JP2016200973A - Estimation method for od traffic of pedestrian - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の出入口を有する建物内等の空間における歩行者のOD通行量や混雑状況を断面通行量に基づきリアルタイムで把握することができる歩行者のOD通行量の推計方法に関する。 The present invention relates to a method for estimating a pedestrian's OD traffic volume in which a pedestrian's OD traffic volume and a congestion situation in a space having a plurality of entrances and the like can be grasped in real time based on a cross-sectional traffic volume.
建物内等の空間において歩行者のOD通行量(Origin Destination通行量:歩行者の起点(出発地)と終点(目的地)の間の通行量)や当該空間の混雑状況をリアルタイムで把握したり、時間的な変化を把握するためには、歩行者の位置を検出するレーザスキャナ等のセンサを張り巡らせて、得られた歩行者の位置情報を統合して処理する必要があった。 OD traffic volume of pedestrians in buildings and other spaces (Origin Destination traffic volume: traffic volume between the pedestrian's starting point (starting point) and ending point (destination point)) and the congestion of the space in real time In order to grasp the temporal change, it is necessary to install a sensor such as a laser scanner for detecting the position of the pedestrian and to integrate and process the obtained position information of the pedestrian.
また、従来、通行量(或いは、交通量)の推計には、地域間の通行量をマトリックスで与えるOD表を分割し、リンクコストを更新しながらOD通行量を最短経路に順次負荷する分割配分が広く用いられてきた。しかし、分割配分では、分割条件によって推計結果が異なるという問題があり、均衡配分を用いる推計法の検討がすすめられている。 Conventionally, for the estimation of traffic volume (or traffic volume), the OD table that gives the traffic volume between regions in a matrix is divided, and the split distribution that sequentially loads the OD traffic volume on the shortest route while updating the link cost. Has been widely used. However, with split allocation, there is a problem that the estimation results differ depending on the split conditions, and studies are underway on estimation methods using balanced allocation.
例えば、このような均衡配分を用いる推計法であって、確率的利用者均衡配分において配分後の交通量に依存する諸量を所定の集計対象について集計することを可能にする集計データ生成方法等が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, it is an estimation method using such equilibrium distribution, and a total data generation method that makes it possible to total various amounts depending on traffic after distribution in a stochastic user equilibrium distribution for a predetermined target Is disclosed (for example, see Patent Document 1).
また、例えば、マクロ交通シミュレーションモデルを用いて高速道路の単路区間における車両のOD交通量を推定する方法が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。 Further, for example, a method for estimating the OD traffic volume of a vehicle in a single road section of an expressway using a macro traffic simulation model is disclosed (for example, see Non-Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の集計データ生成方法等では、歩行者が或るノードから他のノードに移動する場合の経路を推定するものであり、複数の出入口を有する建物内等の空間における歩行者のOD通行量を断面通行量に基づき推定することはできないといった問題点があった。 However, the total data generation method of Patent Document 1 estimates a route when a pedestrian moves from one node to another node, and the pedestrian in a space such as a building having a plurality of entrances and exits. There is a problem that the OD traffic volume cannot be estimated based on the cross-section traffic volume.
また、非特許文献1のOD交通量のオンライン推定では、流入交通量に基づきOD交通量を推定しているものの、高速道路を走行する自動車を対象にしているため、例えば、自動車は高速道路の入口から流出することや、高速道路を逆走することはできず、或る出入口から流入し、自由な経路を通った後、同一の出入口から流出する場合が想定される歩行者のOD通行量を推定することはできないといった問題点があった。 In addition, the online estimation of the OD traffic volume in Non-Patent Document 1 estimates the OD traffic volume based on the inflow traffic volume. However, since the target vehicle is an automobile traveling on a highway, for example, Pedestrian OD traffic volume that cannot flow out of the entrance or reverse on the highway, is expected to flow out of a certain entrance and exit through the same entrance and exit. There was a problem that it was impossible to estimate.
本発明の課題は、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量や混雑状況を断面通行量に基づきリアルタイムに把握することができる歩行者のOD通行量の推計方法を提供することにある。 The subject of this invention is providing the estimation method of the OD traffic volume of a pedestrian which can grasp | ascertain the OD traffic volume and congestion condition of a pedestrian in the space which has a some entrance / exit in real time based on cross-sectional traffic volume. .
上記課題を達成するため、この発明は、
複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量の推計方法であって、
前記出入口毎に設置された通行量計測装置で計測された前記出入口毎の流入人数及び流出人数を取得する計測値取得ステップと、
前記出入口毎のOD分岐率を前記流入人数に乗算して前記出入口毎のOD通行量を推計する通行量推計ステップと、
前記出入口毎の推計されたOD通行量に基づき歩行者の平均的な流動状況を確率的にシミュレーションして前記出入口毎の流出予測値を得る流動状況予測ステップと、
所定の周期で、前記出入口毎の前記流出人数と前記出入口毎の前記流出予測値との差分が小さくなるように前記出入口毎のOD分岐率の補正値を求めて前記OD分岐率を補正する分岐率補正ステップと、
を含むようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A method for estimating the OD traffic volume of a pedestrian in a space having a plurality of doorways,
A measurement value acquisition step for acquiring the number of inflows and outflows for each of the entrances and exits measured by the traffic measuring device installed for each of the entrances and exits;
A traffic volume estimating step of multiplying the number of inflows by the OD branching rate for each doorway to estimate the amount of OD traffic for each doorway;
A flow situation prediction step for stochastically simulating an average flow situation of pedestrians based on the estimated OD traffic volume for each doorway to obtain an outflow prediction value for each doorway;
A branch that corrects the OD branching rate by obtaining a correction value of the OD branching rate for each doorway so that a difference between the number of outflowers at each doorway and the predicted outflow value for each doorway becomes small at a predetermined cycle. Rate correction step;
Is included.
OD分岐率を計測された流入人数に乗算してOD通行量を推計して、歩行者の平均的な状況を確率的にシミュレーションして得られた流出予測値と、出入口毎の流出人数との差分が小さくなるように、所定の周期で出入口毎のOD分岐率の補正値を求めてOD分岐率を補正することにより、断面通行量である流入人数に基づき推計されるOD通行量を実際のOD通行量に追従させることができ、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムで正確に把握することができる。 OD branching rate is multiplied by the measured number of inflows to estimate the amount of OD traffic, and the outflow predicted value obtained by stochastic simulation of the average situation of pedestrians and the number of outflows at each entrance and exit By calculating the correction value of the OD branching rate for each entrance and exit at a predetermined cycle so as to reduce the difference, and correcting the OD branching rate, the OD trafficing amount estimated based on the number of inflows as the cross-sectional traffic amount is actually The amount of OD traffic can be followed, and the OD traffic amount of a pedestrian in a space having a plurality of doorways can be accurately grasped in real time.
また、望ましくは、前記分岐率補正ステップでは、前記差分から前記差分の平均値を引いた値が正の場合は前記補正値を負に、前記差分から前記差分の平均値を引いた値が負の場合は前記補正値を正にするようにしたものである。
差分から差分の平均値を引いた値が正の場合は補正値を負に、差分から差分の平均値を引いた値が負の場合は補正値を正にすることにより、補正値を効率よく近似的に求めることができ、推計されるOD通行量を迅速に実際のOD通行量に追従させることができ、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムで、より正確に把握することができる。
Preferably, in the branching rate correction step, when the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference is positive, the correction value is negative, and the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference is negative. In this case, the correction value is made positive.
When the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference is positive, the correction value is negative. When the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference is negative, the correction value is set positive. It can be calculated approximately, and the estimated OD traffic volume can be quickly followed by the actual OD traffic volume, and the OD traffic volume of pedestrians in a space with multiple doorways can be accurately grasped in real time. can do.
また、望ましくは、前記分岐率補正ステップでは、前記差分の大きい前記出入口の前記補正値を大きくするようにしたものである。
差分の大きい出入口の補正値を優先的に大きくすることにより、補正値を効率よく近似的に求めることができ、推計されるOD通行量を迅速に実際のOD通行量に追従させることができ、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムで、より正確に把握することができる。
Preferably, in the branching rate correction step, the correction value of the entrance / exit having a large difference is increased.
By preferentially increasing the correction value of the entrance / exit with a large difference, the correction value can be obtained approximately and efficiently, and the estimated OD traffic volume can be made to quickly follow the actual OD traffic volume, The amount of OD traffic of a pedestrian in a space having a plurality of doorways can be grasped more accurately in real time.
また、望ましくは、前記分岐率補正ステップでは、流入人数の大きい前記出入口の前記補正値を大きくするようにしたものである。
流入人数の大きい出入口の補正値を優先的に大きくすることにより、補正値を効率よく近似的に求めることができ、推計されるOD通行量を迅速に実際のOD通行量に追従させることができ、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムで、より正確に把握することができる。
Desirably, in the branching rate correction step, the correction value of the entrance / exit with a large number of inflowing persons is increased.
By preferentially increasing the correction value at the entrance / exit with a large number of inflows, the correction value can be obtained efficiently and approximately, and the estimated OD traffic volume can quickly follow the actual OD traffic volume. The OD traffic volume of a pedestrian in a space having a plurality of doorways can be grasped more accurately in real time.
また、望ましくは、前記分岐率補正ステップでは、前記補正値の合計が零になるように前記出入口毎の前記補正値の値を調整するようにしたものである。
補正値の合計が零になるように出入口毎の補正値の値を調整することにより、推計されるOD通行量の整合性を保つことができ、推計されるOD通行量を実際のOD通行量に追従させることができるので、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムに把握することができる。
Preferably, in the branching rate correction step, the value of the correction value for each of the doorways is adjusted so that the total of the correction values becomes zero.
By adjusting the value of the correction value for each doorway so that the total correction value becomes zero, the consistency of the estimated OD traffic volume can be maintained, and the estimated OD traffic volume can be changed to the actual OD traffic volume. Therefore, it is possible to grasp the OD traffic amount of a pedestrian in a space having a plurality of doorways in real time.
また、望ましくは、前記流動状況予測ステップのシミュレーションにより得られた前記空間を分割した各メッシュ内の歩行者の人数を取得し、前記空間における歩行者の人数の分布を示すマップを作成するマップ作成ステップを含むようにしたものである。
空間における各メッシュ内の歩行者の人数の分布を示すマップを作成することにより、視覚的に空間内の歩行者の人数の密集の度合いが分かるので、複数の出入口を有する空間における歩行者の混雑状況をリアルタイムに把握したり、時間的な変化を把握することができる。
Preferably, a map is created for acquiring the number of pedestrians in each mesh obtained by dividing the space obtained by the simulation of the flow state prediction step, and creating a map showing the distribution of the number of pedestrians in the space Steps are included.
By creating a map that shows the distribution of the number of pedestrians in each mesh in the space, the degree of congestion of the number of pedestrians in the space can be visually understood, so pedestrian congestion in a space with multiple entrances It is possible to grasp the situation in real time and grasp temporal changes.
本発明によれば、OD分岐率を計測された流入人数に乗算してOD通行量を推計して、歩行者の平均的な状況を確率的にシミュレーションして得られた流出予測値と、出入口毎の流出人数との差分が小さくなるように、所定の周期で出入口毎のOD分岐率の補正値を求めてOD分岐率を補正することにより、断面通行量である流入人数に基づき推計されるOD通行量を実際のOD通行量に追従させることができるので、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムに把握することができる。 According to the present invention, the OD branching rate is multiplied by the measured number of inflows to estimate the amount of OD traffic, the predicted outflow value obtained by probabilistic simulation of the average situation of pedestrians, the entrance and exit Estimated based on the number of inflows, which is the cross-sectional traffic volume, by obtaining a correction value for the OD branching rate at each entrance and exit and correcting the OD branching rate so that the difference from the number of people flowing out is small. Since the OD traffic volume can be made to follow the actual OD traffic volume, the OD traffic volume of a pedestrian in a space having a plurality of entrances can be grasped in real time.
また、シミュレーションで得られたメッシュ毎の歩行者の分布を示すマップを作成することにより、視覚的に空間内の歩行者の人数の密集の度合いが分かるので、複数の出入口を有する空間における歩行者の混雑状況をリアルタイムに把握したり、時間的な変化を把握することができる。 In addition, by creating a map showing the distribution of pedestrians for each mesh obtained by simulation, the degree of crowding of the number of pedestrians in the space can be seen visually, so pedestrians in spaces with multiple entrances It is possible to grasp the congestion situation in real time and grasp temporal changes.
(実施形態)
[1.構成の説明]
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態である歩行者のOD通行量の推計方法及び推計装置を詳細に説明する。但し、発明の範囲は、図示例に限定されない。
(Embodiment)
[1. Description of configuration]
Hereinafter, a pedestrian OD traffic amount estimation method and estimation device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
本発明の実施形態の歩行者のOD通行量の推計装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、歩行者のOD通行量の推計装置100の機能をブロック図として表した概略構成図である。
The configuration of the pedestrian OD traffic amount estimating apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the function of the pedestrian OD
図1に示すように、歩行者のOD通行量の推計装置100(以下、単に装置100と呼ぶ。)は、入力部1、記憶部2、表示部3、通信部4、操作部5、計測値取得部6、通行量推計部7、流動状況予測部8、分岐率補正部9及びマップ作成部10を有する。
As shown in FIG. 1, the pedestrian OD traffic amount estimation device 100 (hereinafter simply referred to as device 100) includes an input unit 1, a
また、計測値取得部6、通行量推計部7、流動状況予測部8、分岐率補正部9及びマップ作成部10は、演算制御部50によってその機能が実現される。具体的には、演算制御部50は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有しており、RAMの作業領域に展開されたROM等に記憶された各種プログラムデータとCPUとの協働により、入力部1、記憶部2、表示部3、通信部4及び操作部5を統括制御すると共に、計測値取得部6、通行量推計部7、流動状況予測部8、分岐率補正部9及びマップ作成部10における処理を実行して各部の機能を実現する。
The functions of the measurement
入力部1は、演算制御部50の制御により、装置100外部の装置から、例えば、複数の出入口を有する空間の当該出入口にそれぞれ設置された通行量計測装置で計測された歩行者の出入口毎の流入人数及び流出人数を取得する。
入力部1は、例えば、情報を入力するためのUSB(Universal Serial Bus)コネクタ等の入力ポートである。また、通行量計測装置は、例えば、空間の出入口に設置された改札機、カメラや光学センサにより取得された画像情報等から歩行者の通行量(人数)を抽出する装置である。
The input unit 1 is controlled by the arithmetic control unit 50, for example, for each pedestrian entrance measured by a traffic measuring device installed at each entrance of a space having a plurality of entrances, from a device outside the
The input unit 1 is an input port such as a USB (Universal Serial Bus) connector for inputting information. The traffic volume measuring device is an apparatus that extracts the traffic volume (number of people) of pedestrians from image information acquired by a ticket gate, a camera, an optical sensor, or the like installed at the entrance of a space.
記憶部2は、演算制御部50(計測値取得部6、通行量推計部7、流動状況予測部8、分岐率補正部9及びマップ作成部10)から読み書き可能に情報を記憶する。例えば、記憶部2は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、半導体メモリ等であって、入力部1で収集されたデータ等の情報が保存されている。例えば、記憶部2は、HDD(Hard Disk Drive)、半導体メモリなどであってよい。
具体的に、記憶部2には、出入口毎の歩行者のOD通行量を推計する際に用いられる出入口毎の歩行者のOD分岐率等が記憶されていると共に、通行量計測装置から取得した出入口毎の歩行者の流入人数及び流出人数や、流動状況予測部8から取得した出入口毎の歩行者の流出予測値が適宜記憶される。
The
Specifically, the
表示部3は、演算制御部50(計測値取得部6、通行量推計部7、流動状況予測部8、分岐率補正部9及びマップ作成部10)から出力された表示制御信号に基づいた情報や画像を表示画面上に表示する。
例えば、表示部3は、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)、有機EL(Organic Electro-Luminescence)素子を用いたFPD(Flat Panel Display)等である。
また、スマートフォンやタブレット端末等のように表示部3は、操作部5と一体的に形成されたタッチパネルなどであってもよい。
The
For example, the
The
通信部4は、演算制御部50の制御により、インターネット、無線通信等のネットワークに接続し、装置100外部の通行量計測装置等により計測された出入口毎の歩行者の流入人数及び流出人数を受信して取り込み、記憶部2に格納する。
The
操作部5は、演算制御部50の制御により、表示部3に表示される表示画面を操作する。例えば、表示画面を操作するためのキーボード、マウス等である。
また、スマートフォンやタブレット端末等のように操作部5は、表示部3と一体的に形成されたタッチパネルなどであってもよい。
The
The
計測値取得部6は、入力部1又は通信部4を制御して、装置100外部から、複数の出入口を有する空間の当該出入口にそれぞれ設置された通行量計測装置で計測された出入口毎の歩行者の流入人数及び流出人数を取得して記憶部2に格納する。例えば、計測値取得部6は1秒間隔で、通行量計測装置で計測された出入口毎の歩行者の流入人数及び流出人数を取得して記憶部2に格納する。
The measured
通行量推計部7は、記憶部2に記憶されている出入口毎の歩行者のOD分岐率を読み出して、通行量計測装置から取得した出入口毎の歩行者の流入人数に乗算して出入口毎の歩行者のOD通行量を推計する。また、通行量推計部7は、推計された出入口毎の歩行者のOD通行量を記憶部2に格納すると共に、表示部3に適宜表示させる。
The traffic
流動状況予測部8は、後述するように、出入口毎の歩行者の推計されたOD通行量に基づき歩行者の平均的な流動状況を確率的にシミュレーションして、出入口毎の歩行者の流出予測値を求める。
As will be described later, the flow
分岐率補正部9は、所定の周期で、通行量計測装置で計測された出入口毎の歩行者の流出人数と、流動状況予測部8でシミュレーションした出入口毎の歩行者の流出予測値との差分が小さくなるように出入口毎の歩行者のOD分岐率の補正値を求め、当該補正値を用いて出入口毎の歩行者のOD分岐率を補正する。
例えば、分岐率補正部9は、1分間隔で、出入口毎の歩行者の流出人数と流出予測値との差分が小さくなるように出入口毎の歩行者のOD分岐率の補正値を求め、当該補正値を用いて出入口毎の歩行者のOD分岐率を補正する。
The branching
For example, the branching
マップ作成部10は、流動状況予測部8のシミュレーションにより得られた空間を分割した各メッシュ内の歩行者の人数を取得し、空間における歩行者の人数の分布を示すマップを作成する。例えば、流動状況予測部8のシミュレーションで得られた各メッシュ内の歩行者の人数に基づき、空間内の歩行者の分布を求めて歩行者の人数の分布を示すマップを作成して、表示部3に表示させる。
The
[2.推計装置の動作の説明]
ここで、本発明の実施形態における歩行者のOD通行量の推計装置100の具体的な動作の説明を図2〜図5を用いて詳細に行う。
図2は歩行者のOD通行量を推計する複数の出入口を有する空間の一例を示す平面図であり、当該空間SP21は、4つの出入口ET21、ET22、ET23及びET24を有している。
[2. Explanation of operation of estimation device]
Here, a specific operation of the
FIG. 2 is a plan view showing an example of a space having a plurality of doorways for estimating the OD traffic volume of a pedestrian, and the space SP21 has four doorways ET21, ET22, ET23, and ET24.
また、出入口ET21には通行量計測装置である歩行者の通行量(流出人数及び流入人数)を計測する改札機GT21が設置されており、他の出入口ET22、ET23及びET24には、通行量計測装置であるカメラや光学センサにより取得された画像情報等から歩行者の通行量(流出人数及び流入人数)を抽出する装置EQ21、EQ22及びEQ23が設置されている。 A ticket gate GT21 is installed at the entrance / exit ET21, which measures the amount of traffic (outflow and inflow) of pedestrians, which is a traffic volume measuring device. Devices EQ21, EQ22, and EQ23 that extract the amount of pedestrian traffic (number of people outflow and number of people inflow) from image information acquired by a camera or an optical sensor as a device are installed.
[2−1.動作の説明]
図3のフローチャートに示すように、計測値取得部6は、入力部1又は通信部4を制御して、空間SP21の出入口(ET21〜ET24)毎に設置された通行量計測装置(GT21、EQ21〜EQ23)で計測された歩行者の流入人数及び流出人数を取得して記憶部2に格納する(ステップS31:計測値取得ステップ)。
[2-1. Explanation of operation]
As illustrated in the flowchart of FIG. 3, the measurement
次に、通行量推計部7は、記憶部2に記憶されている出入口毎の歩行者のOD分岐率を読み出して、計測値取得部6が取得した出入口毎の歩行者の流入人数に乗算して出入口毎の歩行者のOD通行量を推計する(ステップS32:通行量推計ステップ)。また、通行量推計部7は、推計された出入口毎の歩行者のOD通行量を記憶部2に格納し、必要に応じて表示部3に歩行者のOD通行量を適宜表示させる。
Next, the traffic
そして、流動状況予測部8は、通行量推計部7で推計した出入口毎の歩行者のOD通行量に基づき歩行者の平均的な流動状況を確率的にシミュレーションする(ステップS33:流動状況予測ステップ)。
Then, the flow
[2−2.シミュレーションの説明]
ここで、流動状況予測部8における確率的シミュレーションについて詳細に説明する。流動状況予測部8は、図2に示す複数の出入口を有する空間SP21を、図4に示すように複数のメッシュ(例えば、ME41、ME42、ME43、ME44等)に等分に分割し、例えば、出入口ET21から流入した歩行者がどのメッシュに移動しながらどの出入口(ET21〜ET24)から流出するかの流動状況等をシミュレーションする。
[2-2. Explanation of simulation]
Here, the stochastic simulation in the flow
一般に、このような複数のメッシュに分割して流入した歩行者の動向をシミュレーションする場合、例えば、図5(a)に示すように、歩行者がメッシュME51から他のメッシュに移動する場合、歩行者自身を分割できないので、図5(b)に示すように或る一つのメッシュME53に移動することになる。このような、シミュレーションは確定的シミュレーションと呼ばれ、歩行者をどのメッシュに移動させるかを確定するための計算に時間を要してリアルタイム性に劣る。 In general, when simulating the movement of a pedestrian that has flowed into such a plurality of meshes, for example, as shown in FIG. 5A, when the pedestrian moves from the mesh ME51 to another mesh, the walking Since the user cannot be divided, the user moves to one mesh ME53 as shown in FIG. Such a simulation is called a deterministic simulation, and it takes time for the calculation for determining which mesh the pedestrian is moved to, and is inferior in real time.
一方、例えば、図5(c)に示すように、歩行者がメッシュME51から他のメッシュに移動する場合、歩行者自身を確率的に分割して、図5(d)に示すように複数のメッシュME52〜ME54に分割して移動させる。
具体的には、「0.2人」の歩行者がそれぞれメッシュME52及びME54に移動し、「0.6人」の歩行者がメッシュME53に移動する。このような、シミュレーションは確率的シミュレーションと呼ばれ、出入口毎の歩行者のOD通行量に基づき歩行者の平均的な移動状況を確率的に予測するため、計算の時間をあまり必要とせずリアルタイム性に優れている。
On the other hand, for example, as shown in FIG. 5 (c), when a pedestrian moves from the mesh ME51 to another mesh, the pedestrian himself is divided probabilistically, as shown in FIG. 5 (d). The meshes ME52 to ME54 are divided and moved.
Specifically, “0.2” pedestrians move to mesh ME52 and ME54, respectively, and “0.6” pedestrian moves to mesh ME53. This kind of simulation is called probabilistic simulation, and the average movement situation of pedestrians is probabilistically predicted based on the OD traffic volume of pedestrians at each entrance and exit. Is excellent.
このため、本発明の実施形態における歩行者のOD通行量の推計装置100では、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムに把握するために、流動状況予測部8では、確率的シミュレーションを行う(出入口毎の歩行者のOD通行量に基づき歩行者の平均的な移動状況を確率的に予測する)。
For this reason, in the pedestrian OD
ここで、確率的シミュレーションを行うための空間、時刻、歩行者の属性及び状態の各種設定や、確率的シミュレーションにより得られる流動マップ及び流動マップの状態変化を詳細に説明する。なお、流動状況予測部8における確率的シミュレーションは、一般的な表計算ソフトウェアによる計算によって行われる。
Here, various settings of the space, time, pedestrian attributes and state for performing the stochastic simulation, and the flow map obtained by the stochastic simulation and the state change of the flow map will be described in detail. In addition, the stochastic simulation in the flow
[2−2−1.空間の設定]
シミュレーションする複数の出入口を有する空間を縦横長さΔxの区間(1メッシュ)に等分して、左上を原点とするメッシュを、
A space having a plurality of entrances to be simulated is equally divided into sections (one mesh) of vertical and horizontal length Δx, and a mesh with the upper left as the origin is
[2−2−2.時刻の設定]
或る時刻を基準として、時間Δt刻みのステップ数として時刻を、
Based on a certain time, the time is expressed as the number of steps in increments of time Δt.
[2−2−3.歩行者の属性の設定]
複数の出入口を有する空間への流入地点種類(O)と、複数の出入口を有する空間からの流出地点種類(D)との組み合わせによって歩行者の属性を、
By combining the inflow point type (O) into the space having a plurality of entrances and the outflow point type (D) from the space having a plurality of entrances, the attribute of the pedestrian is determined.
[2−2−4.状態の設定]
各メッシュに対する歩行者の人数と流動を考える。時刻tにおけるメッシュ(i,j)内の属性dの歩行者の人数を、
Consider the number and flow of pedestrians for each mesh. The number of pedestrians of attribute d in mesh (i, j) at time t is
また、或るメッシュ(i,j)について周辺の8つのメッシュを近傍メッシュとする。メッシュ(i,j)に対する歩行者の流動は、
(1)メッシュ(i,j)から近傍メッシュへの流動
(2)近傍メッシュからメッシュ(i,j)への流動
(3)空間外からメッシュ(i,j)への流入
(4)メッシュ(i,j)から空間外への流出
に限られるとする。つまり、1ステップの時刻で近傍メッシュよりも遠い場所への流動は扱わない。
Further, eight neighboring meshes for a certain mesh (i, j) are set as neighboring meshes. The pedestrian flow for mesh (i, j) is
(1) Flow from mesh (i, j) to neighboring mesh
(2) Flow from neighboring mesh to mesh (i, j)
(3) Inflow from outside the space to mesh (i, j)
(4) The flow is limited to outflow from the mesh (i, j). That is, the flow to a place farther than the neighboring mesh at one step time is not handled.
時刻t〜t+1の間にメッシュ(i,j)へ近傍メッシュkから流入する属性dの歩行者の人数を、
また、複数の出入口を有する空間外からメッシュ(i,j)へ流入する属性(o,d)の歩行者の人数を便宜的に近傍0からの流入として、
人数と同様に、属性毎の流動を集計した値を、
[2−2−5.流動マップ]
以上のような各種設定を行うことにより、複数の出入口を有する空間内における時刻tでの歩行者の人数(q)と流動(f)は、
By performing various settings as described above, the number of pedestrians (q) and flow (f) at time t in a space having a plurality of entrances and exits,
また、各メッシュ内の時刻tでの歩行者の人数、
[2−2−6.流動マップの状態変化]
複数の出入口を有する空間内の流動や当該空間に対する流入出による流動マップの変化を状態変化と呼ぶ。状態変化を人数と流動毎に整理する。条件として、
(1)空間内の流動と空間外に対する流入出以外の原因でメッシュ内の歩行者
の人数が増減しない
(2)Δtの時間に近傍メッシュ以外からのメッシュへの移動はない
を考慮すると、
A change in the flow map due to a flow in a space having a plurality of entrances and a flow in and out of the space is called a state change. Organize state changes by number and flow. As a condition
(1) Pedestrians inside the mesh for reasons other than in-space flow and inflow / outflow to / from outside the space
Does not increase or decrease
(2) Considering that there is no movement from a mesh other than the neighboring mesh at the time of Δt,
また、[数4]の値は既に得られているので、[数8]で表記された複数の出入口を有する空間外から流入する歩行者の人数は、各出入口において実際に計測された流入人数にOD分岐率を乗算することにより求めることができる。
一方、複数の出入口を有する空間からの流出人数(流出予測値)については、目的地点に該当するメッシュの歩行者が全て空間から流出するので、
として得られることになる。
In addition, since the value of [Equation 4] has already been obtained, the number of pedestrians flowing from outside the space having a plurality of entrances represented by [Equation 8] is the number of inflows actually measured at each entrance / exit. Is multiplied by the OD branching rate.
On the other hand, as for the number of people outflowing from a space with multiple doorways (predicted outflow value), all the pedestrians of the mesh corresponding to the destination point will flow out of the space.
図3のフローチャートに戻って、分岐率補正部9は、所定の補正周期(例えば、1分間隔)になったか否かを判断し(ステップS34)、もし、所定の補正周期ではないと判断した場合には(ステップS34:No)、ステップS31に戻る。
Returning to the flowchart of FIG. 3, the branching
一方、分岐率補正部9が、所定の補正周期であると判断した場合には(ステップS34:Yes)、分岐率補正部9は、通行量計測装置で計測された出入口毎の流出人数と、流動状況予測部8における、推計したOD通行量に基づく確率的シミュレーションにより得られた出入口毎の流出予測値との差分が小さくなるように出入口毎のOD分岐率の補正値を求め、求めた補正値を用いて出入口毎のOD分岐率を補正して記憶部2に格納する(ステップS35:分岐率補正ステップ)。
On the other hand, when the branching
最後に、分岐率補正部9(演算制御部50)は、歩行者のOD通行量の推計を終了するか否か(例えば、ユーザ所定の分岐率補正ステップ数の上限値に達したか)を判断し(ステップS36)、もし、分岐率補正部9(演算制御部50)が、歩行者のOD通行量の推計を終了しない(例えば、ユーザ所定の分岐率補正ステップ数の上限値に達していない)と判断した場合(ステップS36:No)、ステップS31に戻り、一方、歩行者のOD通行量の推計を終了する(例えば、ユーザ所定の分岐率補正ステップ数の上限値に達した)と判断した場合には(ステップS36:Yes)、歩行者のOD通行量の推計処理を終了する。 Finally, the branching rate correction unit 9 (calculation control unit 50) determines whether or not the estimation of the OD traffic amount of the pedestrian is finished (for example, whether the upper limit value of the user-specified branching rate correction step number has been reached). Judgment is made (step S36), and the branching rate correction unit 9 (calculation control unit 50) does not end the estimation of the OD traffic amount of the pedestrian (for example, the user has reached the upper limit value of the predetermined branching rate correction step number). (No at step S36), the process returns to step S31, and on the other hand, the estimation of the OD traffic amount of the pedestrian is terminated (for example, the upper limit value of the user-specified branching rate correction step number is reached). If it is determined (step S36: Yes), the pedestrian OD traffic amount estimation process is terminated.
[2−3.補正値の求め方の説明]
ここで、ステップS35(分岐率補正ステップ)における出入口毎のOD分岐率の補正値の求め方をより詳細に説明する。推計されるOD交通量は、[数16]で表される。
_
Ri,j(t):iからjへのOD分岐率(推計値)
[2-3. Explanation of how to find the correction value]
Here, how to obtain the correction value of the OD branching rate for each entrance / exit in step S35 (branch rate correcting step) will be described in more detail. The estimated OD traffic volume is expressed by [Equation 16].
_
R i, j (t): OD branching rate from i to j (estimated value)
そして、通行量計測装置で計測された出入口毎の流出人数と、流動状況予測部8から取得した出入口毎の流出予測値との差分は、[数17]となる。
_
Dj(t):流出地点jで、時刻t〜t+Δtに流出する歩行者の人数(予測値)
Then, the difference between the number of outflows per doorway measured by the traffic measuring device and the outflow prediction value for each doorway acquired from the flow
_
D j (t): Number of pedestrians that flow out at time t to t + Δt at the outflow point j (predicted value)
また、OD分岐率の補正は、[数18]で行う。
_
Ri,j(t):OD分岐率(推計値)
但し、
R i, j (t): OD branching rate (estimated value)
However,
また、OD分岐率の補正値を求めるために、以下を前提条件として仮定する。
前提条件1:移動速度に極端な偏りがなく、密度によって概ね一律の平均速度
vで移動すると見做せる
前提条件2:OD分岐率は緩やかに変化し、ある程度の短時間ならほぼ同じ値
Further, in order to obtain the correction value of the OD branching rate, the following is assumed as a precondition.
Precondition 1: There is no extreme bias in the moving speed, and the average speed is almost uniform depending on the density.
If you move with v
Precondition 2: The OD branching rate changes slowly and is almost the same value for a short time.
ここで、流出地点jでの時刻tにおける流出人数は、距離に応じた過去の各流入人数とOD分岐率によって決まる。この時刻は、各入流地点iと流出地点jの距離di,jと速度vを用いて、
シミュレーション(予測値)も同様で、[数23]と表される。
但し、このような、前提条件に基づき差分が小さくなるように出入口毎のOD分岐率の補正値を厳密に求めると計算に時間を要してしまい、リアルタイム性が悪化するので、出入口毎のOD分岐率の補正値を効率よく近似的に求める。 However, if the correction value of the OD branching rate for each entrance / exit is strictly determined so that the difference becomes smaller based on the preconditions, it takes time to calculate and the real-time property deteriorates. A correction value for the branching rate is obtained approximately and efficiently.
[2−3−1.設定条件]
そして、出入口毎のOD分岐率の補正値を効率よく近似的に求めるために、下記の条件を設定する。
条件1:差分の正負に応じて補正値の正負を定める
条件2:差分の大きい出入口の補正値を大きくする
条件3:流入人数の大きい出入口の補正値を大きくする
[2-3-1. Setting conditions]
The following conditions are set in order to efficiently and approximately obtain the correction value of the OD branching ratio for each doorway.
Condition 1: The sign of the correction value is determined according to the sign of the difference.
Condition 2: Increase the correction value for doorways with large differences
Condition 3: Increase the correction value for entrances / exits with large inflows
[2−3−2.条件1]
例えば、或る出入口における流出人数と流出予測値との差分が正の場合には、当該出入口におけるOD分岐率の流出予測値に対する分岐率が不十分なので、補正値を正にする。一方、或る出入口における流出人数と流出予測値との差分が負の場合には、当該出入口におけるOD分岐率の流出予測値に対する分岐率が大きすぎるので、補正値を負にする。
[2-3-2. Condition 1]
For example, when the difference between the number of outflows at a certain doorway and the predicted outflow value is positive, the correction value is made positive because the branching rate for the predicted outflow value of the OD branching rate at that doorway is insufficient. On the other hand, when the difference between the number of outflows at a certain doorway and the predicted outflow value is negative, the correction value is made negative because the branching rate of the OD branching rate at the doorway with respect to the predicted outflow value is too large.
但し、差分の全てが正又は負の場合には、全ての補正値を正又は負にすると、[数20]の条件を満足できない場合があるので、差分の平均値を、[数24]とする。
そして、或る出入口における流出人数と流出予測値との差分から差分の平均値を引いた値が正の場合には、当該出入口におけるOD分岐率の流出予測値に対する分岐率が不十分なので、補正値を正にする。一方、或る出入口における流出人数と流出予測値との差分から差分の平均値を引いた値が負の場合には、当該出入口におけるOD分岐率の流出予測値に対する分岐率が大きすぎるので、補正値を負にする。 If the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference between the number of outflows at a certain doorway and the predicted outflow value is positive, the branching rate for the predicted outflow value of the OD branching rate at that doorway is insufficient. Make the value positive. On the other hand, if the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference between the number of outflows at a certain doorway and the predicted outflow value is negative, the branching rate for the predicted outflow value of the OD branching rate at that doorway is too large. Make the value negative.
[2−3−3.条件2]
或る出入口における流出人数と流出予測値との差分の大きい出入口ほど補正値を大きくするために、差分の大小関係を[数25]で表す。
In order to increase the correction value as the entrance / exit with a larger difference between the number of outflows at a certain entrance / exit and the predicted outflow value, the magnitude relationship of the difference is expressed by [Equation 25].
そして、[数25]によって差分の大きさを相対的に評価して、補正値の大小関係を決定する。 Then, the magnitude of the difference is relatively evaluated by [Equation 25] to determine the magnitude relationship of the correction values.
[2−3−4.条件3]
流入人数の大きい流入地点iの補正値を優先的に大きくするために、流入人数の大小関係を[数26]で表す。
In order to preferentially increase the correction value of the inflow point i where the number of inflowing people is large, the relationship between the number of inflowing people is expressed by [Equation 26].
そして、[数26]によって流入人数の大きさを相対的に評価して、補正値の大小関係を決定する。 Then, the size of the number of inflows is relatively evaluated by [Equation 26], and the magnitude relationship of the correction values is determined.
このような条件1〜条件3を考慮して補正値を求める中間段階として、[数20]の条件を満足する前の基本値を、[数27]で表す。
[数27]の基本値を差分の大きさに対応させるため、補正値kjを用いて、[数28]で表す。
そして、[数28]によって補正値kjを求める。但し、差分と基本値の正負が異なる場合には差分の大きさに揃える必要はないので、
ここで、「kj×ΔR’i,j」は、[数20]の条件を満足していないので、最終的に修正する。流出地点jについて、「kj×ΔR’i,j」の正の値の合計をS+、負の値の合計をS−とし、S+とS−の絶対値を求め、その大きい方を、Sbig、小さい方を、Ssmallとする時、[数31]によって補正値を求める。
本発明の実施形態における歩行者のOD通行量の推計装置100の推計の結果として、各出入口でのOD分岐率及び指定した時刻(tfrom〜tto)でのOD通行量が、[数32]及び[数33]として求まる。
以上のように、OD分岐率を計測された流入人数に乗算してOD通行量を推計して、推計したOD通行量に基づき歩行者の平均的な流動状況を確率的にシミュレーションして得られた流出予測値と、出入口毎の流出人数との差分が小さくなるように、所定の周期で出入口毎のOD分岐率の補正値を求めてOD分岐率を補正することにより、補正値を効率よく近似的に求めることができ、断面通行量である流入人数に基づき推計されるOD通行量を実際のOD通行量に追従させることができるので、複数の出入口を有する空間における歩行者のOD通行量をリアルタイムで正確に把握することができる。 As described above, the OD branching rate is multiplied by the measured number of inflows to estimate the OD traffic volume, and the average flow situation of pedestrians is stochastically simulated based on the estimated OD traffic volume. The correction value is efficiently obtained by calculating the correction value of the OD branching rate at each entrance and exit and correcting the OD branching rate so that the difference between the predicted outflow value and the number of outflows at each entrance and exit is reduced. Since the OD traffic volume estimated based on the number of inflowers, which is the cross-sectional traffic volume, can be made to follow the actual OD traffic volume, the OD traffic volume of pedestrians in a space having a plurality of doorways Can be accurately grasped in real time.
[3.歩行者の混雑状況のマップの説明]
マップ作成部10は、流動状況予測部8が複数の出入口を有する空間におけるシミュレーション時に得られた、時刻tでの各メッシュ内の歩行者の人数である狭義の流動マップ([数13])を取得して、図4において分割したメッシュにおける時刻tでの歩行者の人数の分布を示すマップを作成して表示部3に表示させる。例えば、マップ作成部10は、各メッシュを、各メッシュ内の歩行者の人数に応じて色分け表示、或いは、濃淡表示等の識別可能な表示方法で表示したマップを作成して表示部3に表示させる。
[3. Explanation of pedestrian congestion map]
The
例えば、図6は、マップ作成部10で作成されたマップの一例を示す説明図であり、図6において、DS61はメッシュ内の歩行者の人数が最も多くて混雑が激しいエリアを示し、DS64がメッシュ内の歩行者の人数が最も少なくて混雑が生じていないエリアを示している。また、図6におけるDS62及びDS63は、DS61とDS64との中間の混雑状況であるエリアを示しており、メッシュ内の歩行者の人数の大小関係は、DS61>DS62>DS63>DS64である。
For example, FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a map created by the
以上のように、空間における各メッシュ内の歩行者の人数の分布を示すマップを作成して表示させることにより、視覚的に空間内の歩行者の人数の密集の度合いが分かるので、複数の出入口を有する空間における歩行者の混雑状況をリアルタイムで把握したり、時間的な変化を把握することができる。 As described above, by creating and displaying a map showing the distribution of the number of pedestrians in each mesh in the space, the degree of congestion of the number of pedestrians in the space can be visually understood, so a plurality of entrances It is possible to grasp a pedestrian's congestion situation in a space having a real time or grasp a temporal change.
なお、実施形態の説明に際しては、流動状況予測部8は、確率的シミュレーションを行う(出入口毎の歩行者のOD通行量に基づき歩行者の平均的な移動状況を確率的に予測する)手法を採用しているが、勿論、既存の他のシミュレーショの手法を採用してもよい。
In the description of the embodiment, the flow
また、実施形態の説明に際しては、出入口毎のOD分岐率の補正値を効率よく近似的に求めるために、条件1〜条件3を設定しているが、勿論、出入口毎のOD分岐率の補正値を効率よく近似的に求めることが可能な他の条件を設定してもよい。 In the description of the embodiment, conditions 1 to 3 are set in order to efficiently and approximately obtain the correction value of the OD branching rate for each doorway, but of course, the correction of the OD branching rate for each doorway. You may set the other conditions which can obtain | require a value efficiently and approximately.
また、実施形態の説明に際しては、空間SP21として、4つの出入口を有する空間を例示したが、勿論、出入口の数には何ら限定はなく、複数の出入口を有する空間であればよい。 In the description of the embodiment, the space SP21 is exemplified as a space having four doorways. Of course, the number of doorways is not limited, and any space having a plurality of doorways may be used.
1 入力部
2 記憶部
3 表示部
4 通信部
5 操作部
6 計測値取得部
7 通行量推計部
8 流動状況予測部
9 分岐率補正部
10 マップ作成部
50 演算制御部
100 装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記出入口毎に設置された通行量計測装置で計測された前記出入口毎の流入人数及び流出人数を取得する計測値取得ステップと、
前記出入口毎のOD分岐率を前記流入人数に乗算して前記出入口毎のOD通行量を推計する通行量推計ステップと、
前記出入口毎の推計されたOD通行量に基づき歩行者の平均的な流動状況を確率的にシミュレーションして前記出入口毎の流出予測値を得る流動状況予測ステップと、
所定の周期で、前記出入口毎の前記流出人数と前記出入口毎の前記流出予測値との差分が小さくなるように前記出入口毎のOD分岐率の補正値を求めて前記OD分岐率を補正する分岐率補正ステップと、
を含むことを特徴とする推計方法。 A method for estimating the OD traffic volume of a pedestrian in a space having a plurality of doorways,
A measurement value acquisition step for acquiring the number of inflows and outflows for each of the entrances and exits measured by the traffic measuring device installed for each of the entrances and exits;
A traffic volume estimating step of multiplying the number of inflows by the OD branching rate for each doorway to estimate the amount of OD traffic for each doorway;
A flow situation prediction step for stochastically simulating an average flow situation of pedestrians based on the estimated OD traffic volume for each doorway to obtain an outflow prediction value for each doorway;
A branch that corrects the OD branching rate by obtaining a correction value of the OD branching rate for each doorway so that a difference between the number of outflowers at each doorway and the predicted outflow value for each doorway becomes small at a predetermined cycle. Rate correction step;
The estimation method characterized by including.
前記差分から前記差分の平均値を引いた値が正の場合は前記補正値を負に、前記差分から前記差分の平均値を引いた値が負の場合は前記補正値を正にすることを特徴とする請求項1に記載の推計方法。 In the branching rate correction step,
When the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference is positive, the correction value is negative. When the value obtained by subtracting the average value of the difference from the difference is negative, the correction value is positive. The estimation method according to claim 1, wherein:
前記差分の大きい前記出入口の前記補正値を大きくすることを特徴とする請求項1又は2に記載の推計方法。 In the branching rate correction step,
The estimation method according to claim 1, wherein the correction value of the entrance / exit having a large difference is increased.
流入人数の大きい前記出入口の前記補正値を大きくすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の推計方法。 In the branching rate correction step,
The estimation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the correction value of the entrance / exit with a large number of inflowing persons is increased.
前記補正値の合計が零になるように前記出入口毎の前記補正値の値を調整することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の推計方法。 In the branching rate correction step,
5. The estimation method according to claim 1, wherein the correction value is adjusted for each of the entrances and exits so that the sum of the correction values becomes zero. 6.
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