JP3708497B2 - 混雑状況監視システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、混雑状況を監視する混雑状況監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路の渋滞を監視する交通渋滞監視システムが知られている。この交通渋滞監視システムは、道路上を走行する車両を検出する検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて交通渋滞の状況を判別する判別装置と、この判別装置の判別結果を表示する表示装置などを備えている。この交通渋滞監視システムでは、交通渋滞の状況などを表示装置に表示して運転者などに通知し、車両を迂回路に誘導したり道路の一部を通行止めにして交通渋滞を緩和させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
イベント開催時などに通路、階段、歩道橋などを多量の通行者が一度に通行すると、通路や階段などが混雑して危険な状態になることがある。このため、警備員や警察官などが通路や階段などをビデオや目視により監視して、通路にロープなどを張って通行者の流れを制限したり分散させて通行者を誘導し整理している。交通渋滞の場合には、ある程度の車間距離を維持した状態で車両が混雑しているため、渋滞状況に規則性があり渋滞の予測も比較的容易である。しかし、通行者の混雑の場合には、人間の心理や行動を予測することが困難であり、予め混雑状況を把握したり認識することが困難である。その結果、事前の警備計画などをはるかに上回る通行者が通路や階段などに押し寄せると、転倒事故などが発生したり死傷者が発生するおそれがある。
【０００４】
この発明の課題は、通行者の混雑による事故を未然に防止することができる混雑状況監視システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、混雑状況を監視する混雑状況監視システムであって、所定領域内を通行する通行者を検出する検出手段（２）と、前記検出手段の検出結果に基づいて混雑度を演算する演算手段（３）と、前記演算手段の演算結果に基づいて前記混雑状況を判定する判定手段（７）と、前記通行者が通行する通路が複数の領域（Ｂ 1 ，…，Ｂ m ）に区画されているときに、前記判定手段の判定結果に基づいて、これらの領域毎にこの通行者の通行を規制する規制手段（９）と、前記規制手段の動作を制御する制御手段（８）とを備え、前記規制手段は、前記通路を遮るように設置された複数のドア（９ｂ）を備え、前記制御手段は、前記複数の領域の前記通行者の通過量が平均化するように、各領域内の混雑状況に応じて任意の前記ドアを開閉させることを特徴とする混雑状況監視システム（１）である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムを駅に設置した状態を示す斜視図である。
駅Ｓは、列車を停めて乗客を乗降させる旅客駅などの停車場である。駅Ｓは、図１に示すように、乗客が列車に乗降する乗降場（ホーム）と駅出入口との間を乗客が通過する通路や階段などのコンコースＳ1 と、切符を改札及び集札する改札口Ｓ2 などを備えている。コンコースＳ1 は、複数のブロック（領域）Ｂ1 ，…，Ｂm に区画されている。
【００１５】
図２は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの構成図である。
混雑状況監視システム１は、コンコースＳ1 などの混雑状況を監視する歩行者混雑状況監視制御システムである。混雑状況監視システム１は、図２に示すように、検出手段２と、演算手段３と、計時手段４と、記憶手段５と、修正手段６と、判定手段７と、制御手段８と、規制手段９と、通知手段１０と、送信手段１１と、通信手段１２と、移動局装置１３などを備えている。
【００１６】
図３は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出手段の構成図である。図４は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出部の断面図であり、図４（Ａ）は検出部が非通電状態であるときの断面図であり、図４（Ｂ）は検出部が通電状態であるときの断面図である。
検出手段２は、所定領域内を通行する通行者を検出する手段である。検出手段２は、図３に示すように、複数の検出部Ｍ1 ，…，Ｍm を備えている。検出部Ｍ1 ，…，Ｍm はいずれも同一構造であり、以下では一つの検出部Ｍ1 を例に挙げて説明する。
【００１７】
検出部Ｍ1 は、所定領域内を通行する通行者の圧力を検出する感圧スイッチやマットスイッチなどの圧力検出装置である。検出部Ｍ1 は、図４に示すように、上側導電体２ａと、この上側導電体２ａと交差して配置された下側導電体２ｂと、上側導電体２ａと下側導電体２ｂとが接触及び離間する部分（電気接点部）を除き、上側導電体２ａと下側導電体２ｂとの間に挟み込まれた絶縁性弾性体２ｃと、上側導電体２ａの表面を覆う絶縁性被覆材２ｄと、下側導電体２ｂの表面を覆う絶縁性被覆材２ｅなどから構成されている。検出部Ｍ1 は、例えば、人間一人分を検出可能なように１枚が縦０．３ｍ×横０．３ｍ程度の大きさに形成されており、複数の電気接点部がメッシュ状に形成された点字ブロック状の部材である。検出部Ｍ1 は、図４（Ａ）に示すように、通行者が通行していないときには、絶縁性弾性体２ｃの弾性力によって上側導電体２ａと下側導電体２ｂとが離間して非通電状態になっている。検出部Ｍ1 は、図４（Ｂ）に示すように、通行者によって踏まれると、この踏まれた部分に相当する領域内の電気接点部がＯＮ動作して通電状態になり検出信号を演算手段３に出力する。検出部Ｍ1 ，…，Ｍm は、図１に示すように、通行者の移動方向と略直交する方向に沿ってコンコースＳ1 を遮るように、１０ｍ程度の間隔を開けて配置されている。検出部Ｍ1 は、例えば、長さ５ｍ×幅０．６ｍ〜１ｍ程度の領域内を通行する通行者を検出可能なように、複数枚を並べて帯状に敷設されている。図１に示すように、検出部Ｍ1 は階段付近の通行者を検出可能なようにブロックＢ1 に設置され、検出部Ｍ2 は改札口Ｓ2 を通過して乗降場階段に向かう通行者を検出可能なようにブロックＢ2 に設置され、検出部Ｍ3 は二つの通路の合流点から改札口2 に向かう通行者を検出可能なようにブロックＢ3 に設置され、検出部Ｍm は駅出入口を通過した通行者を検出可能なようにブロックＢm に設置されている。
【００１８】
演算手段３は、検出手段２の検出結果に基づいて、混雑度を演算する手段である。演算手段３は、検出部Ｍ1 ，…，Ｍm が出力する検出信号に基づいて、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 内に存在する通行者の存在密度（単位面積当たりの通行人数）に相当する混雑度（人数／ｍ2 ）を各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に演算する。ここで、ブロックＢ1 ，…，Ｂm は、例えば、１００ｍの通路の場合には５ｍ間隔で２０ブロック程度に設定される。演算手段３は、図４（Ｂ）に示すように、通行者によって踏まれた領域の面積が検出部Ｍ1 全体の面積に占める割合を演算する。演算手段３は、例えば、検出部Ｍ1 ，…，Ｍm の検出値を一定間隔（例えば１秒程度）でサンプリングし、所定時間経過（例えば３秒程度）するまでにサンプリングした検出値を加算又は平均化して誤差の少ない混雑度を演算する。また、演算手段３は、検出手段２の検出結果に基づいて現在の混雑度を演算するとともに、この現在の混雑度に基づいて将来の混雑度を予測演算したり、検出開始から現在までの混雑度の変化パターン（変化曲線）を演算する。演算手段３は、演算後の混雑度を混雑度情報として記憶手段５及び判定手段７に出力する。
【００１９】
計時手段４は、検出手段２が検出を開始してから検出を終了するまでの時間を測定する手段である。計時手段４は、例えば、駅Ｓが業務を開始する始業時刻になると計時を開始し、駅Ｓが１日の業務を終了する終業時刻になると計時を終了するタイマなどである。
【００２０】
図５は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの記憶手段のメモリ部を説明するための図である。
記憶手段５は、演算手段３の演算結果を混雑度情報として記憶する手段である。記憶手段５は、混雑度情報を時系列順のチャートとして記憶するメモリなどである。記憶手段５は、図５に示すように、各時刻Ｔ1 ，…，Ｔn に演算手段３が演算した混雑度Ｃ11，…，Ｃnmを各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎にテーブル化して管理し記憶する。また、記憶手段５は、時刻Ｔn+1 で演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に記憶するとともに、修正手段６が修正した実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを記憶する。
【００２１】
図２に示す修正手段６は、演算手段３が演算した将来の混雑度情報を演算手段３が演算した実際の混雑度情報に修正する手段である。修正手段６は、時刻Ｔn において演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'n+1と、ΔＴ時間後の時刻Ｔn+1 において演算手段３が演算した実際の混雑度Ｃn+1 との差が許容範囲を超えるときには、将来の混雑度Ｃ'n+1を実際の混雑度Ｃn+1 に修正する。修正手段６は、修正後の混雑度Ｃn+1 を記憶手段５に出力する。
【００２２】
判定手段７は、演算手段３の演算結果に基づいて、混雑状況を判定する手段である。判定手段７は、演算手段３が演算した現在の混雑度情報と記憶手段５が記憶する過去の混雑度情報とに基づいて混雑状況を判定する。また、判定手段７は、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンに近似した過去の混雑度の変化パターンを記憶手段５から検索して照合する。判定手段７は、混雑度が所定値（しきい値）を超えたときには混雑状況が危険状態であると判定する。判定手段７は、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に混雑状況を判定し、この判定結果を混雑情報として制御手段８、通知手段１０及び送信手段１１に出力する。
【００２３】
制御手段８は、規制手段９の動作を制御する手段である。制御手段８は、判定手段が出力する混雑情報に基づいて規制手段９に動作を指令し、ブロックＢ1 ，…，Ｂm の通過量が平均化するように規制部Ｒ1 ，…，Ｒm を動作制御する。
【００２４】
規制手段９は、判定手段７の判定結果に基づいて、通行者の通行を規制する手段である。規制手段９は、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に通行者の通行を規制する複数の規制部Ｒ1 ，…，Ｒm を備えている。規制部Ｒ1 ，…，Ｒm は、いずれも略同一構造であり、以下では一つの規制部Ｒ1 を例に挙げて説明する。
【００２５】
図６は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの規制手段及び通知手段の構成図である。
規制部Ｒ1 は、ブロックＢ1 内に進入する通行者の通行量を規制する装置である。規制部Ｒ1 は、通行者の移動方向と略直交する方向に沿ってコンコースＳ1 を遮るように設置された複数のゲート９ａと、これらのゲート９ａをそれぞれ開閉する複数のドア９ｂと、これらのドア９ｂをそれぞれ開閉駆動する複数の駆動部９ｃとを備えている。規制部Ｒ1 は、ブロックＢ1 内の混雑状況に応じて任意のドア９ｂを開閉して、ブロックＢ1 内の通行量を調整し規制する。
【００２６】
図１に示す通知手段１０は、判定手段７の判定結果を通知する手段である。通知手段１０は、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に混雑状況を表示する複数の通知部Ｉ1 ，…，Ｉm を備えている。通知部Ｉ1 ，…，Ｉm は、いずれも略同一構造であり、以下では一つの通知部Ｉ1 を例に挙げて説明する。
【００２７】
通知部Ｉ1 は、文字、図形又は記号などによって混雑状況を表示する発光素子や液晶画面などの表示装置である。通知部Ｉ1 は、図６に示すように、複数の表示部１０ａを備えている。表示部１０ａは、コンコースＳ1 の上方にゲート９ａ毎にそれぞれ設置されており、混雑状況をパーセント表示したり進入の許可及び禁止を表示して通行者に注意を喚起する。
【００２８】
図１に示す送信手段１１は、判定手段の判定結果を送信する手段である。送信手段１１は、例えば、受信手段１３ａに混雑情報を送信する無線装置などである。通信手段１２は、混雑状況監視システム１の一部を構成する各手段を相互に通信可能な状態で接続するバスなどである。移動局装置１３は、駅係員などが所持する携帯端末などである。移動局装置１３は、送信手段１１が送信する混雑情報を受信する受信手段１３ａと、この受信手段１３ａが受信した混雑情報を液晶画面などに表示して通知する通知手段１３ｂとを備えている。
【００２９】
次に、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの動作を説明する。
図７は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの動作を説明するためのフローチャートである。以下では、演算手段３及び判定手段７の動作を中心に説明する。
ステップ（以下、Ｓという）１００において、計時が開始（ｎ＝０）される。演算手段３が計時手段４に計時開始を指令すると、計時手段４がカウンタ値をリセット（ｎ＝０）して計時を開始する。計時手段４は、例えば、駅Ｓの始業時刻に合わせて計時を開始する。
【００３０】
Ｓ２００において、検出が開始される。演算手段３が検出手段２に検出開始を指令すると検出手段２が検出を開始し、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に検出部Ｍ1 ，…，Ｍm が検出信号を演算手段３に出力する。
【００３１】
Ｓ３００において、現在の混雑度Ｃn が演算される。演算手段３は、検出部Ｍ1 ，…，Ｍm が出力する検出信号に基づいて、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に現在の混雑度Ｃn1，…，Ｃnmを演算して記憶手段５に出力する。
【００３２】
Ｓ４００において、現在の混雑度Ｃn が記憶される。記憶手段５は、図５に示すように、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に現在の混雑度Ｃn1 ，…，Ｃnmを記憶する。
【００３３】
Ｓ５００において、検出開始から現在までの混雑度の変化パターンが演算される。演算手段３は、記憶手段５が記憶する混雑度情報を読み出して、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンを演算する。
【００３４】
Ｓ６００において、過去の混雑度の変化パターンを検索する。演算手段３は、記憶手段５が記憶する混雑度情報を読み出して、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンに近似した過去の混雑度の変化パターンを検索する。演算手段３は、例えば、検出開始日がイベント開催日や繁忙日であるときには、過去のイベント開催日や繁忙日における混雑度の変化パターンを優先して検索する。
【００３５】
Ｓ７００において、近似する過去の混雑度の変化パターンがあるか否かが判定される。判定手段７は、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンと過去の混雑度の変化パターンとを照合し、これらの変化パターンが近似しているか否かを判定する。近似する過去の混雑度の変化パターンがあるときにはＳ８００に進み、近似する過去の混雑度の変化パターンがないときにはＳ１０００に進む。
【００３６】
Ｓ８００において、過去の混雑度の変化パターンから将来の混雑度Ｃ'n+1 が予測される。演算手段３は、検出開始から現在までの混雑度の変化パターンと過去の混雑度の変化パターンとが近似するときには、過去の混雑度の変化パターンに基づいて将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を予測演算する。演算手段３は、例えば、ΔＴ＝５秒〜５分程度の間隔を開けて将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を予測演算する。
【００３７】
Ｓ９００において、将来の混雑度Ｃ'n+1が記憶される。記憶手段５は、演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を記憶する。
【００３８】
Ｓ１０００において、ΔＴ時間前の過去の混雑度Ｃn-1 が読み出される。演算手段３は、記憶手段５が記憶するΔＴ時間前の過去の混雑度Ｃ(n-1)1，…，Ｃ(n-1)mを読み出す。
【００３９】
図８は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの演算手段の演算処理を説明するための図である。
Ｓ１１００において、ΔＴ時間後の将来の混雑度Ｃ'n+1が予測演算される。演算手段３は、図８に示すように、時刻Ｔn-1 における過去の混雑度Ｃn-1 と時刻Ｔn における現在の混雑度Ｃn とを演算する。演算手段３は、時刻Ｔn-1 から時刻Ｔn までの間に変化した混雑度の変化量ΔＣ＝（Ｃn −Ｃn-1 ）／（Ｔn −Ｔn-1 ）を演算するとともに、この混雑度の変化量ΔＣに基づいて時刻Ｔn+1 における将来の混雑度Ｃ'n+1 ＝Ｃn ＋ΔＣを演算する。演算手段３は、演算した将来の混雑度Ｃ'n+1 ＝Ｃn ＋ΔＣを混雑度情報として記憶手段５及び判定手段７に出力する。
【００４０】
Ｓ１２００において、将来の混雑度Ｃ'n+1が記憶される。記憶手段５は、演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を記憶する。
【００４１】
図９は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの判定手段の判定処理を説明するための図である。
Ｓ１３００において、将来の混雑度Ｃ'n+1が所定値Ｃthを超えるか否かが判定される。判定手段７は、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃthを超えるか否かを判定する。一般に、通行量（人／ｓ）＝歩行速度（ｍ／ｓ）×通路幅（ｍ）×混雑度（人／ｍ2 ）である。通常、歩行速度は６０（ｍ／分）であり、安全通行人数は１ｍ幅当たり１．５（人／秒）であり、歩行密度は、１．５（人／ｍ2 ）である。混雑度１．５（人／ｍ2 ）以下では通行者が通路や階段をほぼ安全に通行可能な状態であり、混雑度３．０（人／ｍ2 ）以下では通行者が一定の歩行速度で通行可能な限界状態であり、混雑度３．０（人／ｍ2 ）以上では危険な状態であり、混雑度５．０（人／ｍ2 ）以上では通行者が動けなくなる危険状態（危険性大）である。このため、判定手段７は、例えば、図９に示すように、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth1 ＝５．０（人／ｍ2 ）を超えるときには、通行を直ちに停止させる必要がある危険状態であると判定する。また、判定手段７は、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth2 ＝１．５〜３．０（人／ｍ2 ）を超え所定値Ｃth1 ＝５．０（人／ｍ2 ）以下であるときには、通行を監視する必要がある注意状態であると判定する。さらに、判定手段７は、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth2 ＝１．５〜３．０（人／ｍ2 ）以下であるときには、ほぼ安全に通行が可能な通常状態であると判定する。将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃthを超えるときにはＳ１４００に進み、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth以下であるときにはＳ１５００に進む。
【００４２】
Ｓ１４００において、規制手段９が動作する。制御手段８は、判定手段７が判定した混雑状況に応じて規制手段９に動作を指令する。図９に示すように、規制手段９が動作しないと、時刻Ｔn から時刻Ｔn+1 までの間で混雑度が点線で示すように変化して所定値Ｃthを超えて危険状態になると予測される。このため、例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況がΔＴ時間経過後に危険状態又は注意状態になると判定手段７が判定したときには、制御手段８が規制部Ｒ1 に動作を指令してブロックＢ2 からブロックＢ1 に進入しようとする通行者を規制する。同時に、制御手段８が規制部Ｒm に動作を指令して、駅入口からブロックＢ1 に進入しようとする通行者を規制する。このように、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 の大きさに応じてゲート９ａのドア９ｂが駆動部９ｃによって閉鎖されると、図９に示すように時刻Ｔn から時刻Ｔn+1 までの間で混雑度が実線で示すように変化する。
【００４３】
Ｓ１５００において、混雑状況が通知される。通知手段１０は、判定手段７が判定した混雑状況を通行者に通知する。例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況が危険状態であるときには、図６に示す表示部１０ａに混雑状況をパーセント表示したり、閉鎖されたゲート９ａに対応する表示部１０ａに進入の禁止を表示する。また、送信手段１１が受信手段１３ａに混雑情報を送信すると、移動局装置１３を所持する駅係員などに通知手段１３ｂが混雑状況を通知する。
【００４４】
Ｓ１６００において、ΔＴ時間経過したか否かが判定される。判定手段７は、計時手段４が計時した計時時間に基づいて、ΔＴ時間経過したか否かを判定する。ΔＴ時間経過したときにはＳ１７００に進み、ΔＴ時間経過していないときにはΔＴ時間経過するまで判定手段７が判定を繰り返す。
【００４５】
Ｓ１７００において、カウンタ値ｎがインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）される。計時手段４がカウンタ値ｎ＝ｎ＋１に設定する。
【００４６】
Ｓ１８００において、計時開始から所定時間を経過したか否かが判断される。判定手段７は、計時手段４が計時を開始してから所定時間を経過したか否かを判定する。判定手段７は、例えば、計時手段４のカウンタ値が駅Ｓの終業時刻に達したときには、計時開始から所定時間を経過したと判定する。計時開始から所定時間を経過したときには一連の処理が終了し、計時開始から所定時間を経過していないときにはＳ３００に戻り、時刻Ｔn+1 の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを演算手段３が演算する。
【００４７】
Ｓ１９００において、規制手段９が解除動作する。制御手段８は、規制手段９に解除動作を指令する。例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況が通常状態であると判定手段７が判定したり、危険状態から通常状態になったと判定手段７が判定したときには、制御手段８が規制部Ｒ1 に解除動作を指令する。その結果、図６に示すドア９ｂが開放状態を維持したり、混雑状況に応じて駆動部９ｃによってドア９ｂがゲート９ａを開放する。
【００４８】
Ｓ２０００において、混雑状況が通知される。通知手段１０は、例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況が通常状態であるときや通常状態から注意状態に変化したときには、図６に示す表示部１０ａのパーセント表示の値を変更したり、開放されたゲート９ａに対応する表示部１０ａに進入の許可を表示する。
【００４９】
Ｓ２１００において、ΔＴ時間経過したか否かが判定される。判定手段７がΔＴ時間経過したと判定したときにはＳ２２００に進み、ΔＴ時間経過していないときには判定手段７が判定を繰り返す。
【００５０】
Ｓ２２００において、カウンタ値ｎがインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）される。計時手段４がカウンタ値ｎ＝ｎ＋１に設定する。
【００５１】
Ｓ２３００において、実際の混雑度Ｃn+1 が演算される。演算手段３は、ΔＴ時間経過後の実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを演算する。
【００５２】
Ｓ２４００において、ΔＴ時間前に予測した混雑度Ｃ'n+1が読み出される。演算手段３は、ΔＴ時間前に予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を記憶手段５から読み出す。
【００５３】
Ｓ２５００において、混雑度Ｃn+1 と混雑度Ｃ'n+1との差が許容範囲内であるか否かが判定される。判定手段７は、ΔＴ時間経過後の実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mと、ΔＴ時間前に予測演算した将来の混雑度Ｃ'n+1との差が許容範囲内であるか否かを判定する。混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mと混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m との差が許容範囲内であるときには、予測値と実測値との差が僅かであり将来の予測演算の結果に誤差を生ずる危険性が少ないためＳ２７００に進む。一方、混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mと混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m との差が許容範囲を超えるときには、予測値と実測値との差が大きく将来の予測演算の結果に誤差を生ずる危険性があるためＳ２６００に進む。
【００５４】
Ｓ２６００において、ΔＴ時間前に予測した混雑度Ｃ'n+1が実際の混雑度Ｃn+1 に書き替えられる。ΔＴ時間経過後の実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを演算手段３が記憶手段５に出力すると、ΔＴ時間前に予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mに書き替えられて記憶される。
【００５５】
Ｓ２７００において、計時開始から所定時間を経過したか否かが判断される。計時開始から所定時間を経過したときには一連の処理が終了し、計時開始から所定時間を経過していないときにはＳ５００に戻り、検出開始から時刻Ｔn+1 までの混雑度の変化パターンを演算手段３が演算する。
【００５６】
この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、所定領域内を通行する通行者を検出手段２が検出し、この検出手段２の検出結果に基づいて混雑度を演算手段３が演算するとともに、この演算手段３の演算結果に基づいて混雑状況を判定手段７が判定する。その結果、通行状況や通行状況の変化などから混雑度を判断するために、通行者の混雑による転倒事故などの防止に判定結果を役立てることができる。
【００５７】
(2) この実施形態では、検出手段２の検出結果に基づいて現在の混雑度Ｃn を演算手段３が演算し、この現在の混雑度Ｃn に基づいて将来の混雑度Ｃ'n+1を演算手段３が予測演算する。その結果、混雑状況が危険状態になる前に将来の混雑状況を予測して、通行者の混雑による事故を防止することができる。
【００５８】
(3) この実施形態では、演算手段３の演算結果を混雑度情報として記憶手段５が記憶し、演算手段３が演算する現在の混雑度情報と記憶手段５が記憶する過去の混雑度情報とに基づいて判定手段７が混雑状況を判定する。その結果、過去の混雑度Ｃn-1 と現在の混雑度Ｃn とがΔＴ時間内で変化する混雑度の変化量ΔＣを演算することによって、将来の混雑度Ｃ'n+1 ＝Ｃn ＋ΔＣを容易に予測することができる。また、計測を開始してから現在までの混雑度の変化パターンと過去の混雑度の変化パターンとを照合することのよって、将来の混雑度を容易に予測演算することができる。
【００５９】
(4) この実施形態では、記憶手段５が記憶する将来の混雑度Ｃ'n+1を演算手段３が演算した実際の混雑度Ｃn+1に修正手段６が修正し、この修正後の混雑度Ｃn+1を記憶手段５が記憶する。その結果、予測値と実測値とのずれが常に修正され記憶されるため、混雑度の予測精度を向上させることができる。
【００６０】
(5) この実施形態では、将来の混雑度Ｃ'n+1が所定値Ｃthを超えたときには、混雑状況が危険状態であると判定手段７が判定する。その結果、混雑状況が危険状態に達する前に通行者の混雑による事故を未然に防止することができる。
【００６１】
(6) この実施形態では、所定領域内を通行する通行者の圧力を検出する検出部Ｍ1 ，…，Ｍm を検出手段２が備える。その結果、簡単な検出装置によって通行者の通行を検出できるため、混雑状況監視システム１が安価で経済的になるとともに、地形に合わせて通路や階段などに検出装置を簡単に設置することができる。
【００６２】
(7) この実施形態では、判定手段７の判定結果に基づいて通行者の通行を規制手段９が規制する。その結果、混雑状況が危険状態に近いときには通行者の進入を制限し、混雑状況が通常状態であるときには規制を解除して、通行量を平均化することができる。
【００６３】
(8) この実施形態では、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に通行者の通行を規制部Ｒ1 ，…，Ｒm が規制する。その結果、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に通行量が細かく調整されて通行者の流れが平均化するように制御することができる。
【００６４】
(9) この実施形態では、判定手段７の判定結果を通知手段１０，１３ｂが通知する。その結果、通行者に注意を喚起して適切な情報をリアルタイムで提供し混雑の緩和を図ることができるとともに、駅係員や警備員などに混雑状況をリアルタイムで通知して通行者を安全に誘導させることができる。
【００６５】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、駅Ｓの通路や停車場階段などのコンコースＳ1 を例に挙げて説明したが、イベント開場に向かう通路、階段、歩道橋などや、病院、銀行、券売機などを利用する利用者が並ぶ通路についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、通行者の歩行時の圧力を検出する検出部Ｍ1 ，…，Ｍm を例に挙げて説明したが、所定領域内を通行する通行者を撮像するビデオカメラなどの撮像装置を使用することもできる。この場合には、所定時間毎に撮像装置が出力する画像情報を平均化して、所定領域内に通行者が存在する面積をこの平均化した画像情報に基づいて解析し混雑度を演算することができる。
【００６６】
(2) この実施形態では、将来の混雑度Ｃn+1が所定値Ｃthを越えたときに混雑状態が危険状態であると判定しているが、判断方法はこれに限定するものではない。例えば、混雑度の変化量（混雑度の微分値）ΔＣが所定値を超えたときに危険状態であると判定したり、所定値Ｃthよりも値の小さいしきい値を設定し、現在の混雑度Ｃn がこのしきい値を超えたときに危険状態であると判定してもよい。また、この実施形態では、混雑度を演算して混雑状況の判断基準としているが、通行者の移動速度を演算して混雑状況の判断基準としてもよい。
【００６７】
(3) この実施形態では、過去の混雑度の変化パターンを演算しているが、基準となる通常の混雑度の変化パターンに基づいて将来の混雑度を予測したり、夏祭などの繰り返しイベントが数日間続くときには前日の混雑度の変化パターンを補助的に使用して混雑度を予測してもよい。また、この実施形態では、過去の混雑度の変化パターンを記憶しているが、このような変化パターンがなくても混雑度の変化率を時系列で読み取ることで数秒先の歩行速度を予測することもできる。
【００６８】
(4) この実施形態では、移動局装置１３に混雑情報を通知しているが、駅業務全般を運営し管理する駅務室や駅入口の案内表示板などに混雑情報を通知してもよい。また、この実施形態では、水平方向に開閉するドア９ｂによって通行を規制しているが、上下方向に移動するゲートによって通行を規制してもよい。さらに、この実施形態では、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎の混雑度の変化率を読み取り次の時点での混雑度を予測しているが、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 間の波及効果を読み取り混雑度（危険性）を予測してもよい。例えば、あるブロックＢm-1 の容量Ｐm-1 ＝後のブロックＢm から流入する量ＰIN−前のブロックＢm-2 の空き容量Ｐ0UT によって予測することもできる。この場合には、前のブロックＢm-2 で歩行が停止したときに後のブロックＢm の歩行者が押し寄せてきて、前のブロックＢm-2 の容量Ｐm-2 ＝あるブロックＢm-1 の容量Ｐm-1 ＋後のブロックＢm の容量Ｐm となるような危険な状態を回避することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、通行者の混雑による事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムを駅に設置した状態を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの構成図である。
【図３】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出手段の構成図である。
【図４】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出部の断面図であり、（Ａ）は検出部が非通電状態であるときの断面図であり、（Ｂ）は検出部が通電状態であるときの断面図である。
【図５】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの記憶手段のメモリ部を説明するための図である。
【図６】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの規制手段及び通知手段の構成図である。
【図７】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの演算手段の演算処理を説明するための図である。
【図９】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの判定手段の判定処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 混雑状況監視システム
２ 検出手段
３ 演算手段
５ 記憶手段
６ 修正手段
７ 判定手段
９ 規制手段
１０，１３ｂ 通知手段
Ｂ1 ，…，Ｂm ブロック
Ｍ1 ，…，Ｍm 検出部
Ｃn 現在の混雑度
Ｃn-1 過去の混雑度
Ｃ'n+1 将来の混雑度（予測した混雑度）
Ｃn+1 実際の混雑度
ΔＣ 混雑度の変化量
Ｃth 所定値
【発明の属する技術分野】
この発明は、混雑状況を監視する混雑状況監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路の渋滞を監視する交通渋滞監視システムが知られている。この交通渋滞監視システムは、道路上を走行する車両を検出する検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて交通渋滞の状況を判別する判別装置と、この判別装置の判別結果を表示する表示装置などを備えている。この交通渋滞監視システムでは、交通渋滞の状況などを表示装置に表示して運転者などに通知し、車両を迂回路に誘導したり道路の一部を通行止めにして交通渋滞を緩和させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
イベント開催時などに通路、階段、歩道橋などを多量の通行者が一度に通行すると、通路や階段などが混雑して危険な状態になることがある。このため、警備員や警察官などが通路や階段などをビデオや目視により監視して、通路にロープなどを張って通行者の流れを制限したり分散させて通行者を誘導し整理している。交通渋滞の場合には、ある程度の車間距離を維持した状態で車両が混雑しているため、渋滞状況に規則性があり渋滞の予測も比較的容易である。しかし、通行者の混雑の場合には、人間の心理や行動を予測することが困難であり、予め混雑状況を把握したり認識することが困難である。その結果、事前の警備計画などをはるかに上回る通行者が通路や階段などに押し寄せると、転倒事故などが発生したり死傷者が発生するおそれがある。
【０００４】
この発明の課題は、通行者の混雑による事故を未然に防止することができる混雑状況監視システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、混雑状況を監視する混雑状況監視システムであって、所定領域内を通行する通行者を検出する検出手段（２）と、前記検出手段の検出結果に基づいて混雑度を演算する演算手段（３）と、前記演算手段の演算結果に基づいて前記混雑状況を判定する判定手段（７）と、前記通行者が通行する通路が複数の領域（Ｂ 1 ，…，Ｂ m ）に区画されているときに、前記判定手段の判定結果に基づいて、これらの領域毎にこの通行者の通行を規制する規制手段（９）と、前記規制手段の動作を制御する制御手段（８）とを備え、前記規制手段は、前記通路を遮るように設置された複数のドア（９ｂ）を備え、前記制御手段は、前記複数の領域の前記通行者の通過量が平均化するように、各領域内の混雑状況に応じて任意の前記ドアを開閉させることを特徴とする混雑状況監視システム（１）である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムを駅に設置した状態を示す斜視図である。
駅Ｓは、列車を停めて乗客を乗降させる旅客駅などの停車場である。駅Ｓは、図１に示すように、乗客が列車に乗降する乗降場（ホーム）と駅出入口との間を乗客が通過する通路や階段などのコンコースＳ1 と、切符を改札及び集札する改札口Ｓ2 などを備えている。コンコースＳ1 は、複数のブロック（領域）Ｂ1 ，…，Ｂm に区画されている。
【００１５】
図２は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの構成図である。
混雑状況監視システム１は、コンコースＳ1 などの混雑状況を監視する歩行者混雑状況監視制御システムである。混雑状況監視システム１は、図２に示すように、検出手段２と、演算手段３と、計時手段４と、記憶手段５と、修正手段６と、判定手段７と、制御手段８と、規制手段９と、通知手段１０と、送信手段１１と、通信手段１２と、移動局装置１３などを備えている。
【００１６】
図３は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出手段の構成図である。図４は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出部の断面図であり、図４（Ａ）は検出部が非通電状態であるときの断面図であり、図４（Ｂ）は検出部が通電状態であるときの断面図である。
検出手段２は、所定領域内を通行する通行者を検出する手段である。検出手段２は、図３に示すように、複数の検出部Ｍ1 ，…，Ｍm を備えている。検出部Ｍ1 ，…，Ｍm はいずれも同一構造であり、以下では一つの検出部Ｍ1 を例に挙げて説明する。
【００１７】
検出部Ｍ1 は、所定領域内を通行する通行者の圧力を検出する感圧スイッチやマットスイッチなどの圧力検出装置である。検出部Ｍ1 は、図４に示すように、上側導電体２ａと、この上側導電体２ａと交差して配置された下側導電体２ｂと、上側導電体２ａと下側導電体２ｂとが接触及び離間する部分（電気接点部）を除き、上側導電体２ａと下側導電体２ｂとの間に挟み込まれた絶縁性弾性体２ｃと、上側導電体２ａの表面を覆う絶縁性被覆材２ｄと、下側導電体２ｂの表面を覆う絶縁性被覆材２ｅなどから構成されている。検出部Ｍ1 は、例えば、人間一人分を検出可能なように１枚が縦０．３ｍ×横０．３ｍ程度の大きさに形成されており、複数の電気接点部がメッシュ状に形成された点字ブロック状の部材である。検出部Ｍ1 は、図４（Ａ）に示すように、通行者が通行していないときには、絶縁性弾性体２ｃの弾性力によって上側導電体２ａと下側導電体２ｂとが離間して非通電状態になっている。検出部Ｍ1 は、図４（Ｂ）に示すように、通行者によって踏まれると、この踏まれた部分に相当する領域内の電気接点部がＯＮ動作して通電状態になり検出信号を演算手段３に出力する。検出部Ｍ1 ，…，Ｍm は、図１に示すように、通行者の移動方向と略直交する方向に沿ってコンコースＳ1 を遮るように、１０ｍ程度の間隔を開けて配置されている。検出部Ｍ1 は、例えば、長さ５ｍ×幅０．６ｍ〜１ｍ程度の領域内を通行する通行者を検出可能なように、複数枚を並べて帯状に敷設されている。図１に示すように、検出部Ｍ1 は階段付近の通行者を検出可能なようにブロックＢ1 に設置され、検出部Ｍ2 は改札口Ｓ2 を通過して乗降場階段に向かう通行者を検出可能なようにブロックＢ2 に設置され、検出部Ｍ3 は二つの通路の合流点から改札口2 に向かう通行者を検出可能なようにブロックＢ3 に設置され、検出部Ｍm は駅出入口を通過した通行者を検出可能なようにブロックＢm に設置されている。
【００１８】
演算手段３は、検出手段２の検出結果に基づいて、混雑度を演算する手段である。演算手段３は、検出部Ｍ1 ，…，Ｍm が出力する検出信号に基づいて、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 内に存在する通行者の存在密度（単位面積当たりの通行人数）に相当する混雑度（人数／ｍ2 ）を各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に演算する。ここで、ブロックＢ1 ，…，Ｂm は、例えば、１００ｍの通路の場合には５ｍ間隔で２０ブロック程度に設定される。演算手段３は、図４（Ｂ）に示すように、通行者によって踏まれた領域の面積が検出部Ｍ1 全体の面積に占める割合を演算する。演算手段３は、例えば、検出部Ｍ1 ，…，Ｍm の検出値を一定間隔（例えば１秒程度）でサンプリングし、所定時間経過（例えば３秒程度）するまでにサンプリングした検出値を加算又は平均化して誤差の少ない混雑度を演算する。また、演算手段３は、検出手段２の検出結果に基づいて現在の混雑度を演算するとともに、この現在の混雑度に基づいて将来の混雑度を予測演算したり、検出開始から現在までの混雑度の変化パターン（変化曲線）を演算する。演算手段３は、演算後の混雑度を混雑度情報として記憶手段５及び判定手段７に出力する。
【００１９】
計時手段４は、検出手段２が検出を開始してから検出を終了するまでの時間を測定する手段である。計時手段４は、例えば、駅Ｓが業務を開始する始業時刻になると計時を開始し、駅Ｓが１日の業務を終了する終業時刻になると計時を終了するタイマなどである。
【００２０】
図５は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの記憶手段のメモリ部を説明するための図である。
記憶手段５は、演算手段３の演算結果を混雑度情報として記憶する手段である。記憶手段５は、混雑度情報を時系列順のチャートとして記憶するメモリなどである。記憶手段５は、図５に示すように、各時刻Ｔ1 ，…，Ｔn に演算手段３が演算した混雑度Ｃ11，…，Ｃnmを各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎にテーブル化して管理し記憶する。また、記憶手段５は、時刻Ｔn+1 で演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に記憶するとともに、修正手段６が修正した実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを記憶する。
【００２１】
図２に示す修正手段６は、演算手段３が演算した将来の混雑度情報を演算手段３が演算した実際の混雑度情報に修正する手段である。修正手段６は、時刻Ｔn において演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'n+1と、ΔＴ時間後の時刻Ｔn+1 において演算手段３が演算した実際の混雑度Ｃn+1 との差が許容範囲を超えるときには、将来の混雑度Ｃ'n+1を実際の混雑度Ｃn+1 に修正する。修正手段６は、修正後の混雑度Ｃn+1 を記憶手段５に出力する。
【００２２】
判定手段７は、演算手段３の演算結果に基づいて、混雑状況を判定する手段である。判定手段７は、演算手段３が演算した現在の混雑度情報と記憶手段５が記憶する過去の混雑度情報とに基づいて混雑状況を判定する。また、判定手段７は、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンに近似した過去の混雑度の変化パターンを記憶手段５から検索して照合する。判定手段７は、混雑度が所定値（しきい値）を超えたときには混雑状況が危険状態であると判定する。判定手段７は、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に混雑状況を判定し、この判定結果を混雑情報として制御手段８、通知手段１０及び送信手段１１に出力する。
【００２３】
制御手段８は、規制手段９の動作を制御する手段である。制御手段８は、判定手段が出力する混雑情報に基づいて規制手段９に動作を指令し、ブロックＢ1 ，…，Ｂm の通過量が平均化するように規制部Ｒ1 ，…，Ｒm を動作制御する。
【００２４】
規制手段９は、判定手段７の判定結果に基づいて、通行者の通行を規制する手段である。規制手段９は、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に通行者の通行を規制する複数の規制部Ｒ1 ，…，Ｒm を備えている。規制部Ｒ1 ，…，Ｒm は、いずれも略同一構造であり、以下では一つの規制部Ｒ1 を例に挙げて説明する。
【００２５】
図６は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの規制手段及び通知手段の構成図である。
規制部Ｒ1 は、ブロックＢ1 内に進入する通行者の通行量を規制する装置である。規制部Ｒ1 は、通行者の移動方向と略直交する方向に沿ってコンコースＳ1 を遮るように設置された複数のゲート９ａと、これらのゲート９ａをそれぞれ開閉する複数のドア９ｂと、これらのドア９ｂをそれぞれ開閉駆動する複数の駆動部９ｃとを備えている。規制部Ｒ1 は、ブロックＢ1 内の混雑状況に応じて任意のドア９ｂを開閉して、ブロックＢ1 内の通行量を調整し規制する。
【００２６】
図１に示す通知手段１０は、判定手段７の判定結果を通知する手段である。通知手段１０は、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に混雑状況を表示する複数の通知部Ｉ1 ，…，Ｉm を備えている。通知部Ｉ1 ，…，Ｉm は、いずれも略同一構造であり、以下では一つの通知部Ｉ1 を例に挙げて説明する。
【００２７】
通知部Ｉ1 は、文字、図形又は記号などによって混雑状況を表示する発光素子や液晶画面などの表示装置である。通知部Ｉ1 は、図６に示すように、複数の表示部１０ａを備えている。表示部１０ａは、コンコースＳ1 の上方にゲート９ａ毎にそれぞれ設置されており、混雑状況をパーセント表示したり進入の許可及び禁止を表示して通行者に注意を喚起する。
【００２８】
図１に示す送信手段１１は、判定手段の判定結果を送信する手段である。送信手段１１は、例えば、受信手段１３ａに混雑情報を送信する無線装置などである。通信手段１２は、混雑状況監視システム１の一部を構成する各手段を相互に通信可能な状態で接続するバスなどである。移動局装置１３は、駅係員などが所持する携帯端末などである。移動局装置１３は、送信手段１１が送信する混雑情報を受信する受信手段１３ａと、この受信手段１３ａが受信した混雑情報を液晶画面などに表示して通知する通知手段１３ｂとを備えている。
【００２９】
次に、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの動作を説明する。
図７は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの動作を説明するためのフローチャートである。以下では、演算手段３及び判定手段７の動作を中心に説明する。
ステップ（以下、Ｓという）１００において、計時が開始（ｎ＝０）される。演算手段３が計時手段４に計時開始を指令すると、計時手段４がカウンタ値をリセット（ｎ＝０）して計時を開始する。計時手段４は、例えば、駅Ｓの始業時刻に合わせて計時を開始する。
【００３０】
Ｓ２００において、検出が開始される。演算手段３が検出手段２に検出開始を指令すると検出手段２が検出を開始し、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に検出部Ｍ1 ，…，Ｍm が検出信号を演算手段３に出力する。
【００３１】
Ｓ３００において、現在の混雑度Ｃn が演算される。演算手段３は、検出部Ｍ1 ，…，Ｍm が出力する検出信号に基づいて、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に現在の混雑度Ｃn1，…，Ｃnmを演算して記憶手段５に出力する。
【００３２】
Ｓ４００において、現在の混雑度Ｃn が記憶される。記憶手段５は、図５に示すように、ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に現在の混雑度Ｃn1 ，…，Ｃnmを記憶する。
【００３３】
Ｓ５００において、検出開始から現在までの混雑度の変化パターンが演算される。演算手段３は、記憶手段５が記憶する混雑度情報を読み出して、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンを演算する。
【００３４】
Ｓ６００において、過去の混雑度の変化パターンを検索する。演算手段３は、記憶手段５が記憶する混雑度情報を読み出して、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンに近似した過去の混雑度の変化パターンを検索する。演算手段３は、例えば、検出開始日がイベント開催日や繁忙日であるときには、過去のイベント開催日や繁忙日における混雑度の変化パターンを優先して検索する。
【００３５】
Ｓ７００において、近似する過去の混雑度の変化パターンがあるか否かが判定される。判定手段７は、検出を開始してから現在までの混雑度の変化パターンと過去の混雑度の変化パターンとを照合し、これらの変化パターンが近似しているか否かを判定する。近似する過去の混雑度の変化パターンがあるときにはＳ８００に進み、近似する過去の混雑度の変化パターンがないときにはＳ１０００に進む。
【００３６】
Ｓ８００において、過去の混雑度の変化パターンから将来の混雑度Ｃ'n+1 が予測される。演算手段３は、検出開始から現在までの混雑度の変化パターンと過去の混雑度の変化パターンとが近似するときには、過去の混雑度の変化パターンに基づいて将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を予測演算する。演算手段３は、例えば、ΔＴ＝５秒〜５分程度の間隔を開けて将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を予測演算する。
【００３７】
Ｓ９００において、将来の混雑度Ｃ'n+1が記憶される。記憶手段５は、演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を記憶する。
【００３８】
Ｓ１０００において、ΔＴ時間前の過去の混雑度Ｃn-1 が読み出される。演算手段３は、記憶手段５が記憶するΔＴ時間前の過去の混雑度Ｃ(n-1)1，…，Ｃ(n-1)mを読み出す。
【００３９】
図８は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの演算手段の演算処理を説明するための図である。
Ｓ１１００において、ΔＴ時間後の将来の混雑度Ｃ'n+1が予測演算される。演算手段３は、図８に示すように、時刻Ｔn-1 における過去の混雑度Ｃn-1 と時刻Ｔn における現在の混雑度Ｃn とを演算する。演算手段３は、時刻Ｔn-1 から時刻Ｔn までの間に変化した混雑度の変化量ΔＣ＝（Ｃn −Ｃn-1 ）／（Ｔn −Ｔn-1 ）を演算するとともに、この混雑度の変化量ΔＣに基づいて時刻Ｔn+1 における将来の混雑度Ｃ'n+1 ＝Ｃn ＋ΔＣを演算する。演算手段３は、演算した将来の混雑度Ｃ'n+1 ＝Ｃn ＋ΔＣを混雑度情報として記憶手段５及び判定手段７に出力する。
【００４０】
Ｓ１２００において、将来の混雑度Ｃ'n+1が記憶される。記憶手段５は、演算手段３が予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を記憶する。
【００４１】
図９は、この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの判定手段の判定処理を説明するための図である。
Ｓ１３００において、将来の混雑度Ｃ'n+1が所定値Ｃthを超えるか否かが判定される。判定手段７は、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃthを超えるか否かを判定する。一般に、通行量（人／ｓ）＝歩行速度（ｍ／ｓ）×通路幅（ｍ）×混雑度（人／ｍ2 ）である。通常、歩行速度は６０（ｍ／分）であり、安全通行人数は１ｍ幅当たり１．５（人／秒）であり、歩行密度は、１．５（人／ｍ2 ）である。混雑度１．５（人／ｍ2 ）以下では通行者が通路や階段をほぼ安全に通行可能な状態であり、混雑度３．０（人／ｍ2 ）以下では通行者が一定の歩行速度で通行可能な限界状態であり、混雑度３．０（人／ｍ2 ）以上では危険な状態であり、混雑度５．０（人／ｍ2 ）以上では通行者が動けなくなる危険状態（危険性大）である。このため、判定手段７は、例えば、図９に示すように、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth1 ＝５．０（人／ｍ2 ）を超えるときには、通行を直ちに停止させる必要がある危険状態であると判定する。また、判定手段７は、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth2 ＝１．５〜３．０（人／ｍ2 ）を超え所定値Ｃth1 ＝５．０（人／ｍ2 ）以下であるときには、通行を監視する必要がある注意状態であると判定する。さらに、判定手段７は、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth2 ＝１．５〜３．０（人／ｍ2 ）以下であるときには、ほぼ安全に通行が可能な通常状態であると判定する。将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃthを超えるときにはＳ１４００に進み、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m が所定値Ｃth以下であるときにはＳ１５００に進む。
【００４２】
Ｓ１４００において、規制手段９が動作する。制御手段８は、判定手段７が判定した混雑状況に応じて規制手段９に動作を指令する。図９に示すように、規制手段９が動作しないと、時刻Ｔn から時刻Ｔn+1 までの間で混雑度が点線で示すように変化して所定値Ｃthを超えて危険状態になると予測される。このため、例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況がΔＴ時間経過後に危険状態又は注意状態になると判定手段７が判定したときには、制御手段８が規制部Ｒ1 に動作を指令してブロックＢ2 からブロックＢ1 に進入しようとする通行者を規制する。同時に、制御手段８が規制部Ｒm に動作を指令して、駅入口からブロックＢ1 に進入しようとする通行者を規制する。このように、将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 の大きさに応じてゲート９ａのドア９ｂが駆動部９ｃによって閉鎖されると、図９に示すように時刻Ｔn から時刻Ｔn+1 までの間で混雑度が実線で示すように変化する。
【００４３】
Ｓ１５００において、混雑状況が通知される。通知手段１０は、判定手段７が判定した混雑状況を通行者に通知する。例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況が危険状態であるときには、図６に示す表示部１０ａに混雑状況をパーセント表示したり、閉鎖されたゲート９ａに対応する表示部１０ａに進入の禁止を表示する。また、送信手段１１が受信手段１３ａに混雑情報を送信すると、移動局装置１３を所持する駅係員などに通知手段１３ｂが混雑状況を通知する。
【００４４】
Ｓ１６００において、ΔＴ時間経過したか否かが判定される。判定手段７は、計時手段４が計時した計時時間に基づいて、ΔＴ時間経過したか否かを判定する。ΔＴ時間経過したときにはＳ１７００に進み、ΔＴ時間経過していないときにはΔＴ時間経過するまで判定手段７が判定を繰り返す。
【００４５】
Ｓ１７００において、カウンタ値ｎがインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）される。計時手段４がカウンタ値ｎ＝ｎ＋１に設定する。
【００４６】
Ｓ１８００において、計時開始から所定時間を経過したか否かが判断される。判定手段７は、計時手段４が計時を開始してから所定時間を経過したか否かを判定する。判定手段７は、例えば、計時手段４のカウンタ値が駅Ｓの終業時刻に達したときには、計時開始から所定時間を経過したと判定する。計時開始から所定時間を経過したときには一連の処理が終了し、計時開始から所定時間を経過していないときにはＳ３００に戻り、時刻Ｔn+1 の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを演算手段３が演算する。
【００４７】
Ｓ１９００において、規制手段９が解除動作する。制御手段８は、規制手段９に解除動作を指令する。例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況が通常状態であると判定手段７が判定したり、危険状態から通常状態になったと判定手段７が判定したときには、制御手段８が規制部Ｒ1 に解除動作を指令する。その結果、図６に示すドア９ｂが開放状態を維持したり、混雑状況に応じて駆動部９ｃによってドア９ｂがゲート９ａを開放する。
【００４８】
Ｓ２０００において、混雑状況が通知される。通知手段１０は、例えば、図１に示すブロックＢ1 の混雑状況が通常状態であるときや通常状態から注意状態に変化したときには、図６に示す表示部１０ａのパーセント表示の値を変更したり、開放されたゲート９ａに対応する表示部１０ａに進入の許可を表示する。
【００４９】
Ｓ２１００において、ΔＴ時間経過したか否かが判定される。判定手段７がΔＴ時間経過したと判定したときにはＳ２２００に進み、ΔＴ時間経過していないときには判定手段７が判定を繰り返す。
【００５０】
Ｓ２２００において、カウンタ値ｎがインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）される。計時手段４がカウンタ値ｎ＝ｎ＋１に設定する。
【００５１】
Ｓ２３００において、実際の混雑度Ｃn+1 が演算される。演算手段３は、ΔＴ時間経過後の実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを演算する。
【００５２】
Ｓ２４００において、ΔＴ時間前に予測した混雑度Ｃ'n+1が読み出される。演算手段３は、ΔＴ時間前に予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を記憶手段５から読み出す。
【００５３】
Ｓ２５００において、混雑度Ｃn+1 と混雑度Ｃ'n+1との差が許容範囲内であるか否かが判定される。判定手段７は、ΔＴ時間経過後の実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mと、ΔＴ時間前に予測演算した将来の混雑度Ｃ'n+1との差が許容範囲内であるか否かを判定する。混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mと混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m との差が許容範囲内であるときには、予測値と実測値との差が僅かであり将来の予測演算の結果に誤差を生ずる危険性が少ないためＳ２７００に進む。一方、混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mと混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m との差が許容範囲を超えるときには、予測値と実測値との差が大きく将来の予測演算の結果に誤差を生ずる危険性があるためＳ２６００に進む。
【００５４】
Ｓ２６００において、ΔＴ時間前に予測した混雑度Ｃ'n+1が実際の混雑度Ｃn+1 に書き替えられる。ΔＴ時間経過後の実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mを演算手段３が記憶手段５に出力すると、ΔＴ時間前に予測演算した将来の混雑度Ｃ'(n+1)1 ，…，Ｃ'(n+1)m を実際の混雑度Ｃ(n+1)1，…，Ｃ(n+1)mに書き替えられて記憶される。
【００５５】
Ｓ２７００において、計時開始から所定時間を経過したか否かが判断される。計時開始から所定時間を経過したときには一連の処理が終了し、計時開始から所定時間を経過していないときにはＳ５００に戻り、検出開始から時刻Ｔn+1 までの混雑度の変化パターンを演算手段３が演算する。
【００５６】
この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、所定領域内を通行する通行者を検出手段２が検出し、この検出手段２の検出結果に基づいて混雑度を演算手段３が演算するとともに、この演算手段３の演算結果に基づいて混雑状況を判定手段７が判定する。その結果、通行状況や通行状況の変化などから混雑度を判断するために、通行者の混雑による転倒事故などの防止に判定結果を役立てることができる。
【００５７】
(2) この実施形態では、検出手段２の検出結果に基づいて現在の混雑度Ｃn を演算手段３が演算し、この現在の混雑度Ｃn に基づいて将来の混雑度Ｃ'n+1を演算手段３が予測演算する。その結果、混雑状況が危険状態になる前に将来の混雑状況を予測して、通行者の混雑による事故を防止することができる。
【００５８】
(3) この実施形態では、演算手段３の演算結果を混雑度情報として記憶手段５が記憶し、演算手段３が演算する現在の混雑度情報と記憶手段５が記憶する過去の混雑度情報とに基づいて判定手段７が混雑状況を判定する。その結果、過去の混雑度Ｃn-1 と現在の混雑度Ｃn とがΔＴ時間内で変化する混雑度の変化量ΔＣを演算することによって、将来の混雑度Ｃ'n+1 ＝Ｃn ＋ΔＣを容易に予測することができる。また、計測を開始してから現在までの混雑度の変化パターンと過去の混雑度の変化パターンとを照合することのよって、将来の混雑度を容易に予測演算することができる。
【００５９】
(4) この実施形態では、記憶手段５が記憶する将来の混雑度Ｃ'n+1を演算手段３が演算した実際の混雑度Ｃn+1に修正手段６が修正し、この修正後の混雑度Ｃn+1を記憶手段５が記憶する。その結果、予測値と実測値とのずれが常に修正され記憶されるため、混雑度の予測精度を向上させることができる。
【００６０】
(5) この実施形態では、将来の混雑度Ｃ'n+1が所定値Ｃthを超えたときには、混雑状況が危険状態であると判定手段７が判定する。その結果、混雑状況が危険状態に達する前に通行者の混雑による事故を未然に防止することができる。
【００６１】
(6) この実施形態では、所定領域内を通行する通行者の圧力を検出する検出部Ｍ1 ，…，Ｍm を検出手段２が備える。その結果、簡単な検出装置によって通行者の通行を検出できるため、混雑状況監視システム１が安価で経済的になるとともに、地形に合わせて通路や階段などに検出装置を簡単に設置することができる。
【００６２】
(7) この実施形態では、判定手段７の判定結果に基づいて通行者の通行を規制手段９が規制する。その結果、混雑状況が危険状態に近いときには通行者の進入を制限し、混雑状況が通常状態であるときには規制を解除して、通行量を平均化することができる。
【００６３】
(8) この実施形態では、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に通行者の通行を規制部Ｒ1 ，…，Ｒm が規制する。その結果、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎に通行量が細かく調整されて通行者の流れが平均化するように制御することができる。
【００６４】
(9) この実施形態では、判定手段７の判定結果を通知手段１０，１３ｂが通知する。その結果、通行者に注意を喚起して適切な情報をリアルタイムで提供し混雑の緩和を図ることができるとともに、駅係員や警備員などに混雑状況をリアルタイムで通知して通行者を安全に誘導させることができる。
【００６５】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、駅Ｓの通路や停車場階段などのコンコースＳ1 を例に挙げて説明したが、イベント開場に向かう通路、階段、歩道橋などや、病院、銀行、券売機などを利用する利用者が並ぶ通路についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、通行者の歩行時の圧力を検出する検出部Ｍ1 ，…，Ｍm を例に挙げて説明したが、所定領域内を通行する通行者を撮像するビデオカメラなどの撮像装置を使用することもできる。この場合には、所定時間毎に撮像装置が出力する画像情報を平均化して、所定領域内に通行者が存在する面積をこの平均化した画像情報に基づいて解析し混雑度を演算することができる。
【００６６】
(2) この実施形態では、将来の混雑度Ｃn+1が所定値Ｃthを越えたときに混雑状態が危険状態であると判定しているが、判断方法はこれに限定するものではない。例えば、混雑度の変化量（混雑度の微分値）ΔＣが所定値を超えたときに危険状態であると判定したり、所定値Ｃthよりも値の小さいしきい値を設定し、現在の混雑度Ｃn がこのしきい値を超えたときに危険状態であると判定してもよい。また、この実施形態では、混雑度を演算して混雑状況の判断基準としているが、通行者の移動速度を演算して混雑状況の判断基準としてもよい。
【００６７】
(3) この実施形態では、過去の混雑度の変化パターンを演算しているが、基準となる通常の混雑度の変化パターンに基づいて将来の混雑度を予測したり、夏祭などの繰り返しイベントが数日間続くときには前日の混雑度の変化パターンを補助的に使用して混雑度を予測してもよい。また、この実施形態では、過去の混雑度の変化パターンを記憶しているが、このような変化パターンがなくても混雑度の変化率を時系列で読み取ることで数秒先の歩行速度を予測することもできる。
【００６８】
(4) この実施形態では、移動局装置１３に混雑情報を通知しているが、駅業務全般を運営し管理する駅務室や駅入口の案内表示板などに混雑情報を通知してもよい。また、この実施形態では、水平方向に開閉するドア９ｂによって通行を規制しているが、上下方向に移動するゲートによって通行を規制してもよい。さらに、この実施形態では、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 毎の混雑度の変化率を読み取り次の時点での混雑度を予測しているが、各ブロックＢ1 ，…，Ｂm 間の波及効果を読み取り混雑度（危険性）を予測してもよい。例えば、あるブロックＢm-1 の容量Ｐm-1 ＝後のブロックＢm から流入する量ＰIN−前のブロックＢm-2 の空き容量Ｐ0UT によって予測することもできる。この場合には、前のブロックＢm-2 で歩行が停止したときに後のブロックＢm の歩行者が押し寄せてきて、前のブロックＢm-2 の容量Ｐm-2 ＝あるブロックＢm-1 の容量Ｐm-1 ＋後のブロックＢm の容量Ｐm となるような危険な状態を回避することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、通行者の混雑による事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムを駅に設置した状態を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの構成図である。
【図３】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出手段の構成図である。
【図４】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの検出部の断面図であり、（Ａ）は検出部が非通電状態であるときの断面図であり、（Ｂ）は検出部が通電状態であるときの断面図である。
【図５】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの記憶手段のメモリ部を説明するための図である。
【図６】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの規制手段及び通知手段の構成図である。
【図７】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの演算手段の演算処理を説明するための図である。
【図９】この発明の実施形態に係る混雑状況監視システムの判定手段の判定処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 混雑状況監視システム
２ 検出手段
３ 演算手段
５ 記憶手段
６ 修正手段
７ 判定手段
９ 規制手段
１０，１３ｂ 通知手段
Ｂ1 ，…，Ｂm ブロック
Ｍ1 ，…，Ｍm 検出部
Ｃn 現在の混雑度
Ｃn-1 過去の混雑度
Ｃ'n+1 将来の混雑度（予測した混雑度）
Ｃn+1 実際の混雑度
ΔＣ 混雑度の変化量
Ｃth 所定値
Claims (1)
- 混雑状況を監視する混雑状況監視システムであって、
所定領域内を通行する通行者を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて混雑度を演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて前記混雑状況を判定する判定手段と、
前記通行者が通行する通路が複数の領域に区画されているときに、前記判定手段の判定結果に基づいて、これらの領域毎にこの通行者の通行を規制する規制手段と、
前記規制手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記規制手段は、前記通路を遮るように設置された複数のドアを備え、
前記制御手段は、前記複数の領域の前記通行者の通過量が平均化するように、各領域内の混雑状況に応じて任意の前記ドアを開閉させること、
を特徴とする混雑状況監視システム。
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