過可能人数ｌｑ（ｇｃ（ｆ））とエレベーター移動シミュレーション部４により演算された輸送人数ｃａｐ（ｂｃ（ｆ））からエレベーターの乗場における滞留人数の増加率Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））を演算するように構成したので、演算時間や計算リソースの増大を招くことなく、避難時の混雑状況を把握することができる効果を奏する。

また、この実施の形態１によれば、乗場状態シミュレーション部５が滞留人数の増加率Ｓｒ（ｇｃ（ｆ））と歩行移動シミュレーション部３により演算された滞留箇所通過時間Ｔｑ（ｇｃ（ｆ））からエレベーターの乗場における滞留人数の最大数Ｓｍａｘ（ｇｃ（ｆ））を演算するように構成したので、最大混雑時の状況を把握することができる効果を奏する。

また、この実施の形態１によれば、歩行移動シミュレーション部３により演算されたｆ階の水平部分の移動時間Ｔｍｈ（ｆ）、垂直部分（階段部分）の移動時間Ｔｖ（ｆ）及び滞留箇所通過時間Ｔｑ（ｇｃ（ｆ））と、エレベーター移動シミュレーション部４により演算された居住者の全員がエレベーターを利用して避難先階ｆｇ（ｊ）に移動するのに必要な輸送完了時間Ｔｅ（ｇｃ（ｆ））から、ビル全体の避難完了時間Ｔａｌｌを演算するように構成したので、災害発生時にエレベーターと階段を併用して避難する際の正確な避難時間を把握することができる効果を奏する。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による避難状況シミュレーション装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
避難経路候補作成部８は演算条件入力部１により入力された演算条件データＣに基づいて居室から避難先までの避難経路ＥＲの候補経路ＥＲｃ（ｍ）を少なくとも１以上作成し（例えば、ビル内で設定可能な全ての避難経路を作成する）、その候補経路ＥＲc（ｍ）を順番に避難経路設定部２に出力する。この場合、避難経路設定部２は避難経路候補作成部８から出力された候補経路ＥＲｃ（ｍ）を避難経路ＥＲとして設定する。
全ての取り得る避難経路の集合をＧＥＲとすると、候補経路ＥＲｃ（ｍ）はｍ番目のＧＥＲに含まれる避難経路候補である。
ＥＲc（ｍ）∋ＧＥＲ
なお、演算条件入力部１、避難経路設定部２及び避難経路候補作成部８から避難経路設定手段が構成されている。

避難経路評価部９は乗場状態シミュレーション部５又は総移動時間演算部６の演算結果から避難経路候補作成部８により作成された候補経路ＥＲｃ（ｍ）を評価する処理を実施する。なお、避難経路評価部９は避難経路評価手段を構成している。
最適避難経路選択部１０は避難経路候補作成部８により作成された候補経路ＥＲｃ（ｍ）の中で、避難経路評価部９の評価結果が最も高い候補経路ＥＲｃ（ｍ）を最適な避難経路ＥＲｏｐｔとして選択する処理を実施する。なお、最適避難経路選択部１０は避難経路選択手段を構成している。

次に動作について説明する。
避難経路候補作成部８は、演算条件入力部１により入力された演算条件データＣに基づいて居室から避難先までの避難経路ＥＲの候補経路ＥＲｃ（ｍ）を少なくとも１以上作成する。
避難経路候補作成部８は、例えば、ビル内で設定可能な全ての避難経路を作成し、仮にＭ個の候補経路ＥＲｃ（ｍ）を作成したとすると、１番目の候補経路ＥＲｃ（１）からＭ番目の候補経路ＥＲｃ（Ｍ）まで順番に避難経路設定部２に出力する。
また、次のように作成を行なってもよい。１番目の候補経路ＥＲｃ（１）は各バンクの最上階をエレベーター利用階とし、２番目以降は避難経路評価部９から得られる避難完了時間の値と、各階の避難時間が等しい階が利用するエレベーターバンクに乗車する階を１減じ、他のいずれかのバンクから乗車する階ｆを１増加させるように候補経路ＥＲｃ（ｍ）を作成してもよい。
避難経路設定部２は、避難経路候補作成部８からｍ番目の候補経路ＥＲｃ（ｍ）を受けると、ｍ番目の候補経路ＥＲｃ（ｍ）を避難経路ＥＲとして設定する。

歩行移動シミュレーション部３、エレベーター移動シミュレーション部４、乗場状態シミュレーション部５又は総移動時間演算部６及び演算結果出力部７の処理内容は、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

避難経路評価部９は、乗場状態シミュレーション部５又は総移動時間演算部６の演算結果から避難経路候補作成部８により作成された候補経路ＥＲｃ（ｍ）を評価する。
即ち、避難経路評価部９は、演算結果出力部７から乗場状態シミュレーション部５又は総移動時間演算部６の演算結果Ｖを受けると、その演算結果ＶをＶ（ｍ）として保存し、予め与えられた評価式を用いて評価値ＥＶ（ｍ）を演算する。
例えば、総移動時間演算部６の演算結果である避難完了時間Ｔａｌｌを評価対象とする場合、その避難完了時間Ｔａｌｌが短時間である程、評価値ＥＶ（ｍ）が高くなる評価式を用いて、評価値ＥＶ（ｍ）を演算する。

避難経路評価部９は、候補経路ＥＲｃ（ｍ）に対する評価値ＥＶ（ｍ）を演算すると、その評価値ＥＶ（ｍ）を最適避難経路選択部１０に出力するとともに、ｍ＋１番目の避難経路ＥＲｃ（ｍ＋１）の出力を避難経路候補作成部８に指示する。
避難経路評価部９は、候補経路ＥＲｃ（ｍ＋１）に対する評価値ＥＶ（ｍ＋１）を演算すると、その評価値ＥＶ（ｍ＋１）を最適避難経路選択部１０に出力する。
最適避難経路選択部１０は、避難経路評価部９から候補経路ＥＲｃ（１）〜ＥＲｃ（Ｍ）に対する評価値ＥＶ（１）〜ＥＶ（Ｍ）を受けると、評価結果が最も高い候補経路ＥＲｃ（ｍ）を最適な避難経路ＥＲｏｐｔとして選択する。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、避難経路評価部９が乗場状態シミュレーション部５又は総移動時間演算部６の演算結果Ｖ（ｍ）から避難経路候補作成部８により作成された候補経路ＥＲｃ（ｍ）を評価し、最適避難経路選択部１０が避難経路候補作成部８により作成された候補経路ＥＲｃ（ｍ）の中で、避難経路評価部９の評価結果が最も高い候補経路ＥＲｃ（ｍ）を最適な避難経路ＥＲｏｐｔとして選択するように構成したので、複数の避難経路を設定することが可能な場合でも、災害発生時に最適な避難経路ＥＲｏｐｔを採用することができる効果を奏する。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による避難状況シミュレーション装置を示す構成図であり、図において、図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
防災設備制御装置２１はビル内に設置されている火災報知器や煙感知器などの防災機器と接続されており、その防災機器から情報を収集して、避難に利用可能なエレベーターや避難経路の情報（例えば、避難階段や通路の情報）を避難状況シミュレーション装置に出力する装置である。
在管者人数検出装置２２はビル内の各フロアや各部屋に存在する避難者の人数を測定する装置であり、例えば、入退出管理システムや、カメラによる人数検知システムなどのエリア毎の人数をカウント可能な機器と接続されている。在管者人数検出装置２２は階床毎又は部屋毎の人数を避難状況シミュレーション装置に出力する。なお、在管者人数検出装置２２は自動的に人数をカウントする以外に、人手によって人数を入力する入力装置であってもよい。

避難状況シミュレーション装置の演算条件入力部１は演算条件を示す演算条件データＣ（例えば、ビルから避難する居住者の種別、ビルの階床、階高、各階の居住人口、居室の寸法、居室の配置、廊下の寸法、廊下の配置、階段の寸法、階段の配置、出入り口の幅、エレベーターの台数、定員、速度、加速度、戸開閉時間、戸幅）を入力するほかに、防災設備制御装置２１から出力される避難に利用可能なエレベーター等の情報や、在管者人数検出装置２２から出力される避難者の人数を演算条件データＣとして入力する。
この場合、避難経路候補作成部８は、防災設備制御装置２１から出力される避難に利用可能なエレベーター等の情報や、在管者人数検出装置２２から出力される避難者の人数を条件にして、避難経路ＥＲの候補経路ＥＲｃ（ｍ）を作成することになる。

避難状況シミュレーション装置の最適避難経路選択部１０は、避難経路評価部９の評価結果が最も高い候補経路ＥＲｃ（ｍ）を最適な避難経路ＥＲｏｐｔとして選択すると、最適な避難経路ＥＲｏｐｔを監視装置２３、避難経路案内表示制御装置２４、非常放送制御装置２５及びエレベーター制御装置２６に出力する。
監視装置２３は例えばビルの防災管理者が監視する防災機器等の監視盤であり、最適避難経路選択部１０から出力された最適な避難経路ＥＲｏｐｔを画面上に表示する。
避難経路案内表示制御装置２４は避難階段や廊下あるいはエレベーターホールに設置され、最適避難経路選択部１０から出力された最適な避難経路ＥＲｏｐｔを表示する表示ディスプレイや表示灯を制御する装置である。
なお、監視装置２３及び避難経路案内表示制御装置２４から避難経路提示手段が構成されている。

非常放送制御装置２５はビル内の非常放送設備を制御する装置であり、最適避難経路選択部１０から出力された最適な避難経路ＥＲｏｐｔにしたがって非常放送設備から放送される内容を制御する。
エレベーター制御装置２６は最適避難経路選択部１０から出力された最適な避難経路ＥＲｏｐｔにしたがってエレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）のエレベーターがｇｃ（ｆ）階で停止しながら、避難先階に移動するように制御する装置である。
なお、非常放送制御装置２５及びエレベーター制御装置２６から制御手段が構成されている。

次に動作について説明する。
この実施の形態３では、避難経路候補作成部８は、上記実施の形態１，２と異なり、固定的な演算条件のほかに、災害発生時の変動的な演算条件、即ち、防災設備制御装置２１から出力される避難に利用可能なエレベーターの情報、避難経路の情報や、在管者人数検出装置２２から出力される避難者の人数を条件に加えて、避難経路ＥＲの候補経路ＥＲｃ（ｍ）を作成する。
したがって、上記実施の形態１，２よりも更に適正な候補経路ＥＲｃ（ｍ）が作成されることになる。

最適避難経路選択部１０は、上記実施の形態２と同様にして、最適な避難経路ＥＲｏｐｔを選択すると、最適な避難経路ＥＲｏｐｔを監視装置２３、避難経路案内表示制御装置２４、非常放送制御装置２５及びエレベーター制御装置２６に出力する。
これにより、監視装置２３が画面上に最適な避難経路ＥＲｏｐｔを表示するので、例えば、ビルの防災管理者が避難経路ＥＲｏｐｔを確認することができるようになる。
また、避難経路案内表示制御装置２４が避難階段や廊下やエレベーターホールに設置されている表示ディスプレイ等に最適な避難経路ＥＲｏｐｔを表示するので、例えば、避難者が避難経路ＥＲｏｐｔを確認することができるようになる。

また、非常放送制御装置２５が最適避難経路選択部１０から出力された最適な避難経路ＥＲｏｐｔにしたがって非常放送設備から放送される内容を制御するので、例えば、避難者が避難する際に有効な放送を聞くことができるようになる。
さらに、エレベーター制御装置２６が最適避難経路選択部１０から出力された最適な避難経路ＥＲｏｐｔにしたがってエレベーター利用バンクｂｃ（ｆ）のエレベーターがｇｃ（ｆ）階で停止しながら、避難先階に移動するように制御するので、避難者がエレベーターを利用して速やかに避難することができるようになる。

この発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置の水平移動時間演算部３ａの処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置の垂直移動時間演算部３ｂの処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による避難状況シミュレーション装置のエレベーター移動シミュレーション部４の処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による避難状況シミュレーション装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による避難状況シミュレーション装置を示す構成図である。

符号の説明

１ 演算条件入力部（避難経路設定手段）、２ 避難経路設定部（避難経路設定手段）、３ 歩行移動シミュレーション部（歩行移動シミュレーション手段）、３ａ 水平移動時間演算部、３ｂ 垂直移動時間演算部、４ エレベーター移動シミュレーション部（エレベーター移動シミュレーション手段）、５ 乗場状態シミュレーション部（乗場状態シミュレーション手段）、５ａ 滞留人数増加率演算部、５ｂ 最大滞留人数演算部、６ 総移動時間演算部（避難完了時間演算手段）、７ 演算結果出力部、８ 避難経路候補作成部（避難経路設定手段）、９ 避難経路評価部（避難経路評価手段）、１０ 最適避難経路選択部（避難経路選択手段）、２１ 防災設備制御装置、２２ 在管者人数検出装置、２３ 監視装置（避難経路提示手段）、２４ 避難経路案内表示制御装置（避難経路提示手段）、２５ 非常放送制御装置（制御手段）、２６ エレベーター制御装置（制御手段）。

Claims (6)

1. 避難経路を設定する避難経路設定手段と、上記避難経路設定手段により設定された避難経路の中で滞留が起こる歩行移動区間の単位時間当りの通過可能人数を演算する歩行移動シミュレーション手段と、上記避難経路設定手段により設定された避難経路のうち、エレベーター移動区間におけるエレベーターの単位時間当りの輸送人数を演算するエレベーター移動シミュレーション手段と、上記歩行移動シミュレーション手段により演算された通過可能人数と上記エレベーター移動シミュレーション手段により演算された輸送人数からエレベーターの乗場における滞留人数の増加率を演算する乗場状態シミュレーション手段とを備えた避難状況シミュレーション装置。
2. 歩行移動シミュレーション手段が滞留が起こる歩行移動区間を全ての避難者が通過するのに要する滞留箇所通過時間を演算し、乗場状態シミュレーション手段が上記歩行移動シミュレーション手段により演算された滞留箇所通過時間と滞留人数の増加率からエレベーターの乗場における滞留人数の最大数を演算することを特徴とする請求項１記載の避難状況シミュレーション装置。
3. 歩行移動シミュレーション手段が歩行移動区間の移動時間を演算し、エレベーター移動シミュレーション手段がエレベーター移動区間の移動時間を演算し、上記歩行移動区間の移動時間、上記エレベーター移動区間の移動時間及び滞留箇所通過時間から避難完了時間を演算する避難完了時間演算手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の避難状況シミュレーション装置。
4. 乗場状態シミュレーション手段又は避難完了時間演算手段の演算結果から避難経路設定手段により設定された避難経路を評価する避難経路評価手段と、上記避難経路設定手段により複数の避難経路が設定された場合、複数の避難経路の中から上記避難経路評価手段の評価結果が最も高い避難経路を選択する避難経路選択手段とを設けたことを特徴とする請求項３記載の避難状況シミュレーション装置。
5. 避難経路選択手段は、避難経路を提示する避難経路提示手段、または、避難経路にしたがって非常放送設備又はエレベーターを制御する制御手段に対して、避難経路評価手段の評価結果が最も高い避難経路を出力することを特徴とする請求項４記載の避難状況シミュレーション装置。
6. 避難経路設定手段は、防災設備制御装置から出力される避難に利用可能なエレベーターの情報、避難経路の情報又は在管者人数検出装置により検出されるビル内に存在する避難者の人数を条件にして、避難経路を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の避難状況シミュレーション装置。
   

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