JP2016149088A - 避難シミュレーション装置、避難シミュレーション方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】避難シミュレーション装置100は、第1のシミュレーション手法により、避難完了時間が最短となる最適避難経路候補を複数導出する第1のシミュレーション実行部110と、第2のシミュレーション手法により、複数の最適避難経路候補から、避難完了時間が最短となる最適避難経路を選択する第2のシミュレーション実行部120と、を有する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
入力部102は、基本避難経路を取得し、第1のシミュレーション実行部110に対して出力する。基本避難経路は、第1のシミュレーション実行部110が避難シミュレーションを行う際に、初期値として用いられる避難経路である。典型的には、建築物の設計時に想定された避難経路が基本避難経路として用いられる。
第1のシミュレーション実行部110は、図3に示すメソモデルを用いた避難シミュレーションとローカルサーチを用いて最適避難経路の候補群を抽出する。ローカルサーチの基本的な枠組みを以下に示す。
S101で入力された基本避難経路を、初期解Xとする。
第1のシミュレーション実行部110は、解Xが示す避難経路から、ランダムに1本のリンクを削除し、ランダムに他の1本のリンクを追加して、解Yを生成する。例えば、図3に示すように、解Xのうちリンク(17,18)を削除し、リンク(16,10)を新たに追加する。こうしてできた新たな避難経路を解Yとする。
第1のシミュレーション実行部110は、解X及び解Yについて、それぞれ避難完了時間を計算する。具体的には、予め設定された各リンクの流動係数(単位時間あたりにリンクを通過できる避難者数)、密度−速度関係式、及び各ノードの避難者数に基づいて、全ての避難者が目的地に到達するまでの時間を計算する。なお、当該計算にかかる具体的な数式等については公知であるため、ここでは詳細な説明を割愛する。
第1のシミュレーション実行部110は、予め定められた打ち切り条件を満たすまで、工程2及び3を繰り返し実行する。この試行を繰返すことにより、より適切な避難経路を発見することが可能となる。
第2のシミュレーション実行部120は、建築物を遮蔽物(壁)によって区切られた2次元空間として表現し、避難者は空間内を自由に移動する、ミクロモデルによる避難シミュレーションを実施する。ここで、第2のシミュレーション実行部120は、S102で求められた複数の最適避難経路候補を、このミクロモデルの避難シミュレーションにより評価し、最も避難時間の短い最適避難経路を特定する。
出力部104は、最適避難経路をユーザに対して提示する。例えば、最短避難経路を示すリンクを、建物の平面図に重畳して、ディスプレイに表示させる。
実施の形態2にかかる避難シミュレーション装置100は、S102の工程2及び3における避難経路の組み換え戦略に特徴を有する。その余の構成及び動作については、特に言及しない限り、実施の形態1と同様である。
第1のシミュレーション実行部110は、工程2で、解Xが示す避難経路から、ランダムに1本のリンクを削除し、ランダムに他の1本のリンクを追加して、解Yを生成する。続いて工程3において、解X及び解Yについて、それぞれ避難完了時間を計算する。
工程1乃至4の繰り返し処理の際、繰返しの前半過程においては、第1のシミュレーション実行部110は、異なる目的地の避難経路をまたいだリンクの組み換えを許容する。すなわち、図3に示すように、例えば目的地Bをルートノードとする木構造に属するリンクを、目的地Aをルートノードとする木構造に所属先を変更するような組み換えを行ってよいものとする。これにより、避難時間が短くなる可能性のある避難経路を、広く大まかに探索できる。
102 入力部
104 出力部
110 第1のシミュレーション実行部
120 第2のシミュレーション実行部
Claims (8)
- 第1のシミュレーション手法により、避難完了時間が最短となる最適避難経路候補を複数導出する第1のシミュレーション実行部と、
第2のシミュレーション手法により、複数の前記最適避難経路候補から、避難完了時間が最短となる最適避難経路を選択する第2のシミュレーション実行部と、を有する
避難シミュレーション装置。 - 前記第1のシミュレーション実行部による前記避難完了時間の計算時間は、前記第2のシミュレーション実行部による前記避難完了時間の計算時間よりも短い
請求項1記載の避難シミュレーション装置。 - 前記第1のシミュレーション実行部は、
複数のノード及びリンクを含む第1の避難経路と、
前記第1の避難経路の前記リンクをランダムに組み換えた第2の避難経路と、の前記避難完了時間を比較することにより、前記最適避難経路候補を探索する
請求項1又は2記載の避難シミュレーション装置。 - 前記第1のシミュレーション実行部は、
前記第1の避難経路の前記避難完了時間よりも、前記第2の避難経路の前記避難完了時間が長い場合、前記組み換えた前記リンクを特定リンクとして保持し、
前記特定リンクを前記組み換え対象から除外して、前記探索を繰り返し実行する
請求項3記載の避難シミュレーション装置。 - 前記ノード及び前記リンクは木構造を形成し、
前記第1のシミュレーション実行部は、
複数の前記木構造をまたいだ前記組み換えを許容する第1のフェーズと、
複数の前記木構造をまたいだ前記組み換えを許容しない第2のフェーズと、により前記探索を実行する
請求項3記載の避難シミュレーション装置。 - 第2のシミュレーション実行部は、
自律した避難者が前記最適避難経路候補に相当する領域を移動するシミュレーションモデルに基づき、前記最適避難経路を選択する
請求項1乃至5いずれか1項記載の避難シミュレーション装置。 - 第1のシミュレーション手法により、避難完了時間が最短となる最適避難経路候補を複数導出する第1のシミュレーションステップと、
第2のシミュレーション手法により、複数の前記最適避難経路候補から、避難完了時間が最短となる最適避難経路を選択する第2のシミュレーションステップと、を有する
避難シミュレーション方法。 - コンピュータに、請求項7記載の方法を実行させるためのプログラム。
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