JP2855157B2 - Crowd walking simulation system - Google Patents

Crowd walking simulation system

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JP2855157B2
JP2855157B2 JP2189224A JP18922490A JP2855157B2 JP 2855157 B2 JP2855157 B2 JP 2855157B2 JP 2189224 A JP2189224 A JP 2189224A JP 18922490 A JP18922490 A JP 18922490A JP 2855157 B2 JP2855157 B2 JP 2855157B2
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walking
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simulation system
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耕治 長田
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秀彦 中川
豊 大門
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啓五 竹内
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、歩行領域を設定して該歩行領域での群衆の
流動をシミュレートする群衆歩行シミュレーションシス
テムに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crowd walking simulation system that sets a walking region and simulates a crowd flowing in the walking region.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

イベント用施設や総合レジャー施設、種々の催しもの
等の管理運営では、人の数やその動向、群衆の動向を解
析し、解析に基づき適切な案内、誘導を行うことが必要
である。特に複合レジャー施設やモール状商業施設群に
は、不特定多数の人々が種々の目的を持って集まる。そ
のため、総合的な施設群の安全管理、経営管理には、そ
れぞれの目的に応じた多様な情報を提供できるようにす
ることが望まれる。そのためには、人の流れを把握した
上での動向の解析が不可欠である。
In the management and operation of event facilities, general leisure facilities, various events, and the like, it is necessary to analyze the number of people, their trends, and the trends of the crowd, and to provide appropriate guidance and guidance based on the analysis. In particular, in complex leisure facilities and mall-like commercial facilities, an unspecified number of people gather for various purposes. Therefore, it is desired to provide a variety of information according to each purpose for safety management and business management of a comprehensive facility group. To that end, it is essential to analyze trends after understanding the flow of people.

例えば群衆の滞留が発生したためにその誘導を行おう
とする場合、従来は、人手を動員してプラカードやメガ
ホン、ロープ等により、或いは案内放送により誘導して
いる。この場合の全体の状況を把握する従来の監視シス
テムとしては、テレビモニタ方式がしばしば採用され
る。
For example, in the case where the crowd is to be guided due to the stagnation of the crowd, the guide is conventionally guided by a placard, a megaphone, a rope, or the like, or by a guide broadcast by mobilizing human hands. As a conventional monitoring system for grasping the entire situation in this case, a television monitor system is often adopted.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来、人の数や群衆の動向等を把握し
てリアルタイムに解析し、その解析結果から自動的に必
要に応じた誘導等を行えるようにしたシステムは実用化
されていない。
However, a system that grasps the number of people, the trend of a crowd, and the like, analyzes the information in real time, and automatically performs guidance and the like as needed based on the analysis result has not been put into practical use.

テレビモニタ方式は、群衆等の動向を比較的簡便に監
視することができるが、常にモニタ画面の前に監視員が
はりついて監視し、監視員の感覚的な判断により群衆等
の動向を把握しているため、その維持、運営に人手は勿
論、時間やコストがかかり、しかも、リアルタイムに迅
速に対応することができないという問題がある。特にモ
ニタ範囲が広くなると、管理上において重大な非常事態
発生の発見を初期の段階で見逃したり、遅れるという問
題がある。
The TV monitor system can relatively easily monitor the movements of the crowd, etc., but the observer always sticks in front of the monitor screen to monitor, and grasps the movement of the crowd etc. based on the intuitive judgment of the observer. Therefore, there is a problem that maintenance and operation require time and cost, as well as manpower, and it is not possible to respond quickly in real time. In particular, when the monitoring range is widened, there is a problem that the discovery of the occurrence of a serious emergency in management is overlooked or delayed at an early stage.

また、入場者の管理をしようとする施設では、入場ゲ
ートで回転式や光電管式等により人を計数する方法が採
用されるが、入場後は敷地内のどこに何人いるか等、エ
リア毎の把握ができない。そこで、エリア毎の把握を行
うため、検出エリア上部から超音波を使って人の数を計
数する方法もあるが、この方法では、天候の変化による
誤差が大きいという問題がある。
In addition, at facilities where visitors are to be managed, the entrance gate uses a method of counting people by means of a rotating type or a photoelectric tube type, but after entry, it is necessary to know how many people are on the premises, etc. Can not. Therefore, there is a method of counting the number of people using ultrasonic waves from the upper part of the detection area in order to grasp each area. However, this method has a problem that an error due to a change in weather is large.

その他には、静止画像処理を使った方法もあるが、こ
の方法では、必要な情報の抽出を画像の1コマずつ手作
業で行うため、多くの労力を必要とし、また時間もかか
るという問題がある。
In addition, there is a method using still image processing. However, this method requires a lot of labor and time because extraction of necessary information is performed manually for each image frame. is there.

プラカードやメガホン、ロープ等、或いは案内放送を
用いる方法は、そのための人手を必要とし、特に混在の
激しい場合には逆に誘導者が交通の障害になったりして
かえって群衆から不満が生じる要因となることもある。
また、危急時の非難誘導でも全体に対して的確な指示を
伝達することが難しいということもある。さらに、案内
放送を用いる方法では、周囲が騒々しくなると伝わりに
くいという問題もある。
The use of placards, megaphones, ropes, etc., or the use of guide broadcasting requires human resources for this purpose, especially in the case of severe mixing, which may cause dissatisfaction from the crowd because the guide may adversely affect traffic. Sometimes it becomes.
Also, it may be difficult to convey accurate instructions to the whole even in the case of emergency guidance. Furthermore, the method using the guide broadcast has a problem that it is difficult to be transmitted when the surroundings become noisy.

本発明は、上記の課題を解決するものであって、目的
は、リアルタイムに群衆の動向を把握し、不特定多数の
人が集まる空間の安全管理、管理運営を行える群衆歩行
シミュレーションシステムを提供することである。本発
明の他の目的は、群衆の動向を解析し状況に応じた適切
な処理を行うことができるようにすることである。
The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a crowd walking simulation system capable of grasping a trend of a crowd in real time and performing safety management and management and operation of a space where an unspecified number of people gather. That is. It is another object of the present invention to analyze the behavior of a crowd and perform appropriate processing according to the situation.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そのために本発明は、歩行領域を設定して該歩行領域
での群衆の流動をシミュレーションする群衆歩行シミュ
レーションシステムであって、歩行者、障害物、及び目
的地点のそれぞれに歩行者同士、歩行者と障害物との間
には距離に依存する反発力が作用し、歩行者と目標地点
との間には距離に関係ない一定の吸引力が作用するよう
に設定したことを特徴とする。そして、歩行者と障害物
に正の電荷、目的地点に負の電荷を与え、対象歩行領域
を磁場によって表してクーロンの法則と運動方程式に基
づき歩行者が目的地に向かって進むようにシミュレート
することを特徴とする。
Therefore, the present invention is a crowd walking simulation system that sets a walking area and simulates the flow of the crowd in the walking area, and includes pedestrians, obstacles, and pedestrians at each of destinations. It is characterized in that a distance-dependent repulsive force acts on an obstacle and a constant suction force irrespective of the distance acts between a pedestrian and a target point. The pedestrian and obstacles are given a positive charge and the destination is given a negative charge.The target walking area is represented by a magnetic field and simulated so that the pedestrian moves toward the destination based on Coulomb's law and equation of motion. It is characterized by doing.

〔作用〕[Action]

本発明の群衆歩行シミュレーションシステムでは、歩
行者、障害物、及び目的地点のそれぞれに歩行者同士、
歩行者と障害物との間には距離に依存する反発力が作用
し、歩行者と目標地点との間には距離に関係ない一定の
吸引力が作用するように設定したので、反発力と吸引力
による運動方程式で高い精度で群衆の流動をシミュレー
トすることができる。
In the crowd walking simulation system of the present invention, pedestrians, obstacles, and pedestrians in each of destination points,
A distance-dependent repulsion force acts between the pedestrian and the obstacle, and a constant suction force regardless of the distance acts between the pedestrian and the target point. The flow of the crowd can be simulated with high accuracy by the equation of motion by the suction force.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る群衆歩行シミュレーションシス
テムの1実施例を説明するための図、第2図は各要素の
設定条件を説明するための図、第3図はシミュレート処
理を例を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of a crowd walking simulation system according to the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining setting conditions of each element, and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a simulation process. FIG.

まず、本発明のシステムで適用するモデルの基本的な
考え方、歩行空間(歩行領域)、歩行原理、歩行者につ
いて説明する。
First, a basic concept of a model applied in the system of the present invention, a walking space (walking area), a walking principle, and a pedestrian will be described.

モデルの基本的考え方は、第2図(a)に示すように
歩行者一人ひとりと壁や柱、手すり等に正の電荷を与
え、同図(b)に示すように目的地点に負の電荷を与え
る。このことにより、各歩行者は他の歩行者や障害物か
らは反発力を、目的地点からは吸引力を受けることにな
る。そして、対象歩行領域は磁場によって表し、歩行者
はその中をクーロンの法則と運動方程式に基づき、他の
歩行者や障害物を避けながら目的地点に向かって進むこ
とでシミュレーションを実現する。
The basic idea of the model is to give a positive charge to each pedestrian and walls, pillars, handrails, etc. as shown in FIG. 2 (a) and a negative charge to the destination as shown in FIG. 2 (b). give. As a result, each pedestrian receives a repulsive force from other pedestrians and obstacles, and a suction force from the destination. The target pedestrian area is represented by a magnetic field, and the pedestrian moves toward the destination while avoiding other pedestrians and obstacles based on Coulomb's law and the equation of motion.

また、歩行空間の表現については、壁や柱などの障害
物の周辺や、改札ゲート、施設入口付近など歩行に関し
て一定の規則性のある領域に於ける人の流れを忠実に再
現するために、多様な磁荷を用いて歩行空間が構成され
る。例えば同図(d)に示す磁気双極子を同図(e)に
示すように入場ゲート付近での間仕切り壁の端部に設定
することにより歩行者の割り振りを行う。このような磁
気双極子を用いないと、端線円内で完全に止まってしま
う歩行者が生じる。また、同図(f)に示す磁気二重層
を同図(g)に示すように施設が部屋への入口部分に設
定することにより、端線円内付近に位置する歩行者をス
ムーズに内部へ吸引(誘導)する。
Regarding the representation of walking space, in order to faithfully reproduce the flow of people in areas with certain regularity in walking, such as around obstacles such as walls and pillars, near ticket gates, facility entrances, etc. A walking space is constructed using various magnetic charges. For example, the pedestrians are allocated by setting the magnetic dipole shown in FIG. 4D at the end of the partition wall near the entrance gate as shown in FIG. Without such magnetic dipoles, some pedestrians would stop completely within the edge circle. In addition, by setting the magnetic double layer shown in FIG. 7 (f) at the entrance to the room as shown in FIG. 7 (g), the pedestrian located in the vicinity of the end line circle can be smoothly introduced into the interior. Aspirate (induce).

歩行領域は、同図(h)に示すように壁を表す任意の
ベクトルを時計回りに互いにつなぎ合わせることにより
囲まれた部分で表現される。また、歩行領域から見て壁
ベクトルの接続点(頂点)の接点番号が常に時計回りに
なるようにシーケンシャル番号を付ける。これにより、
歩行者が正常な位置(歩行領域内に位置する)にいるか
どうかの判定が可能となる。
The walking area is represented by a portion surrounded by connecting arbitrary vectors representing a wall in a clockwise direction as shown in FIG. In addition, sequential numbers are assigned so that the contact numbers of the connection points (vertexes) of the wall vectors are always clockwise when viewed from the walking area. This allows
It is possible to determine whether or not the pedestrian is in a normal position (located in the walking area).

また、壁ベクトルの接続点の中で歩行領域側に凸をな
すもの、例えば同図(h)に示す例では、2、6、7、
13、14、18、20、21、23〜26を「コーナー」として認識
する。
In addition, the connection points protruding toward the walking area among the connection points of the wall vectors, for example, in the example shown in FIG.
13, 14, 18, 20, 21, 23 to 26 are recognized as “corners”.

なお、歩行領域内の位置は、2次元座標(X−Y)に
よって規定する。
The position in the walking area is defined by two-dimensional coordinates (XY).

歩行原理については、次のように扱う。 The walking principle is handled as follows.

各歩行者が同図(i)に示すようにそれぞれ半径3mの
テリトリーを持ち、進行方向180゜の中に他の歩行者や
障害者が入った時のみ反発力を受ける。また、目的地点
からは距離に関係なく一定の吸引力を受ける。なお、吸
引力についてはクーロンの法則に従わない。歩行者が受
ける力が複数の場合は、同図(j)に示すように各々の
力を合成(ベクトル和)したものとして表される。
Each pedestrian has a territory with a radius of 3 m, as shown in FIG. 3 (i), and receives a repulsive force only when another pedestrian or a disabled person enters the traveling direction 180 °. Further, a constant suction force is received from the destination regardless of the distance. The suction force does not follow Coulomb's law. If the pedestrian receives a plurality of forces, it is expressed as a result of summing (vector sum) the respective forces as shown in FIG.

歩行者の表現については、次のように扱う。 Pedestrian expressions are handled as follows.

与条件に基づいて歩行経路が異なる複数のグループの
歩行者集団が設定され、各グループ毎に歩行速度、発生
・最終目的地点、発生密度、集団人数(20人〜110人)
などのパラメータが規定される。すなわち、各歩行者は
いずれかの集団に属し、歩行者データは、集団としての
固定データであり、集団ごとに与えられる。集団のデー
タは歩行速度、発生位置、発生密度、集団の人数、歩行
経路からなる。任意の集団の中の各歩行者のデータ(速
度、発生位置)は集団のデータを基準に乱数によつて自
動的に与えられる。
Pedestrian groups of multiple groups with different walking routes are set based on the conditions given, and the walking speed, occurrence / final destination, occurrence density, and group size (20 to 110 people) are set for each group.
And other parameters are defined. That is, each pedestrian belongs to any group, and the pedestrian data is fixed data as a group, and is given for each group. The group data includes the walking speed, the occurrence position, the occurrence density, the number of people in the group, and the walking route. Data (speed, occurrence position) of each pedestrian in an arbitrary group is automatically given by random numbers based on the data of the group.

各シミュレーションの歩行者データの入力形式は、例
えば次の通りである。
The input format of the pedestrian data of each simulation is, for example, as follows.

1行目:歩行者データは集団入力か個人入力か(=0は
集団入力を示す) 2行目:集団人数 3行目:目的地、探索形式、発生位置ベクトル歩行速
度、発生密度、発生時刻 4行目:経路表示接点数 5行目:経路表示接点番号(3桁の連続) 以下4行毎に一つの集団のデータを入力してゆく。
1st line: whether pedestrian data is group input or individual input (= 0 indicates group input) 2nd line: number of groups 3rd line: destination, search format, occurrence position vector walking speed, occurrence density, occurrence time 4th line: Number of path display contact points 5th line: Path display contact number (continuous 3 digits) Hereinafter, data of one group is input every 4 lines.

歩行経路については、発生・最終目的地点の他に、そ
の途中の回遊ルートとしてのポイントが複数指定され
る。これらはコーナーとして認識されている、壁の接点
番号の連続として与えられる。しかし、これは「障害物
や他の歩行者からの干渉を受けながらも、目的地点に対
して最短距離で進もうとする」人間の歩行特性を考慮し
ているためである。
As for the walking route, a plurality of points as a migration route on the way are designated in addition to the occurrence / final destination. These are given as a sequence of wall contact numbers, known as corners. However, this is because the walking characteristics of a human being "attempt to travel the shortest distance to the destination while receiving interference from obstacles and other pedestrians" are taken into consideration.

歩行速度は、良好な歩行条件での人間の平均的なスピ
ードが与えられ、それを基準にして乱数により多少のバ
ラツキを持たせる。
The walking speed is given the average speed of a human under good walking conditions, and has some variation by random numbers based on the average speed.

発生密度は、各シミュレーションパターンの設定条件
により与えられる。
The generation density is given by the setting conditions of each simulation pattern.

歩行者は、歩行領域内に発生後、指定されたコーナー
を目的地点として認識し、障害物や他の歩行者からの干
渉(反発力)を受けながらも、そのポイントから吸引力
を受けて進み、そこを通過すると次に指定されたコーナ
ーを目的地点に達するまで、単位時間毎に同じサイクル
が繰り返される。
The pedestrian recognizes the designated corner as the destination after the occurrence within the walking area, and receives the suction force from the point while proceeding with interference (repulsive force) from obstacles and other pedestrians. After passing through, the same cycle is repeated every unit time until reaching the destination point at the next designated corner.

ここで歩行空間に関するシミュレーションモデルの特
殊な要素として例えば「歩行者の発生・最終目的地点」
と「アクアミュージアムへの入場ゲート」、「観覧・鑑
賞地点」があり、これらの地点で、歩行者は、前述の歩
行原理とは異なったロジックに基づいて行動する。
Here, as a special element of the simulation model related to the pedestrian space, for example, “Pedestrian occurrence / final destination”
There are a "gate to enter the Aqua Museum" and a "viewing / watching point". At these points, pedestrians act based on logic different from the above-described walking principle.

「歩行者の発生・最終目的地点」は、点ではなく壁の
頂点を結ぶ線分上に歩行者が発生または到達することに
なるが、歩行者一人ひとりについて乱数により線分上の
一地点(発生・到達)が決定される。
"Pedestrian occurrence / final destination point" means that a pedestrian is generated or arrives not on a point but on a line connecting the vertices of the wall. -Reach) is determined.

「アクアミュージアムの入場ゲート」においては、各
歩行者が到達した後、予め設定された一定時間のサービ
ス(待ち時間に相当)を受けるまでその地点に留まる。
また、到達時点で既に待ち行列が形成されている場合
は、その一番短い列の最後尾に並ぶことになる。
At the “Aqua Museum entrance gate”, after each pedestrian arrives, the pedestrian stays at that point until receiving a predetermined service (corresponding to a waiting time).
If a queue has already been formed at the time of arrival, the queue will be at the end of the shortest row.

「観覧・鑑賞地点」は、壁の頂点を結ぶ線分上に等間
隔で複数の窓口を設定することにより与えられる。窓口
が全てふさがっている時は、同様に待ち行列を形成す
る。ただし「入場ゲート」の場合は、サービス終了後に
次の目的地点に向かって前進を開始するのに対して、こ
のケースでは待ち行列の最後尾を回ってから次の目的地
点に向かうため、一旦、行列の最後尾付近に仮の目的地
点を設定し、そこを通過した後、本来の次の目的地点に
向かうことになる。
The “viewing / viewing point” is given by setting a plurality of windows at equal intervals on a line connecting the vertices of the wall. When all the windows are full, a queue is formed similarly. However, in the case of the "entrance gate", the service starts moving forward to the next destination after the service ends, but in this case, it goes around the end of the queue and goes to the next destination, so once, A temporary destination is set near the end of the queue, and after passing through the destination, the user goes to the original next destination.

これらの3種類の特殊な要素は歩行領域に対して線的
な形状をなすため、壁の接点番号で表現することはでき
ない。従って、該当する部分については隣接する接点を
結んだ線に、新たにシーケンシャル番号をふり、サービ
ス時間やゲート数、窓口数等のパラメータを設定してい
る。
Since these three types of special elements have a linear shape with respect to the walking area, they cannot be represented by wall contact numbers. Therefore, a sequential number is newly assigned to a line connecting adjacent contacts, and parameters such as a service time, the number of gates, and the number of windows are set for the corresponding portion.

次に、シミュレーション計算の手順(フローチャー
ト)について第1図を用い以下に詳述する。
Next, the procedure (flowchart) of the simulation calculation will be described in detail with reference to FIG.

(S1)実際に歩行者群を発生させ、それらの行動をシミ
ュレートする前の種々の環境データの設定を行う。まず
歩行領域を設定するための施設平面レイアウトデータ
や、前述したグループごとの歩行者集団についてのデー
タを入力する。
(S1) A group of pedestrians is actually generated, and various environmental data are set before simulating their actions. First, facility plane layout data for setting a walking area and data on a pedestrian group for each group described above are input.

歩行者データについては、歩行者が属する集団として
の固定データと歩行行動中に一人ひとりが持つ可変デー
タが入った歩行者ファイルとに分けられるが、ここでは
以下に示す前者の集団データ(18パターン)の入力が行
われる。
Pedestrian data is divided into fixed data as a group to which pedestrians belong and pedestrian files containing variable data possessed by each person during walking behavior. Here, the former group data (18 patterns) shown below Is input.

集団人数、発生・最終目的地点、歩行速度、
発生密度、発生時刻、経路表示接点番号(回遊ルー
ト)。
Group size, occurrence / final destination, walking speed,
Occurrence density, occurrence time, route display contact number (migration route).

(S2)全ての壁の接続点(頂点)についてコーナー(歩
行領域に対して凸をなす)であるか否かの認識を行う。
判定の方法は、壁の接続点を構成する2つのベクトルの
なす角度θについてsinθ>0となる場合に、その接続
点をコーナーとして認識する。したがって、例えば第3
図(a)に示す例では、θ〜θについてそれぞれの
siθの値を求めると、sinθ>0、sinθ>0となる
aとcがコーナーとして認識される。
(S2) It is recognized whether or not the connection points (vertexes) of all the walls are corners (projecting with respect to the walking area).
In the determination method, when sin θ> 0 with respect to the angle θ formed by the two vectors forming the connection point of the wall, the connection point is recognized as a corner. Therefore, for example, the third
In the example shown in FIG. 5A, each of θ 1 to θ 5 is
When the value of siθ is obtained, a and c satisfying sinθ 1 > 0 and sinθ 3 > 0 are recognized as corners.

(S3)上記の処理でコーナーとして認識された頂点間
の隣接関係を認識する。これは、歩行者が後述する探索
歩行の状態に入った場合の仮の目標地点を決定するとき
に参照される。隣接関係は、1つの頂点から他の頂点を
見て以下の条件を満足している場合、「接続している」
と判定される。
(S3) Recognize the adjacency between vertices recognized as corners in the above processing. This is referred to when determining a tentative target point when the pedestrian enters a search walking state described later. The adjacency relationship is “connected” when one vertex looks at another vertex and satisfies the following conditions.
Is determined.

見えること 相手側の頂点の片側の壁しか見えないこと この隣接関係は、例えば第3図(b)に示す歩行空間で
以下のような行列により表される。
What can be seen Only one side of the opponent's vertex can be seen This adjacency relationship is represented by the following matrix in the walking space shown in FIG. 3B, for example.

ここで接続している場合は「1」、接続していない場
合は「0」である。なお、これは有向フラグであるため
隣接関係行列は必ずしも対象な行列とはならない。
Here, it is “1” when connected, and “0” when not connected. Since this is a directional flag, the adjacency matrix is not necessarily a target matrix.

(S4)歩行者が歩行領域内に発生し、前述した歩行原理
に基づいて単位時間毎に全歩行について位置座標の計算
を行う。この際、歩行者が受ける磁力の計算は、各歩行
者一人ひとりについて行われる。そのため、あるグルー
プに属する歩行者が他のグループの歩行者にとっての目
的地点から吸引力を受けないよう、計算の対象となって
いる歩行者の目的地点以外のポイントは、負の電荷を持
たないようにする。
(S4) A pedestrian is generated in the walking area, and position coordinates are calculated for all walking steps per unit time based on the above-described walking principle. At this time, the calculation of the magnetic force applied to the pedestrian is performed for each pedestrian. Therefore, points other than the pedestrian's destination point that is the target of calculation do not have a negative charge so that pedestrians belonging to one group do not receive suction force from the destination point for pedestrians in another group. To do.

(S5)各歩行者の仮目的地点を決定し、歩行経路のチェ
ックを行う。
(S5) The temporary destination of each pedestrian is determined, and the walking route is checked.

歩行経路のチェックにおけるコーナー通路の際の処理
については以下のように行う。
The processing at the time of the corner passage in the check of the walking route is performed as follows.

歩行者は指定されたコーナーや線分上の点から吸引力
を受け、それらを順次通過することによって最終目的地
点に到達する。しかし、実際にサービスを受けない、つ
まり、第3図(c)に示すように回遊ルートを最短経路
で歩行するために指定されたコーナー(ほとんどが該当
する)に負の電荷を持たせると、歩行者は「壁ぎわを通
過するのではなく、壁(コーナー)に一旦ぶつかった
後、次のコーナーに向かう」といった不自然な動きを示
すことになる。従って、実際は第3図(d)に示すよう
に指定されたコーナーのやや歩行領域内側に仮の目的地
点を設定することによって、自然な流れを実現する。
The pedestrian receives the suction force from the designated corner or a point on the line segment, and reaches the final destination by sequentially passing through them. However, if the service is not actually received, that is, as shown in FIG. 3 (c), if a corner (mostly applicable) designated to walk the shortest route along the migration route has a negative charge, The pedestrian will exhibit an unnatural movement such as "not hitting a wall, but hitting a wall (corner) and then heading to the next corner". Therefore, in practice, a natural flow is realized by setting a tentative destination point slightly inside the designated walking area of the corner as shown in FIG. 3 (d).

目的地点の通過の認識については、第3図(e)に示
すように「歩行者から、そのコーナーを構成する両側の
壁が見えたこと(図示斜線の領域)をもって通過した」
と見なしているが、実際の計算上では、以下の方法をと
る。
Regarding the recognition of the passage of the destination point, as shown in FIG. 3 (e), "the pedestrian passed when the walls on both sides constituting the corner were visible (the shaded area in the figure)."
However, in actual calculation, the following method is used.

歩行者の位置している座標と目的地点の座標を結んだ
ベクトルAと、目的地点からの壁ベクトルBがなす角度
θを求める。そして、同図(f)に示すようにsinθ>
0の場合は未通過であり、同図(g)に示すようにsin
θ≦0となる場合は通過したと判定する。
An angle θ formed by a vector A connecting the coordinates where the pedestrian is located and the coordinates of the destination and a wall vector B from the destination is determined. Then, as shown in FIG.
In the case of 0, it has not passed, and as shown in FIG.
If θ ≦ 0, it is determined that the vehicle has passed.

(S6)例えば「アクアミュージアムの入場ゲート」や
「観覧・鑑賞地点」では、待ち行列が発生する。歩行者
が待ち行列に並んだ場合は、通常歩行の状態とは異なっ
た認識を持ち、前述の歩行原理には従わなくなる。この
場合は、同図(h)に示すように線分上に設けられた各
窓口前に50cm間隔の仮想点行列を設定し、この上に各歩
行者が順次、配置されていく。各歩行者は、窓口が見え
た時点で待ち時間が最短で済む、つまり行列の長さが最
小の位置(仮想点)を確保する。その時点で、該当する
仮想点(●)はその歩行者にとっての仮目的地点とな
り、負の点電荷を帯びることによって吸引する。
(S6) For example, a queuing occurs at the “amusement entrance gate” or the “viewing / viewing point”. When the pedestrians are in a queue, they have a different recognition from the normal walking state, and do not follow the above-described walking principle. In this case, as shown in FIG. 3H, a virtual point matrix is set at intervals of 50 cm in front of each window provided on the line segment, and pedestrians are sequentially arranged on this. Each pedestrian secures a position (virtual point) where the waiting time is shortest when the window is seen, that is, the length of the queue is minimum. At that time, the corresponding virtual point (●) becomes a temporary destination for the pedestrian, and is sucked by having a negative point charge.

(S7)〜(S8)各歩行者について受ける磁力から速度、
方向を計算する。
(S7)-(S8) Speed from magnetic force received for each pedestrian,
Calculate direction.

(S9)各歩行者を画面上に歩行領域と共に表示する。(S9) Each pedestrian is displayed on the screen together with the walking area.

(S10)データを歩行者ファイルに格納する。(S10) Store the data in the pedestrian file.

このデータ保存の処理は、前述した歩行行動中の一人
ひとりが持つ可変データが入った歩行者ファイルに、単
位時間毎の状態変化を書き込むものである。歩行者はフ
ァイルは、例えば以下のデータから構成さる。
In this data storage process, the state change for each unit time is written in the pedestrian file containing the variable data possessed by each of the above-mentioned walking actions. The pedestrian file is composed of the following data, for example.

位置座標、歩行速度の向き、大きさと上限値、
最終目的地点、次目的地点、歩行経路(経路表示接
点番号)、既通過地点、歩行形式(経路従属歩行or
探索歩行)、歩行状態(未発生or発生、通常歩行、待
ち行列(待ち行接列近中、待ち行列中、待ち行列退去、
行列後方迂回)、歩行終了) なお、シミュレーションの途中で、他の歩行者からの
干渉(反発力)を受けたために、次の目的地点を見失う
歩行者が生じる。その際、該当する歩行者は探索歩行の
状態に入り、現状の位置座標と目的地点の位置座標を基
に、最適なコーナーを仮の目的地点に設定する。
Position coordinates, walking speed direction, size and upper limit,
Final destination point, next destination point, walking route (route display contact number), already passed point, walking style (route dependent walking or
Search walking), walking state (not generated or occurred, normal walking, queue (close to queue, in queue, leaving queue,
In addition, some pedestrians lose track of the next destination because they received interference (repulsion) from other pedestrians during the simulation. At that time, the pedestrian enters a state of searching and walking, and sets an optimal corner as a temporary destination based on the current position coordinates and the position coordinates of the destination.

最適なコーナーの選択基準は、以下に示す通りであ
る。
The criterion for selecting the optimum corner is as follows.

歩行者は一度通過したコーナーを記憶しており、原
則として二度とそこを通過しない。これは歩行者が無限
ループに陥ることを防ぐためである。従って、まだ通過
していないコーナーの中から最適なコーナーを選択す
る。
Pedestrians remember the corners they have passed once, and in principle never go there again. This is to prevent a pedestrian from falling into an infinite loop. Therefore, an optimum corner is selected from corners that have not passed yet.

見失った目的地点のコーナー間隣接関係行列を参照
し、その中から隣接関係にあるコーナーを選ぶ。
With reference to the adjacent relation matrix between corners of the destination point that has been lost, a corner having an adjacent relation is selected from the matrix.

次に、そのコーナーを構成する二つの壁のうち、片
側の壁しか見えないものを選ぶ。歩行者の前方にある全
てのコーナーがそれぞれ両側の壁を見せている場合は、
そこから先は行き止まりであることになる。
Next, of the two walls that make up the corner, select the one that can only be seen on one side. If all corners in front of the pedestrian show walls on both sides,
From there, there is a dead end.

歩行者は自分の進行方向に対して、前方にあるコー
ナーを原則として選ぶが、前方が行き止まりの時、ある
いは前方にあるコーナーが既に通過したことのあるもの
ばかりの時は、後方にあるコーナーを選択の対象にす
る。
Pedestrians generally choose the corner in front of their direction of travel, but if the front is a dead end, or if the front corner has just passed, the rear corner will be used. Make it a selection target.

これらの条件を満足するコーナーが複数個存在する
ときは、見失った目的地点から一番近いコーナーを仮の
目的地点として選択する。
When there are a plurality of corners satisfying these conditions, a corner closest to the lost destination is selected as a temporary destination.

歩行者は、このような探索歩行を繰り返す中で、仮の
目的地点として選択したコーナーを通過するたびに、そ
の地点から見失った目的地点が見えるかどうかの判定を
行う。見えた場合には通常の歩行状態に戻ったことを認
識する。このロジックにより、最短経路で探索歩行から
脱出することを実現している。
Each time the pedestrian passes through a corner selected as a tentative destination while repeating such a search and walk, the pedestrian determines whether or not a lost destination can be seen from that point. If it can be seen, it recognizes that it has returned to the normal walking state. With this logic, it is possible to escape from search walking on the shortest route.

例えば第3図(i)に示すような歩行空間があった場
合、未通過の歩行者が目的地点を視認できるエリアは斜
線の部分となる。この時、他の歩行者からの干渉などに
より(a)のエリアに入り込んでしまった歩行者は、次
の目的地点を見失なうことになる。この判定は、歩行者
から目的地点へ向かうベクトルが、任意の壁ベクトルと
交差することをもって判定している。この時、その歩行
者は探索歩行の状態に入り、コーナーQ、R、Kの中か
ら最適な仮目的地点を選ぶ。
For example, when there is a walking space as shown in FIG. 3 (i), an area where a non-passing pedestrian can visually recognize the destination is a shaded area. At this time, a pedestrian who has entered the area (a) due to interference from another pedestrian or the like loses sight of the next destination. This determination is made based on the fact that the vector from the pedestrian to the destination crosses an arbitrary wall vector. At this time, the pedestrian enters a state of searching and walking, and selects an optimum temporary destination from the corners Q, R, and K.

つまり、から(はこの場合関係しない)の条件
を全て満たすコーナーKが仮目的地点となる。なお、歩
行者から見て前方にあるコーナーの判定はベクトルの
内積を計算することにより行っている。例えばコーナー
RとKについては、PN・PK>O、PN・PR>0で、いずれ
も正になるため前方にあると見なす。コーナーQについ
ては、PN・PQ<0となり、前方にはないと判定してい
る。
In other words, the corner K that satisfies all of the following conditions (not relevant in this case) is the temporary destination. It should be noted that the determination of the corner in front of the pedestrian is made by calculating the inner product of the vectors. For example, the corners R and K are PNPNPK> O and PN ・ PR> 0, and both are positive, so they are considered to be ahead. For the corner Q, PN · PQ <0, and it is determined that the vehicle is not ahead.

次に上記のように設定した条件の下でクーロンの法則
と運動方程式を用いたシミュレーションの例を説明す
る。
Next, an example of a simulation using Coulomb's law and equation of motion under the conditions set as described above will be described.

クーロンの法則より柱から受ける力F1と他の歩行者か
ら受ける力F2は以下の様に表される。なお、目的地点か
らの吸引力F0はクーロンの法則に従わず一定である。
Force F 2 to receive from the force F 1 and the other pedestrian received from pillar than the Coulomb's law is expressed as follows. Incidentally, the suction force F 0 from destination point is constant without following Coulomb's law.

r1:P点から柱までの距離 Q1:柱の持つ電荷 r2:P点から歩行者までの距離 Q2:歩行者の持つ電荷 ε=8.855×10-12 一般に力Fは単位ベクトルを用いると F=Fxi+Fyj ……(3) i:x方向の単位ベクトル j:y方向の単位ベクトル またP点の座標は(x0,y0)であるため なる関係があり、Fyについても同様であるため、Fは次
のように表せる。
r 1 : Distance from point P to column Q 1 : Charge of column r 2 : distance from point P to pedestrian Q 2 : electric charge of pedestrian ε 0 = 8.855 × 10 -12 In general, when a unit vector is used for force F, F = F x i + F y j (3) i: x unit vector j: y direction unit vector x 0 , y 0 ) Since the relationship is the same for F y , F can be expressed as follows.

上記の(1)、(2)式を(4)式にならって表する
と、F1、F2 となる。ただし、この座標の原点は、柱および他の歩行
者の位置する点にとってあるため補正する必要が生じ
る。柱の座標を(x1、y1)、他の歩行者座標を(x2
y2)とすると、(5)、(6)式は P点における力F3はF1、F2およびF0のベクトル和で表せ
るため F3=F1+F2+F0 ……(9) となり、x方向、y方向の成分別に分解すると F3=(Fx1i+Fy1j) +(Fx2i+Fy2j) +(Fx0i+Fy0j) =(Fx1+Fx2+Fx0)i +(Fy1+Fy2+Fy0)j ……(10) (10)式に(7)、(8)式を代入すると P点に加わる力は必ずしも3つとは限らないので、(1
1)式を一般解にすると次のようになる。
If the above equations (1) and (2) are expressed according to the equation (4), F 1 and F 2 are Becomes However, since the origin of the coordinates is at a point where the pillar and other pedestrians are located, it is necessary to correct the origin. The coordinates of the pillar (x 1, y 1), the other a pedestrian coordinate (x 2,
y 2 ), the expressions (5) and (6) are Force F 3 is F 1, F 2 and F F 3 = F 1 + F 2 + F 0 for representable vector sum of 0 ... (9) and at the point P, x-direction, is decomposed by the y-direction component F 3 = to (F x1i + F y1j) + (F x2i + F y2j) + (F x0i + F y0j) = (F x1 + F x2 + F x0) i + (F y1 + F y2 + F y0) j ...... (10) (10) formula Substituting equations (7) and (8) gives Since the force applied to point P is not always three, (1
1) The general solution of the equation is as follows.

l:歩行者のテリトリ内にある障害物 m:歩行者のテリトリ内にある他の歩行者 (12)式で表される力Fにより、歩行者は運動方程式に
したがって進む。
l: An obstacle in the pedestrian's territory m: Another pedestrian in the pedestrian's territory The pedestrian proceeds in accordance with the equation of motion by the force F expressed by the equation (12).

m:歩行者の質量 a:歩行者の加速度 L:歩行者の変位(絶対値) (13)式をtで積分すると V:歩行者の速度 l:初期値 同様に(13)式により (14)式に(15)式を代入すると ここで単位時間を1(t=1)とし、絶対変位を求める
為、初期値を0(l=0)とすると、(16)式は、 Vの初期値をV0とすると、Vはtの関数として表され、
V(t)=V(t−1)+V0となる。なお、Vについて
は、上限値を設定し、歩行速度が極度に大きくならない
ようにチェックする。
m: Pedestrian mass a: Pedestrian acceleration L: Pedestrian displacement (absolute value) V: Pedestrian speed l: Initial value Similarly, by equation (13) Substituting equation (15) into equation (14) Here, assuming that the unit time is 1 (t = 1) and the initial value is 0 (l = 0) in order to obtain the absolute displacement, the equation (16) becomes: If the initial value of V is V 0 , V is expressed as a function of t,
To become V (t) = V (t -1) + V 0. For V, an upper limit is set, and a check is made so that the walking speed does not become extremely high.

絶対変位量Lをx方向、方向のy成分に分解し(12)式
を代入すると 従って時間tに於ける歩行者の位置座標を(x0,y0)と
した場合、(t+1)における位置(x1,y1)は 出願人は、別途画像処理により歩行者を識別してその
動向を解析し処理する動体識別解析管理システムを提案
しているが、本発明は、このシステムと組み合わせて利
用することにより総合レジャーランドや見本市等の大規
模展示会場等の管理に資することができる。以下にその
動体識別解析管理システムについて説明する。
Decomposing the absolute displacement amount L into y components in the x direction and direction and substituting equation (12) gives Therefore, when the position coordinates of the pedestrian at time t are (x 0 , y 0 ), the position (x 1 , y 1 ) at (t + 1 ) is The applicant has proposed a moving body identification analysis management system that separately identifies pedestrians by image processing, analyzes the trend, and processes the pedestrians, but the present invention uses this system in combination with a comprehensive leisure land and trade fair. It can contribute to the management of large-scale exhibition halls and the like. Hereinafter, the moving object identification analysis management system will be described.

第4図は、動体識別解析管理システムの1実施例を示
す図、第5図は解析モデルの例を示す図、第6図は処理
手順を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a moving object identification analysis management system, FIG. 5 is a diagram showing an example of an analysis model, and FIG. 6 is a diagram for explaining a processing procedure.

第4図において、画像メモリ2、3は、映像データ
(画像データ)を格納するものであり、この画像データ
は、例えばCCDカメラやビデオカメラ等の撮像装置を用
いて監視エリアを上方から撮影したものである。切換部
1は、所定時間毎に入力画像データを画像メモリ2、3
に交互に格納するように切り換えるものである。動体抽
出部4は、画像メモリ2、3に格納された画像の差分を
取ることにより動体を抽出するものであり、その動態を
抽出した画像データを格納するのが画像メモリ5、6で
ある。位置抽出部7は、画像メモリ5、6の動態の画像
データから各時間における動態の位置を抽出するもので
あり、解析部8は、抽出した動態の位置の時間的変化か
ら監視エリアにおける動体の移動速度等を求め、或いは
動体の数を計数したりして、動体の集合により動向を解
析するものである。
In FIG. 4, image memories 2 and 3 store video data (image data). The image data is obtained by photographing a monitoring area from above using an imaging device such as a CCD camera or a video camera. Things. The switching unit 1 stores the input image data in the image memories 2 and 3 every predetermined time.
In such a manner as to be stored alternately. The moving object extraction unit 4 extracts a moving object by taking the difference between the images stored in the image memories 2 and 3, and the image memories 5 and 6 store image data obtained by extracting the dynamics. The position extracting unit 7 extracts the position of the dynamic at each time from the image data of the dynamic in the image memories 5 and 6, and the analyzing unit 8 calculates the position of the moving object in the monitoring area from the temporal change of the extracted position of the dynamic. The movement is analyzed, or the number of moving objects is counted, and a trend is analyzed based on a set of moving objects.

次に第5図に示すモデルにより処理手順を説明する。 Next, the processing procedure will be described with reference to the model shown in FIG.

第5図に示すモデルでは、監視エリア11を上方からカ
メラ13で撮影し、対象とする人間等の動体12を含む画像
データを画像処理装置14に取り込む。画像処理装置14で
は、一定の時間毎に演算により前後の画像データの差を
取ることによって動体12の画像データを抽出し、さらに
動体12の位置抽出処理を行う。そして、抽出した位置デ
ータをホストコンピュータ15に転送し、データ解析を行
う。すなわち、第5図に示すモデルでは、第4図に示す
位置抽出部7までを画像処理装置14で構成し、解析部8
以後をホストコンピュータ15で構成している。
In the model shown in FIG. 5, a monitoring area 11 is photographed from above by a camera 13, and image data including a moving object 12 such as a human being is taken into an image processing device 14. The image processing device 14 extracts the image data of the moving object 12 by calculating the difference between the preceding and succeeding image data at regular intervals, and further performs position extraction processing of the moving object 12. Then, the extracted position data is transferred to the host computer 15, and data analysis is performed. That is, in the model shown in FIG. 5, up to the position extraction unit 7 shown in FIG.
The rest is constituted by the host computer 15.

動体抽出部4及び位置抽出部7による処理を説明する
と、まず、切換部1には、カメラ13から時間と共に第6
図(a)、(b)、(c)の順に画像f1、f2、f3を取り
込まれる。切換部1では、始めの画像f1を画像メモリ2
に格納し、次の画像f2を画像メモリ3に格納するように
画像データの切り換えを行う。そこで、動態抽出部4で
は、それぞれ画像メモリ2、3に格納された画像データ
を読み込み画像f1、f2の差分を取り、その画像m12を画
像メモリ5に格納する。画像f1、f2の差分として得られ
る画像m12は、第6図(d)に示すように変化のあった
部分、すなわち画像f1、f2で位置が同じでない、移動し
た動体(人)12の情報のみが残る。画像f1、f2で重複す
る道路や周囲の静止した物体等の背景部分は、画像f1、
f2で同じ位置にあって変化がないため、差分をとること
によって消去される。この場合、移動した人12の情報で
あっても、画像f1、f2で重複する部分の一部が除かれて
しまうケースもあるが、これは、穴埋めや膨張等の処理
で補うことができる。
The process performed by the moving body extracting unit 4 and the position extracting unit 7 will be described. First, the switching unit 1
Images f1, f2, and f3 are captured in the order of FIGS. The switching unit 1 stores the first image f1 in the image memory 2
And the image data is switched so that the next image f2 is stored in the image memory 3. Therefore, the dynamics extraction unit 4 reads the image data stored in the image memories 2 and 3 to obtain the difference between the images f1 and f2, and stores the image m12 in the image memory 5. The image m12 obtained as the difference between the images f1 and f2 has only the changed part as shown in FIG. 6D, that is, the information of the moving body (person) 12 whose position is not the same in the images f1 and f2. Remains. Background portions such as roads and surrounding stationary objects overlapping in the images f1 and f2 are images f1 and f2.
Since there is no change in the same position at f2, the difference is eliminated by taking the difference. In this case, even in the case of the information of the moved person 12, a part of the overlapping portion between the images f1 and f2 may be partially removed, but this can be compensated for by processing such as filling in and expanding.

さらに、3番目の画像f3が取り込まれると、切換部1
では、再び画像メモリ2に画像f3を格納するように画像
データの切り換えを行う。そして、同様に動態抽出部4
でそれぞれ画像メモリ2、3に格納された画像データを
読み込み画像f2、f3の差分を取ることによって、同図
(e)に示す画像m23を得、画像メモリ6に格納する。
画像メモリ5と6にそれぞれ差分の画像m12とm23が格納
されると、位置抽出部7は、画像m12とm23の論理積を取
って同図(f)に示すような位置抽出画像a123を求め、
画像f2の時点で動体12のいた位置を抽出する。
Further, when the third image f3 is captured, the switching unit 1
Then, the image data is switched again so that the image f3 is stored in the image memory 2. Then, similarly, the dynamics extraction unit 4
Then, the image data stored in the image memories 2 and 3 are read, and the difference between the images f2 and f3 is obtained, thereby obtaining an image m23 shown in FIG.
When the difference images m12 and m23 are stored in the image memories 5 and 6, respectively, the position extraction unit 7 obtains a logical product of the images m12 and m23 to obtain a position extraction image a123 as shown in FIG. ,
The position where the moving body 12 was located at the time of the image f2 is extracted.

解析部8では、上記のようにして同図(g)〜(i)
に示すような時系列の位置抽出画像a012、a123、a234が
得られると、これらの重心位置を比較することにより移
動の方向と距離から速度や動向を解析する。
In the analysis unit 8, as shown in FIGS.
When the time-sequential position extraction images a012, a123, and a234 are obtained as shown in (1), the speed and trend are analyzed from the direction and distance of movement by comparing the positions of the centers of gravity.

以上の処理を一定の時間間隔で連続して行い、取り込
んだ画像f1、f2……からm12、m23、……、さらにa123、
a234、……を求めることにより、移動する動体(人)の
個々の動向や全体の動向を解析する。この動向を解析で
は、例えば動体を計数することにより動体の数、数の変
化を求め、また、全体の移動の方向、速度の変化等を求
める。
The above processing is continuously performed at regular time intervals, and the captured images f1, f2,..., M12, m23,.
By analyzing a234,..., the individual and overall trends of the moving body (person) are analyzed. In analyzing this trend, for example, the number of moving objects and a change in the number of moving objects are obtained by counting the number of moving objects, and a change in the overall moving direction and speed is obtained.

上記のように同一アングルから時間差をおいて画像を
取り込み、それらの画像間で差分をとることにより変化
分を取り出すので、動体のおかれた環境に左右されずに
動体の画像情報のみを取り出すことができ、さらに、差
分画像間で論理積をとることにより、各時点毎に動体の
位置を抽出することができる。したがって、これを計数
して動体の数を求め、数の変化や全体の移動の方向、速
度の変化等から、例えば待ち時間を算定したり、緊急事
態の発生を検出することができる。
As described above, images are captured with a time difference from the same angle, and changes are extracted by taking the difference between those images, so that only the image information of the moving object is extracted regardless of the environment where the moving object is placed Further, by taking a logical product between the difference images, the position of the moving object can be extracted at each time point. Therefore, by counting this, the number of moving objects is obtained, and for example, the waiting time can be calculated or the occurrence of an emergency can be detected from the change in the number, the direction of the overall movement, the change in the speed, and the like.

第7図及び第8図は出入口にカメラを設置し動向の解
析を行う例を説明するための図である。
7 and 8 are diagrams for explaining an example in which a camera is installed at an entrance and a trend is analyzed.

第7図に示すように施設の入口や出口付近を監視エリ
アとし、その監視エリア22を上方からカメラ21で撮影し
て一定時間毎にその画像データで上記の処理を行うと、
例えば入口と出口ではそれぞれ単位時間当たりの入場者
と退場者の数、その流れ(速度)を求めることができ
る。さらに、入口における入場者の数を加算し、出口に
おける退場者の数を減算すると、その時々における入場
者数、その増減、滞留状況等を求めることができる。ま
た、入口とその入口に至る途中のエリアにおいて同様の
解析を行うと、入口に並ぶ人数を求めることができ、こ
の人数と会場の出入口における流れ(速度)から待ち時
間を計算することもできる。
As shown in FIG. 7, when the vicinity of the entrance or the exit of the facility is set as a monitoring area, the monitoring area 22 is photographed by the camera 21 from above, and the above processing is performed on the image data at regular time intervals.
For example, at the entrance and the exit, the number of visitors and the number of exits per unit time and the flow (speed) thereof can be obtained. Furthermore, when the number of visitors at the entrance is added and the number of exits at the exit is subtracted, the number of visitors at each time, the increase / decrease, the staying status, and the like can be obtained. In addition, if the same analysis is performed on the entrance and the area on the way to the entrance, the number of people lined up at the entrance can be obtained, and the waiting time can be calculated from the number of people and the flow (speed) at the entrance / exit of the venue.

出入口では、第8図に示すように動体の移動方向がそ
れぞれ決まっている。したがって、移動方向及び移動速
度を監視することにより会場における異常状態の発生を
検出することができる。その異常状態のパターンとして
は、例えば移動速度が急に上がった場合や急に止まった
場合、入口において流れが逆方向になった場合がある。
そこで、このような流れやその方向のパターンの変化か
らシステムで異常を検出すると、異常の内容は把握でき
ないため、第8図に示すように警報を発令してオペレー
タに報知することによって、係員による異常の内容の確
認等の対応措置を迅速に取ることができる。また、監視
エリアとして立入禁止区域や非常口付近を設定して、動
体の進入を検出し、異常の判断を行うこともできる。時
間帯により判断の基準を変えるようにしてもよい。これ
らは、動体の動向による異常の判断であるため、実際の
状況の確認は、係員による現場の確認か、モニタ画面に
よる確認がなされる。
At the entrance, the moving direction of the moving body is determined as shown in FIG. Therefore, by monitoring the moving direction and the moving speed, it is possible to detect the occurrence of an abnormal state in the venue. As a pattern of the abnormal state, for example, a case where the moving speed suddenly increases or stops suddenly, or a case where the flow is reversed at the entrance.
Therefore, if an abnormality is detected by the system from such a change in the flow or the pattern of the direction, the details of the abnormality cannot be grasped. Therefore, as shown in FIG. It is possible to quickly take countermeasures such as checking the content of the abnormality. In addition, it is also possible to set a no-go area or the vicinity of an emergency exit as a monitoring area, detect the approach of a moving object, and determine an abnormality. The criteria for the determination may be changed depending on the time zone. Since these are judgments of abnormalities due to the movement of the moving body, the actual situation is confirmed by a staff member confirming the site or a monitor screen.

第9図は広域施設での入場者モニタリングシステムの
構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a visitor monitoring system in a wide area facility.

第9図において、ビデオスイッチャー32は、監視カメ
ラ31−1〜31−18のビデオ信号を切り換えるものであ
り、タイムジェネレーター36は、ビデオスイッチャー32
の切り換えや、パソコン34の演算、ロガー35におけるエ
リア毎のサンプリング等のタイミング信号を発生するも
のである。画像処理装置33、パソコン34は、先に第5図
で説明した画像処理装置14、ホストコンピュータ15と同
じものであり、ロガー35は、パソコン34で求めた人の数
をエリア毎のサンプリングデータとして蓄積、記憶する
ものである。演算部37は、ロガー35に蓄積されたエリア
毎のサンプリングデータから例えば先に説明したような
入側の人数を加算し出側の人数を減算して所定の区間内
にいる人数を算出するものである。データ保存部38は、
区間内にいる人数の算出データを保存し、トレンド分析
部39は、データ保存部38に保存した各区間内のデータを
トレンドして滞留状況を分析し、予測するものである。
つまり、ある区間内の人数が一定の値を越えると滞留状
況と判断し、また、増加傾向にありそれが一定の割合を
越えると滞留状況を予測する。表示装置40は、トレンド
分析部39で分析された滞留状況を出力するものである。
In FIG. 9, a video switcher 32 is for switching video signals of the surveillance cameras 31-1 to 31-18, and a time generator 36 is a video switcher 32.
, A calculation of the personal computer 34, and a timing signal such as sampling for each area in the logger 35. The image processing device 33 and the personal computer 34 are the same as the image processing device 14 and the host computer 15 described above with reference to FIG. 5, and the logger 35 uses the number of persons obtained by the personal computer 34 as sampling data for each area. It accumulates and memorizes. The calculating unit 37 calculates the number of persons in a predetermined section by adding the number of persons on the incoming side and subtracting the number of persons on the outgoing side from the sampling data for each area accumulated in the logger 35, for example, as described above. It is. The data storage unit 38
The calculation data of the number of persons in the section is stored, and the trend analysis unit 39 analyzes the data in each section stored in the data storage unit 38 to analyze and predict the staying state.
That is, when the number of persons in a certain section exceeds a certain value, it is determined that the staying state is present, and when the number of persons in the section exceeds a certain ratio, the staying state is predicted. The display device 40 outputs the staying status analyzed by the trend analysis unit 39.

また、トレンド分析部39で、エリア毎の滞留状況を予
測することにより、滞留を解消するような流れパターン
を設定し、そのパターンを誘導情報として表示装置40や
その他の表示板に出力するように構成してもよい。この
場合のパターンの設定は、各エリアの滞留状況に応答し
た選択パターンを予め用意し、その中から一定の条件に
より選択するように構成してもよい。
In addition, the trend analysis unit 39 predicts a stagnation state for each area, thereby setting a flow pattern for eliminating the stagnation, and outputting the pattern as guidance information to the display device 40 or other display boards. You may comprise. The setting of the pattern in this case may be configured such that a selection pattern responding to the staying state of each area is prepared in advance, and a selection pattern is selected from the selection pattern under certain conditions.

本発明の群衆歩行シミュレーションシステムは、上記
のシステムで得られる歩行者、速度の情報を利用するこ
とによりリアルタイムに一定時間後の状況を予測するこ
とができ、最適な場所におけるサインの提供を行うこと
ができる。
The crowd walking simulation system of the present invention can predict the situation after a certain period of time in real time by using the information of the pedestrian and the speed obtained by the above system, and provide a sign at an optimal place. Can be.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、正の電荷と負の電荷を与えることにより反発力と吸
引力を作用するように設定したが、広義には、実施例に
おける電荷を移動力因子、磁場や磁気双極子、磁気二重
層等を駆動力因子として把握することによって、これら
を他の要因に置き換えて反発力と吸引力を作用するよう
に設定してもよいことはいうまでもない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the repulsion force and the attraction force are set by giving a positive charge and a negative charge. However, in a broad sense, the charge in the embodiment is transferred by a moving force factor, a magnetic field or a magnetic dipole. Needless to say, by grasping the magnetic double layer or the like as a driving force factor, these factors may be replaced with other factors and the repulsive force and the attractive force may be set.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、反
発力と吸引力を使って歩行者のシミュレートを行うの
で、簡単、かつ高い精度で群衆行動を分析、予測するこ
とができる。さらには、別途提案している動体識別解析
管理システムと組み合わせることにより群衆行動マネジ
メントを目的としたフレキシブルサイン装置を実現する
ことができる。したがって、大規模な各種会場、施設内
での群衆の安全管理、経営管理を効率よく行うことがで
きる。
As is clear from the above description, according to the present invention, a pedestrian is simulated using a repulsive force and a suction force, so that crowd behavior can be analyzed and predicted easily and with high accuracy. Furthermore, a flexible sign device for crowd behavior management can be realized by combining with a separately proposed moving body identification analysis management system. Therefore, it is possible to efficiently perform crowd safety management and business management in various large-scale venues and facilities.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る群衆歩行シミュレーションシステ
ムの1実施例を説明するための図、第2図は各要素の設
定条件を説明するための図、第3図はシミュレート処理
の例を説明するための図、第4図は動体識別解析管理シ
ステムの1実施例を示す図、第5図は解析モデルの例を
示す図、第6図は処理手順を説明するための図、第7図
及び第8図は出入口にカメラを設置し動向の解析を行う
例を説明するための図、第9図は広域施設での入場者モ
ニタリングシステムの構成例を示す図である。 1……切換部、2、3、5と6……画像メモリ、4……
動体抽出部、5……位置抽出部、8……解析部。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a crowd walking simulation system according to the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining setting conditions of each element, and FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a simulation process. FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a moving object identification analysis management system, FIG. 5 is a diagram showing an example of an analysis model, FIG. 6 is a diagram for explaining a processing procedure, FIG. 8 is a diagram for explaining an example of installing a camera at an entrance and analyzing a trend, and FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a visitor monitoring system in a wide area facility. 1 switching unit, 2, 3, 5, and 6 image memory, 4
Moving object extraction unit, 5: position extraction unit, 8: analysis unit.

フロントページの続き (72)発明者 中川 秀彦 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 大門 豊 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 佐藤 豊勝 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 竹内 啓五 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−89088(JP,A) 特開 昭60−205664(JP,A) 実開 昭59−142842(JP,U) 安藤恵一郎(外2名)「人の流れを予 測する 旅客流動シュミレーションシス テム」RRR 日本 財団法人鉄道総合 技術研究所 1988.8.12 Vol.45 No.8 p.8−13 渡辺仁史「群衆と避難」建築防災 日 本 財団法人日本建築防災協会 1987. 4.6 No.112 p.2−8 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G08G 1/00 G06F 15/20 G09B 9/00 JICSTファイル(JOIS)Continued on the front page (72) Inventor Hidehiko Nakagawa 2- 16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Toyo Daimon 2-6-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Toyokatsu Sato 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Keigo Takeuchi 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (56) Reference Document JP-A-49-89088 (JP, A) JP-A-60-205664 (JP, A) JP-A-59-142842 (JP, U) Keiichiro Ando (Two outsiders) "Predicting the flow of people" Passenger Flow Simulation System ”RRR Japan Railway Technical Research Institute 1988.8.12 Vol. 45 No. 8 p. 8-13 Hitoshi Watanabe, “Crowd and Evacuation,” Architectural Disaster Prevention Japan Architectural Disaster Prevention Association of Japan 1987. 4.6 No. 112 p. 2-8 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G08G 1/00 G06F 15/20 G09B 9/00 JICST file (JOIS)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】歩行領域を設定して該歩行領域での群衆の
流動をシミュレートする群衆歩行シミュレーションシス
テムであって、歩行者、障害物、及び目的地点のそれぞ
れに歩行者同士、歩行者と障害物との間に距離に依存す
る反発力が作用し、歩行者と目標地点との間には距離に
関係ない一定の吸引力が作用するように設定したことを
特徴とする群衆歩行シミュレーションシステム。
1. A crowd walking simulation system for setting a walking area and simulating the flow of a crowd in the walking area, wherein a pedestrian, an obstacle, and a destination point each other, A crowd walking simulation system characterized in that a distance-dependent repulsive force acts on an obstacle and a constant suction force acts on a pedestrian and a target point regardless of the distance. .
【請求項2】歩行者と障害物に正の電荷、目的地点に負
の電荷を与え、対象歩行領域を磁場によって表してクー
ロンの法則と運動方程式に基づき歩行者が目的地に向か
って進むようにシミュレートすることを特徴とする請求
項1記載の群衆歩行シミュレーションシステム。
2. A pedestrian and an obstacle are given a positive charge and a destination is given a negative charge, and a target walking area is represented by a magnetic field so that the pedestrian proceeds toward the destination based on Coulomb's law and the equation of motion. The crowd walking simulation system according to claim 1, wherein the simulation is performed.
【請求項3】歩行者は、一定の半径の進行方向180゜の
中に他の歩行者や障害物が入ったときのみ反発力を受け
るように設定したことを特徴とする請求項1記載の群衆
歩行シミュレーションシステム。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the pedestrian is set to receive a repulsive force only when another pedestrian or an obstacle enters the traveling direction 180 ° with a constant radius. Crowd walking simulation system.
【請求項4】任意のベクトルを繋ぎ合わせて壁を表し、
壁の接続点を構成する2つのベクトルのなす角度に関す
る正弦の値が正となる場合に当該接続点をコーナーとし
て認識することを特徴とする請求項1記載の群衆歩行シ
ミュレーションシステム。
4. An arbitrary vector is connected to represent a wall,
2. The crowd walking simulation system according to claim 1, wherein the connection point is recognized as a corner when a value of a sine regarding an angle formed by two vectors forming the connection point of the wall is positive.
【請求項5】目的地点の途中のコーナーを順次仮の目的
地点として最終目的地点までシミュレートすることを特
徴とする請求項1記載の群衆歩行シミュレーションシス
テム。
5. The crowd walking simulation system according to claim 1, wherein a corner in the middle of the destination point is sequentially simulated as a temporary destination point up to a final destination point.
【請求項6】コーナーの歩行領域側に仮の目標地点を設
定することを特徴とする請求項5記載の群衆歩行シミュ
レーションシステム。
6. The crowd walking simulation system according to claim 5, wherein a temporary target point is set on a side of the corner where the walking area is located.
【請求項7】仮の目的地点の両側の壁が見えたことを条
件として仮の目標地点の通過を認識することを特徴とす
る請求項5記載の群衆歩行シミュレーションシステム。
7. The crowd walking simulation system according to claim 5, wherein the passing of the temporary target point is recognized on condition that the walls on both sides of the temporary destination point are visible.
【請求項8】歩行者の座標と目的地点の座標を結ぶベク
トルと目標地点からの壁ベクトルとのなす角度に基づい
て通過の判定を行うことを特徴とする請求項7記載の群
衆歩行シミュレーションシステム。
8. The crowd walking simulation system according to claim 7, wherein the determination of passage is made based on an angle between a vector connecting the coordinates of the pedestrian and the coordinates of the destination and a wall vector from the destination. .
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