JP2009031461A - Device and method for predicting evacuation status in disaster - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測するための装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for predicting a situation in which a large number of people evacuate to a plurality of shelters through a plurality of roads in a disaster.
大災害発生時には、大勢の人々が各住居から避難所に向けて避難する。その際、災害によって発生した道路上の障害物や道路幅の狭い箇所などがボトルネックとなって、歩行速度が遅くなり、避難完了までの時間が平時と比べて大幅に長くなる可能性がある。また、災害発生場所と避難場所の位置関係や、避難経路についての自治体などからのタイムリーな情報提供によって、避難にかかる時間は大きく変わる可能性もある。 When a major disaster occurs, a large number of people evacuate from their homes to the shelter. At that time, obstacles on the road caused by a disaster or narrow parts of the road become bottlenecks, slowing the walking speed, and the time to complete evacuation may be significantly longer than normal . In addition, the time required for evacuation may vary greatly depending on the positional relationship between the disaster occurrence site and the evacuation site and the timely provision of information about the evacuation route from the local government.
避難所の設定や設置、あるいは災害時の避難に備えた道路整備では、上記に示したようなボトルネック要因を考慮しながら進めることが望ましい。ボトルネック要因を考慮した検討では、避難訓練結果などを利用することが考えられるが、訓練では検討パターンが限られており、種々の整備項目の効果を比較検討することが困難である。 In setting and setting up shelters and road maintenance in preparation for disaster evacuation, it is desirable to proceed while considering the bottleneck factors described above. In the study that considers the bottleneck factor, it is possible to use the evacuation drill results, but the study pattern is limited in the training, and it is difficult to compare and examine the effects of various maintenance items.
近年、コンピュータを用いたシミュレーション技術が発達し、さまざまな事象の再現について、その有効性が示されている。避難シミュレーション技術についても、特許提案がなされている。しかしながら、これらは、一時避難所から広域避難所への集団での避難にかかる時間についてのシミュレーション技術(特許文献1)や、建築物内での避難状況をシミュレートする技術(特許文献2)であり、広域にわたる各住居からの個別の住民の避難を予測するものではない。
上述したように、避難所の設定や設置、あるいは災害時の避難に備えた道路整備では、コンピュータを用いたシミュレーションを活用し、ボトルネック要因を考慮しながら進めることが有効である。しかしながら、広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測するシミュレーション装置はこれまでに提案されていない。 As described above, it is effective to set up and install shelters, or to improve roads in preparation for evacuation in the event of a disaster, taking into account the bottleneck factor using computer simulation. However, a simulation device that predicts evacuation of individual residents from each residence over a wide area has not been proposed so far.
本発明は,広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測し、避難所設定や設置、災害時の避難に備えた道路整備を有効に進めるための情報を提供できるようにすることを目的とする。 The present invention predicts the evacuation of individual residents from each residence over a wide area, and makes it possible to provide information for effectively proceeding with the setting and installation of evacuation shelters and road maintenance in preparation for disaster evacuation. Objective.
上記目的を達成するために、本発明に係る災害時避難状況予測装置は、所定領域内の多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測する装置であって、道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力部と、前記入力部で入力された情報を記憶する記憶部と、前記入力部で入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測部と、前記予測部で予測された避難状況を表示する表示部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a disaster evacuation situation prediction apparatus according to the present invention is an apparatus that predicts a situation in which a large number of people in a predetermined area evacuate to a plurality of shelters through a plurality of roads in a disaster. An input unit for inputting information on roads, shelter positions, evacuation routes, movement speed during evacuation, normal population distribution, and evacuation start time, and a storage unit for storing information input in the input unit And a prediction unit that predicts an evacuation situation based on information input by the input unit, and a display unit that displays the evacuation situation predicted by the prediction unit.
また、本発明に係る災害時避難状況予測方法は、所定領域内の多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測する方法であって、道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力ステップと、前記入力ステップで入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測ステップと、前記予測ステップで予測された避難状況を表示する表示ステップと、を有することを特徴とする。 The disaster evacuation situation prediction method according to the present invention is a method for predicting a situation in which a large number of people in a predetermined area evacuate to a plurality of shelters through a plurality of roads at the time of a disaster. An input step for inputting information on the position, evacuation route, movement speed at the time of evacuation, population distribution at normal times, and evacuation start time, and a prediction step for predicting the evacuation situation based on the information input in the input step; And a display step for displaying the evacuation situation predicted in the prediction step.
本発明によれば、広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測することができ、それに基づいて、避難所設定や設置、災害時の避難に備えた道路整備を有効に進めることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to predict the evacuation of individual residents from each residence over a wide area, and based on this, it is possible to effectively proceed with the setting and installation of evacuation shelters and road maintenance in preparation for evacuation in the event of a disaster. It becomes possible.
以下、本発明に係る避難状況予測装置の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of an evacuation situation prediction apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る避難状況予測装置は、図1に示すように、中央処理装置(CPU)10と入力装置30と内部記憶装置20と出力装置40を有する。CPU10は、データ入力ユニット11と予測ユニット12と出力・表示ユニット13を備える。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the evacuation situation prediction apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a central processing unit (CPU) 10, an
データ入力ユニット11は、後述する道路データ設定モジュール22と、避難所位置や収容可能人数を設定する避難所設定モジュール23と、避難時移動速度設定モジュール24と、避難経路設定モジュール25と、避難開始時刻設定モジュール26と、通常時または避難時の人口分布を設定する人口分布設定モジュール27とを含む。予測ユニット12は避難状況予測モジュール32を含み、各住民の避難状況を予測する。出力・表示ユニット13は予測結果出力モジュール42と予測結果表示モジュール43を含み、予測結果をファイルや表示画面に出力する。内部記憶装置20は、データ入力ユニット11で設定され数値化された道路データ、避難所データなどのデータを格納する。
The
道路データ設定モジュール22は、図2に示すように、道路ネットワークをノードとリンクの形式で入力する道路位置入力機能52、道路を構成するリンク幅を入力する道路幅員設定機能53、最大通行量設定機能54および災害によって生じる障害物や道路破損箇所の位置を設定する道路破損箇所設定機能55を有する。
As shown in FIG. 2, the road
避難シミュレーションを開始するには、道路データを作成する必要がある。精度よいシミュレーションをするためには、正確な道路データが必要になる。本実施形態に係る道路位置入力機能は、図3に示すように、地図情報を画像データとして道路データ作成画面の背景画面として表示させることができる。ユーザは、背景画面を見ながら、マウスなどのポインタを操作して、道路を適当な線分(リンク)に分割して、道路に沿って分割点(ノード)をクリックする。道路データ設定モジュールは、分割点(ノード)の座標と、前もって入力した背景画面とディスプレイ画面との距離比を勘案して実距離に換算し、道路ネットワークデータを作成する。 To start the evacuation simulation, it is necessary to create road data. Accurate road data is required for accurate simulation. As shown in FIG. 3, the road position input function according to this embodiment can display map information as image data as a background screen of a road data creation screen. While viewing the background screen, the user operates a pointer such as a mouse to divide the road into appropriate line segments (links), and clicks division points (nodes) along the road. The road data setting module generates road network data by taking into account the coordinates of the dividing points (nodes) and the distance ratio between the background screen and the display screen input in advance and converting them into actual distances.
つぎに、この第1の実施形態における避難所設定モジュール23の避難所位置設定機能について説明する。避難所設定は、道路データ作成画面と同様に、背景画面に道路データ作成画面と同縮尺の地図が表示された設定画面を介して行なわれる。ユーザは、図4に示すように、地図上で避難所の位置にカーソルを移動させ、クリックすることによって避難所の位置を決定する。避難所設定モジュール23は、前もって入力された背景画面とディスプレイ画面との距離比を勘案して実距離に換算し、避難所位置を保存する。
Next, the shelter location setting function of the
次に避難所決定設定機能について説明する。本実施形態では、避難経路は、避難所を集中点とするボロノイ図をベースに作成する。すなわち、図5に示すように、隣接する2つの避難所間を結ぶ垂直二等分線によって仕切られた領域(ボロノイ多角形)内の住民は、その領域の中心部にある避難所に避難するものと考える。領域内のある地点に居住する住民は、その居住地に最近接の道路を始点として、避難所に向けて避難を開始する。 Next, the refuge setting function will be described. In this embodiment, the evacuation route is created based on a Voronoi diagram with the evacuation center as a concentration point. That is, as shown in FIG. 5, residents in a region (Voronoi polygon) partitioned by a vertical bisector connecting two adjacent shelters evacuate to a shelter in the center of the region. Think of things. Residents who live at a certain point in the area start evacuation toward the evacuation center starting from the road closest to the place of residence.
以上に説明したように、この実施形態の避難状況予測装置によれば、広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測し、避難所の設定や設置、災害時の避難に備えた道路整備を有効に進めるためのシミュレーション装置を実現することができる。さらに避難シミュレーションに必要な、道路データ設定や避難所設定を容易に効率的に行なうことができる。また、避難経路を簡便に検索することが可能となり、シミュレーション検討自体の効率の向上も図れる。 As described above, according to the evacuation situation prediction apparatus of this embodiment, roads for predicting evacuation of individual residents from each residence over a wide area, and setting up and setting evacuation shelters and evacuating in the event of a disaster A simulation device for effectively proceeding with maintenance can be realized. Furthermore, road data setting and shelter setting necessary for evacuation simulation can be performed easily and efficiently. In addition, it is possible to easily search for an evacuation route, and the efficiency of the simulation study itself can be improved.
[第2の実施形態]
つぎに、本発明の第2の実施形態について説明する。ここで、第1の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Here, the same or similar parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
第2の実施形態に係る避難状況予測装置は、図6に示すように、CPU10と入力装置30と内部記憶装置20と出力装置40のほかに、外部データベース50を有する。CPU10と外部データベース50とはたとえば通信回線によって接続されている。また、搬送可能な記憶媒体を適宜に用いることでもよい。CPU10は、データ入力ユニット11と予測ユニット12と出力・表示ユニット13を備える。
The evacuation situation prediction apparatus according to the second embodiment includes an
データ入力ユニット11は、第1の実施形態とほぼ同様であるが、データ入力ユニット11に含まれる道路データ設定モジュール22aの内容が異なる。すなわち、図7に示すように、道路データ設定モジュール22aは、図2の道路データ設定モジュール22に比べて、道路位置入力機能52に代えて道路位置データ読み込み機能52aを含んでいる。その他の構成は第1の実施形態とほぼ同様である。
The
この実施形態では、数値化された道路データは外部データベース50に保存されており、道路データ設定モジュール22aの道路位置データ読み込み機能52aによって読み込まれる。
In this embodiment, the digitized road data is stored in the
ここでは、数値道路データとして、国土交通省ホームページで公開されている道路データを例として説明する。データは各県ごとに1ファイルとして提供されている。図8ないし図11に、国土交通省ホームページで公開されている道路データのフォーマットを示す。道路データは、道路ネットワークをリンクと呼ばれる線分に分割して表現し、その始終点をノードとして、その位置座標を数値データとして格納している。したがって、このファイルのリンクデータの領域から、起点ノードと終点ノードの番号を読み取って、対応するノードデータからノードの座標を取得し、さらにリンク中間点データの領域に記録されているリンク中間点の座標を取得し、順番に結ぶことによって、道路ネットワークの数値データが得られる。 Here, the road data published on the MLIT website will be described as an example of numerical road data. Data is provided as one file for each prefecture. 8 to 11 show the format of road data published on the MLIT homepage. The road data is expressed by dividing the road network into line segments called links, with the start and end points as nodes and the position coordinates as numerical data. Therefore, the start node and end node numbers are read from the link data area of this file, the node coordinates are obtained from the corresponding node data, and the link intermediate point recorded in the link intermediate point data area is also acquired. By obtaining the coordinates and connecting them in order, numerical data of the road network can be obtained.
図12には、そのようにして取得したノードとリンクのデータを地図を背景とした画面上に描写したものである。この際、背景となる地図の縮尺に合うように、数値道路データの座標は換算している。この画面は、第1の実施形態において、マウスなどのポインタの操作により道路位置データの入力が終了した画面と同一のものとなる。引き続き、避難所の設定に移ればよい。 FIG. 12 depicts the node and link data acquired in this way on a screen with a map as a background. At this time, the coordinates of the numerical road data are converted so as to match the scale of the map as the background. In the first embodiment, this screen is the same as the screen in which the input of road position data is completed by operating a pointer such as a mouse. You can continue to set up a shelter.
この第2の実施形態に係る避難所位置設定は第1の実施形態と同様の方法によって行なう。避難所設定は、道路データ作成画面と同様、背景画面に道路データ作成画面と同縮尺の地図が表示された設定画面を有する。ユーザは地図上で避難所の位置にカーソルを移動させ、クリックすることによって避難所の位置を決定する。避難所位置設定モジュールは、前もって入力された背景画面とディスプレイ画面との距離比を勘案して実距離に換算し、避難所位置を保存する。 The shelter position setting according to the second embodiment is performed by the same method as in the first embodiment. As with the road data creation screen, the shelter setting has a setting screen in which a map of the same scale as the road data creation screen is displayed on the background screen. The user moves the cursor to the shelter location on the map and clicks to determine the shelter location. The shelter location setting module converts the actual distance into consideration by taking into consideration the distance ratio between the background screen and the display screen input in advance, and stores the shelter location.
避難所決定以降の手順は第1の実施形態と同様である。 The procedure after evacuation center determination is the same as that in the first embodiment.
11 : データ入力ユニット
12 : 避難状況予測ユニット
13 : 出力・表示ユニット
20 : 内部記憶装置
22,22a : 道路データ設定モジュール
23 : 避難所設定モジュール
24 : 避難時移動速度設定モジュール
25 : 避難経路設定モジュール
26 : 避難開始時刻設定モジュール
27 : 人口分布設定モジュール
30 : 入力装置
32 : 避難状況予測モジュール
40 : 出力装置
42 : 予測結果出力モジュール
43 : 予測結果表示モジュール
50 : 外部データベース
52 : 道路位置入力機能
52a : 道路位置データ読み込み機能
53 : 道路幅員設定機能
54 : 最大通行量設定機能
55 : 道路破損箇所設定機能
11: Data input unit 12: Evacuation situation prediction unit 13: Output / display unit 20:
Claims (7)
道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力部と、
前記入力部で入力された情報を記憶する記憶部と、
前記入力部で入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測部と、
前記予測部で予測された避難状況を表示する表示部と、
を有することを特徴とする災害時避難状況予測装置。 An apparatus for predicting a situation in which a large number of people in a predetermined area evacuate to a plurality of shelters through a plurality of roads at the time of a disaster,
An input unit for inputting information on roads, shelter positions, evacuation routes, movement speed during evacuation, normal population distribution, and evacuation start time,
A storage unit for storing information input by the input unit;
A prediction unit that predicts an evacuation situation based on information input by the input unit;
A display unit for displaying the evacuation situation predicted by the prediction unit;
A disaster evacuation situation prediction apparatus characterized by comprising:
道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力ステップと、
前記入力ステップで入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測ステップと、
前記予測ステップで予測された避難状況を表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする災害時避難状況予測方法。 A method for predicting a situation in which a large number of people in a predetermined area evacuate to a plurality of shelters through a plurality of roads at the time of a disaster,
An input step for inputting information on road, shelter location, evacuation route, moving speed during evacuation, normal population distribution and evacuation start time,
A prediction step of predicting an evacuation situation based on the information input in the input step;
A display step for displaying the evacuation situation predicted in the prediction step;
A disaster evacuation situation prediction method characterized by comprising:
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