JP5613708B2 - Airflow status prediction device, airflow status prediction method, diffusion status prediction device, and diffusion status prediction method - Google Patents
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Description
本発明は、気流状況予測装置、気流状況予測方法、拡散状況予測装置および拡散状況予測方法に関する。 The present invention relates to an airflow state prediction device, an airflow state prediction method, a diffusion state prediction device, and a diffusion state prediction method.
大気中に有害な拡散物質が放出された場合、拡散物質からの避難や拡散物質の脅威除去活動を適切に行うためには、拡散物質の拡散挙動を迅速かつ精確に予測することが重要となる。 When harmful diffusing materials are released into the atmosphere, it is important to quickly and accurately predict the diffusion behavior of diffusing materials in order to properly evacuate from diffusing materials and to carry out threat removal activities for diffusing materials. .
拡散物質の拡散挙動を迅速かつ精確に予測する技術の例として、例えば、風向と大気安定度が異なる複数の気流場データベース(以下、「DB」と省略する。)を備え、このDBから、拡散事象が発生した日時の気象データと大気安定度が近い条件のデータを内挿補間演算することにより求めて拡散事象発生時の気流場を予測し、この気流場に基づいて拡散状況を予測するシステムが、特許文献1(特許第4209354号公報)に提案されている。 As an example of a technique for quickly and accurately predicting the diffusion behavior of a diffusing material, for example, a plurality of airflow field databases (hereinafter abbreviated as “DB”) having different wind directions and atmospheric stability are provided. A system that predicts the airflow field when a diffusion event occurs by interpolating the meteorological data of the date and time when the event occurred and data under conditions where the atmospheric stability is close, and predicts the diffusion situation based on this airflow field Is proposed in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 4209354).
特許文献1に記載される技術は、拡散事象発生時の気象データを入力し、入力された気象データに基づいて大気安定度を計算するとともに、構築しておいた気流場DBの中から「風向と大気安定度」が最も近い気流場データを選定し、この気流場データに基づいて拡散計算を行って拡散挙動を求める。 The technique described in Patent Document 1 inputs weather data at the time of occurrence of a diffusion event, calculates atmospheric stability based on the input weather data, and selects “wind direction” from the built airflow field DB. The airflow field data with the closest "and atmospheric stability" is selected, and the diffusion behavior is obtained by performing diffusion calculation based on the airflow field data.
気流場DBの構築は、気象GPV(Grid Point Value)のような広域(数10km〜数100km間隔)気象データから、ネスティング手法により狭域(数km間隔)領域を取り出し、対象地点における気流データの鉛直分布を風向(16方位)・大気安定度(7段階)別に抽出した後、抽出したこれらのデータをRAMS(Regional Atmospheric Modeling Systems)等の気象モデルに対する初期条件および一様境界条件として取り込んで、複数の3次元気流場を求めることで行う。 The airflow field DB is constructed by taking out a narrow area (several kilometers) from a wide area (several tens km to several hundred kilometers) weather data such as weather GPV (grid point value) by nesting method. After extracting the vertical distribution by wind direction (16 directions) and atmospheric stability (7 levels), these extracted data are taken in as initial conditions and uniform boundary conditions for meteorological models such as RAMS (Regional Atmospheric Modeling Systems), This is done by obtaining a plurality of three-dimensional airflow fields.
特許文献1に記載される技術では、GPVデータは10分毎に提供されるので、この時系列データを上記同様に処理することで経時的な拡散状況の予測もできるとしている。 According to the technique described in Patent Document 1, GPV data is provided every 10 minutes, so that the time-series data can be processed in the same manner as described above to predict the diffusion situation over time.
また、他の技術として、特許文献1に記載される技術と同様にGPVのような気象データを用いて時間内挿補間および空間内挿補間を施すことにより定めた10分毎の初期条件を与えてRAMS等による気象モデル計算を実施し、ネスティング手法により順次小さな領域の気象要素(風速、風向、乱流エネルギー、湿度、温度等)を求め、最終的に約100m間隔程度の気象要素を10分刻みの気象データとして算出した後、算出した気象データを注目領域内の観測点データにおける気象データとの差によって修正することで最終的な気流場を求める技術が特許文献2(特許第4404220号公報)に提案されている。 In addition, as another technique, initial conditions are determined every 10 minutes determined by performing time interpolation and spatial interpolation using weather data such as GPV as in the technique described in Patent Document 1. The meteorological model is calculated using RAMS, etc., and the weather elements (wind speed, wind direction, turbulent energy, humidity, temperature, etc.) are sequentially determined by the nesting method. Patent Document 2 (Japanese Patent No. 4404220) discloses a technique for obtaining a final airflow field by correcting the calculated weather data based on the difference from the meteorological data in the observation point data in the region of interest after calculation as the stepped weather data. ) Is proposed.
特許文献2に記載される技術は、最終的に得られた気流場データに基づき拡散計算が実施され拡散挙動が求められる。この手法ではネスティング手法によって算出された気象データを観測点の気象要素を用いることで修正するので、より精度の高い気流場データを提供できるとしている。 In the technique described in Patent Document 2, the diffusion calculation is performed based on the finally obtained airflow field data, and the diffusion behavior is obtained. In this method, the meteorological data calculated by the nesting method is corrected by using the meteorological element at the observation point, so that it is possible to provide more accurate airflow field data.
さらに、特許文献2に記載される技術よりも迅速に予測する技術として、特許文献2同様に、GPVのような気象データを用いて時間内挿補間および空間内挿補間を施すことにより定めた10分毎の初期条件を与えてRAMS等による気象モデル計算を実施し、ネスティング手法により順次小さな領域の気象要素(風速、風向、乱流エネルギー、湿度、温度等)を求め、最終的に約250m間隔程度の気象要素を10分刻みの気象データとして算出した後、これらのデータを注目領域内に5mの距離間隔で内挿補間することによって最終的な気流場を求める技術が特許文献3(特開2008−89418号公報)に提案されている。特許文献3に記載される技術では、最終的に得られた気流場データに基づき拡散計算が実施され拡散挙動が求められる。 Furthermore, as a technique for predicting more quickly than the technique described in Patent Document 2, as in Patent Document 2, it is determined by performing temporal interpolation and spatial interpolation using weather data such as GPV. Meteorological model calculation by RAMS etc. is performed giving initial conditions for every minute, and meteorological elements (wind speed, wind direction, turbulent energy, humidity, temperature, etc.) are sequentially obtained by nesting method and finally about 250m interval Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-26883 discloses a technique for obtaining a final airflow field by calculating a degree of meteorological element as meteorological data in units of 10 minutes and then interpolating these data in a region of interest at a distance interval of 5 m. 2008-89418). In the technique described in Patent Document 3, diffusion calculation is performed based on the finally obtained airflow field data to determine the diffusion behavior.
しかしながら、特許文献1〜3に記載される技術は、いずれも拡散物質の放出点が特定されていることが必要であるほか、データベースを構築するまでに膨大な広域領域データを処理しなければならないという課題がある。一方、近年、市街地を対象とした有害物質の発災事象も確認されており、より汎用性が高い拡散物質の拡散挙動予測システムの構築が望まれている。 However, all of the techniques described in Patent Documents 1 to 3 require that the emission point of the diffusing material be specified, and must process a large amount of wide area data before constructing the database. There is a problem. On the other hand, in recent years, the occurrence of harmful substances in urban areas has been confirmed, and it is desired to construct a diffusion behavior prediction system for diffusing substances with higher versatility.
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、注目する狭域領域(例えば、数100m〜数km)を対象に気流状況および拡散状況を精度良く(数m間隔で)迅速に予測する気流状況予測装置、気流状況予測方法、拡散状況予測装置および拡散状況予測方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and accurately predicts an airflow state and a diffusion state accurately (at intervals of several meters) for a narrow area of interest (for example, several hundreds to several kilometers). An object is to provide an airflow state prediction device, an airflow state prediction method, a diffusion state prediction device, and a diffusion state prediction method.
本発明の実施形態に係る気流状況予測装置は、上述した課題を解決するため、気流状況を予測する領域として設定された注目領域内の複数の観測点で観測された風向および風速を含む気流要素の観測結果および観測点の位置情報を受け取り、受け取った気流要素の観測結果と、アクセス可能な記憶手段に保持され、気流要素に含まれる風向および風速をそれぞれ異にした条件下で、前記注目領域内に存在する構造物の大きさおよび位置の情報を含めて前記注目領域内の気流解析をして得られた前記気流要素の解析結果を気流データとして前記注目領域内の位置および前記条件と関連付けた気流データベース内の前記観測点の位置情報に対応する場所における前記気流データとを比較照合して一致度を計算し、算出された一致度に応じて前記気流データベース内の各気流データを重み付け結合する比較演算部を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an airflow condition prediction apparatus according to an embodiment of the present invention includes an airflow element including wind directions and wind speeds observed at a plurality of observation points in a region of interest set as an area for predicting an airflow condition. The observation area and the position information of the observation point are received, and the observation area of the received airflow element is held in an accessible storage means, and the region of interest is under the condition that the wind direction and the wind speed included in the airflow element are different from each other. The analysis result of the air flow element obtained by analyzing the air flow in the region of interest including information on the size and position of the structure existing in the region is associated with the position in the region of interest and the condition as air flow data. The degree of coincidence is calculated by comparing and collating with the airflow data at a location corresponding to the position information of the observation point in the airflow database. The degree of coincidence is calculated according to the calculated degree of coincidence. Characterized by including a comparison operation unit for weighted combination of each stream data in the database.
本発明の実施形態に係る拡散状況予測装置は、上述した課題を解決するため、拡散状況を予測する領域として設定された注目領域内の複数の観測点で観測された風向および風速を含む気流要素の観測結果、物質の濃度を含む拡散要素の観測結果および観測点の位置情報を受け取り、受け取った前記気流要素の観測結果と、アクセス可能な記憶手段に保持され、前記気流要素に含まれる風向および風速をそれぞれ異にした条件下で、前記注目領域内に存在する構造物の大きさおよび位置の情報を含めて前記注目領域内の気流解析をして得られた前記気流要素の解析結果を気流データとして前記注目領域内の位置および前記条件と関連付けた気流データベース内の前記観測点に対応する場所における前記気流データ、および、受け取った前記拡散要素の観測結果と、アクセス可能な記憶手段に保持され、前記気流要素に含まれる風向および風速をそれぞれ異にした条件下で、前記注目領域内に存在する構造物の大きさおよび位置の情報を含めて前記注目領域内の拡散解析をして得られた前記拡散要素の解析結果を拡散データとして前記注目領域内の位置および前記条件と関連付けた拡散データベース内の拡散データを比較照合して一致度を計算し、算出された一致度に応じて前記拡散データベース内の各拡散データを重み付け結合する比較演算部を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the diffusion state prediction apparatus according to the embodiment of the present invention includes an airflow element including wind directions and wind speeds observed at a plurality of observation points in a region of interest set as a region for predicting the diffusion state. The observation result of the diffusion element including the concentration of the substance, and the position information of the observation point, and the received observation result of the air flow element and the stored wind direction and the wind direction included in the air flow element The analysis result of the air flow element obtained by analyzing the air flow in the region of interest including information on the size and position of the structure existing in the region of interest under the condition where the wind speed is different is obtained as the air flow. The airflow data at a location corresponding to the observation point in the airflow database associated with the position in the region of interest and the condition as data, and the received diffusion Information on the size and position of the structure existing in the region of interest under the condition that the observation direction of the element and the wind direction and the wind speed included in the air flow element are different from each other, and are stored in accessible storage means. In addition, the result of analysis of the diffusion element obtained by performing diffusion analysis in the attention area is used as diffusion data to compare and match the position in the attention area and the diffusion data in the diffusion database associated with the condition. And a comparison operation unit that weights and combines the respective diffusion data in the diffusion database according to the calculated degree of coincidence.
本発明の実施形態に係る気流状況予測方法は、上述した課題を解決するため、コンピュータを用いて、気流状況を予測する領域として設定された注目領域内の気流状況を予測する方法であり、前記コンピュータが気流状況を予測する領域として設定された注目領域内の複数の観測点で観測された風向および風速を含む気流要素の観測結果および観測点の位置情報を受け取り、受け取った気流要素の観測結果と、前記コンピュータがアクセス可能な記憶手段に保持され、気流要素に含まれる風向および風速をそれぞれ異にした条件下で、前記注目領域内に存在する構造物の大きさおよび位置の情報を含めて前記注目領域内の気流解析をして得られた前記気流要素の解析結果を気流データとして前記注目領域内の位置および前記条件と関連付けた気流データベース内の前記観測点の位置情報に対応する場所における前記気流データとを比較照合して一致度を計算し、算出された一致度に応じて前記気流データベース内の各気流データを重み付け結合する処理ステップを具備することを特徴とする。 An airflow situation prediction method according to an embodiment of the present invention is a method for predicting an airflow situation in a region of interest set as an area for predicting an airflow situation using a computer in order to solve the above-described problem. The computer receives the airflow element observation results including the wind direction and the wind speed observed at multiple observation points in the area of interest set as the area where the computer predicts the airflow situation, and the position information of the observation points, and the received airflow element observation results Including information on the size and position of the structure existing in the region of interest under conditions in which the wind direction and the wind speed included in the airflow element are different from each other. The analysis result of the airflow element obtained by analyzing the airflow in the attention area is associated with the position in the attention area and the condition as airflow data. The airflow data at a location corresponding to the position information of the observation point in the flow database is compared and collated to calculate the degree of coincidence, and the airflow data in the airflow database is weighted and combined according to the calculated degree of coincidence. It comprises a processing step.
本発明の実施形態に係る拡散状況予測方法は、上述した課題を解決するため、コンピュータを用いて、気流状況を予測する領域として設定された注目領域内の気流状況を予測する方法であり、前記コンピュータが拡散状況を予測する領域として設定された注目領域内の複数の観測点で観測された風向および風速を含む気流要素の観測結果、物質の濃度を含む拡散要素の観測結果および観測点の位置情報を受け取り、受け取った前記気流要素の観測結果と、前記コンピュータがアクセス可能な記憶手段に保持され、前記気流要素に含まれる風向および風速をそれぞれ異にした条件下で、前記注目領域内に存在する構造物の大きさおよび位置の情報を含めて前記注目領域内の気流解析をして得られた前記気流要素の解析結果を気流データとして前記注目領域内の位置および前記条件と関連付けた気流データベース内の前記観測点に対応する場所における前記気流データ、および、受け取った前記拡散要素の観測結果と、前記コンピュータがアクセス可能な記憶手段に保持され、前記気流要素に含まれる風向および風速をそれぞれ異にした条件下で、前記注目領域内に存在する構造物の大きさおよび位置の情報を含めて前記注目領域内の拡散解析をして得られた前記拡散要素の解析結果を拡散データとして前記注目領域内の位置および前記条件と関連付けた拡散データベース内の拡散データを比較照合して一致度を計算し、算出された一致度に応じて前記拡散データベース内の各拡散データを重み付け結合する処理ステップを具備することを特徴とする。 A diffusion situation prediction method according to an embodiment of the present invention is a method for predicting an airflow situation in a region of interest set as an area for predicting an airflow situation using a computer in order to solve the above-described problem, Observation results of air flow elements including wind direction and wind speed, observation results of diffusion elements including substance concentration, and position of observation points observed at multiple observation points in the attention area set as an area where the computer predicts the diffusion situation The information is received and the observation result of the received airflow element and the storage means accessible by the computer are stored in the attention area under different conditions of the wind direction and the wind speed included in the airflow element. The analysis result of the air flow element obtained by the air flow analysis in the region of interest including the size and position information of the structure to be analyzed The airflow data at the location corresponding to the observation point in the airflow database associated with the position in the region of interest and the condition, and the received observation result of the diffusion element, and the storage means accessible by the computer are stored. Obtained by performing diffusion analysis in the region of interest including information on the size and position of structures existing in the region of interest under conditions in which the wind direction and wind speed included in the airflow element are different. In addition, using the analysis result of the diffusion element as diffusion data, the position in the region of interest and the diffusion data in the diffusion database associated with the condition are compared and collated to calculate the degree of coincidence, and the diffusion is determined according to the calculated degree of coincidence. It is characterized by comprising processing steps for weighted combination of each spread data in the database.
本発明によれば、注目領域における気流状況および物質の拡散状況を精度良く、かつ、迅速に予測することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately and quickly predict the airflow situation and the substance diffusion situation in the region of interest.
以下、本発明の実施形態に係る気流状況予測装置、気流状況予測方法、拡散状況予測装置および拡散状況予測方法について、添付の図面を参照して説明する。 Hereinafter, an airflow state prediction device, an airflow state prediction method, a diffusion state prediction device, and a diffusion state prediction method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る気流状況予測装置および拡散状況予測装置の構成例を説明する概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an airflow state prediction apparatus and a diffusion state prediction apparatus according to an embodiment of the present invention.
本発明の実施形態に係る気流状況予測装置は、拡散事象が発災した注目地点を含む所定の領域である注目領域の気流状況を予測する装置である。また、本発明の実施形態に係る拡散状況予測装置は、上記気流状況予測装置が予測した気流状況を用いて注目領域内で放出された拡散物質の拡散状況を予測する装置である。 The airflow state prediction device according to the embodiment of the present invention is a device that predicts the airflow state of a region of interest, which is a predetermined region including a point of interest where a diffusion event has occurred. In addition, the diffusion state prediction device according to the embodiment of the present invention is a device that predicts the diffusion state of the diffusing substance released in the attention area using the airflow state predicted by the airflow state prediction device.
本発明の実施形態に係る気流状況予測装置および拡散状況予測装置は、例えば、ハードウェアであるコンピュータ1と気流状況予測装置および当該気流状況予測装置を備えた拡散状況予測装置として機能させるプログラム(以下、「気流・拡散状況予測PG」と称する。)10と協働することによって当該機能が実現される。 The airflow state prediction apparatus and the diffusion state prediction apparatus according to the embodiment of the present invention are, for example, a program that causes a computer 1 that is hardware, an airflow state prediction apparatus, and a diffusion state prediction apparatus including the airflow state prediction apparatus (hereinafter, referred to as a program). , Referred to as “air flow / diffusion situation prediction PG”).
コンピュータ1は、プロセッサの一例であるCPU(中央演算処理装置)2と、RAM(Random Access Memory)等の主記憶装置3と、ROM(Read Only Memory)およびHDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置4と、キーボードやマウス等の入力装置5と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置6と、外部装置と通信を行う通信部7とを備える。 The computer 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 2 which is an example of a processor, a main storage device 3 such as a RAM (Random Access Memory), an auxiliary storage such as a ROM (Read Only Memory) and an HDD (Hard Disk Drive). The apparatus 4 includes an input device 5 such as a keyboard and a mouse, an output device 6 such as a display and a printer, and a communication unit 7 that communicates with an external device.
コンピュータ1は、通信部7を介してネットワーク上にある外部装置としての計算サーバー8に接続することができ、計算サーバー8に演算処理の少なくとも一部を実行させたり、実行結果を受け取ったりすることができる。 The computer 1 can be connected to a calculation server 8 as an external device on the network via the communication unit 7, and causes the calculation server 8 to execute at least a part of arithmetic processing and receive an execution result. Can do.
なお、コンピュータ1は、計算サーバー8以外の外部装置ともネットワーク接続することができる。例えば、コンピュータ1と現場の位置情報および観測結果の情報を送信する現場端末(観測装置)とをネットワーク接続することもできる。この場合、通信部7を介して現場の位置情報および観測結果の情報を受け取ることができる。 The computer 1 can be connected to an external device other than the calculation server 8 via a network. For example, the computer 1 and a site terminal (observation device) that transmits location information and observation result information can be connected to a network. In this case, it is possible to receive on-site positional information and observation result information via the communication unit 7.
ROM等のCPU2がアクセス可能な補助記憶装置4には、気流・拡散状況予測PG10および気流・拡散状況予測PG10の実行に必要な地図等情報データベース(以下、データベースを「DB」と省略する。)11、気流DB12が記憶されており、気流・拡散状況予測PG10および気流・拡散状況予測PG10の実行に必要なデータをRAM等の主記憶装置3へロードし、このプログラムに従った処理を実行する。 The auxiliary storage device 4 accessible by the CPU 2 such as a ROM has an airflow / diffusion state prediction PG 10 and an information database such as a map necessary for executing the airflow / diffusion state prediction PG 10 (hereinafter, the database is abbreviated as “DB”). 11. Airflow DB 12 is stored, data necessary for execution of airflow / diffusion state prediction PG10 and airflow / diffusion state prediction PG10 is loaded into main storage device 3 such as RAM, and processing according to this program is executed. .
このとき、CPU2は、気流・拡散状況予測PG10によって、気流状況予測処理手順および拡散状況予測処理手順を実行する手段として機能する。例えば、後述する図2に示される例では、CPU2は、気流計算部24、DB作成更新部25、比較演算部26、表示処理部27および拡散計算部31として機能する。また、RAM等の主記憶装置3は、CPU2が実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。 At this time, the CPU 2 functions as means for executing the airflow state prediction processing procedure and the diffusion state prediction processing procedure by the airflow / diffusion state prediction PG10. For example, in the example shown in FIG. 2 described later, the CPU 2 functions as an airflow calculation unit 24, a DB creation update unit 25, a comparison calculation unit 26, a display processing unit 27, and a diffusion calculation unit 31. The main storage device 3 such as a RAM provides a work area for temporarily storing programs and data executed by the CPU 2.
地図等情報DB11は、例えば、数100m〜数km四方の大きさで設定される数値解析の対象となる領域(注目領域)の地図情報と、当該注目領域内に存在する建物等の大きさおよび位置情報(以下、「建物情報」と称する。)を少なくとも有する。地図等情報DB11が持つ地図情報および当該注目領域の建物情報は、位置情報と関連付けられており、位置情報を検索キーとして当該位置情報を含む所定範囲の地図情報および建物情報を検索することができる。地図情報および建物情報は、地図とともに解析結果を表示する表示情報を生成する際に用いられる。 The map information DB 11 includes, for example, map information of an area (attention area) to be subjected to numerical analysis set in a size of several hundreds m to several km squares, sizes of buildings and the like existing in the attention area, and It has at least position information (hereinafter referred to as “building information”). The map information held in the map information DB 11 and the building information of the attention area are associated with the position information, and the map information and building information in a predetermined range including the position information can be searched using the position information as a search key. . The map information and the building information are used when generating display information for displaying the analysis result together with the map.
気流DB12は、設定した注目領域について、流体力学モデル(CFDモデル)を用いた数値解析(気流解析)を、風向、風速を含む気流要素を変えた状況下で複数回行って得られた気流データ(気流解析結果)を有する。気流DB12が持つ気流データは、気流解析を行った状況(ケース:Case)と関連付けられており、この状況を検索キーとして当該状況に該当する気流データを検索することができる。 The airflow DB 12 obtains airflow data obtained by performing numerical analysis (airflow analysis) using a hydrodynamic model (CFD model) a plurality of times for a set region of interest under a situation where airflow elements including wind direction and wind speed are changed. (Airflow analysis result). The airflow data held by the airflow DB 12 is associated with the situation (case: Case) in which the airflow analysis is performed, and the airflow data corresponding to the situation can be searched using this situation as a search key.
なお、気流DB12は、予め構築しておくことが好ましい。市街地を対象とした定常流体計算(数百万要素)1ケースに要する時間は、コンピュータ1のCPU2の処理能力にも依るが通常数時間程度であり、予め気流DB12を構築しておけば、気流DB12を構築するのに必要な定常流体計算の時間を省くことができるためである。 Note that the airflow DB 12 is preferably constructed in advance. The time required for a steady fluid calculation (million elements) in an urban area is usually about several hours, although it depends on the processing capacity of the CPU 2 of the computer 1. This is because the time for calculating the steady fluid necessary for constructing the DB 12 can be saved.
拡散DB13は、気流DB12の気流解析を行った各状況と対応する状況下で複数回行って得られた物質の拡散データ(拡散解析結果)を有する。拡散DB13が持つ拡散データは、気流解析を行った状況(ケース:Case)と関連付けられており、この状況を検索キーとして当該状況に該当する物質の拡散データを検索することができる。また、拡散DB13は、物質毎に作成されており、拡散状況を予測する物質に応じて使用するDBが選択される。 The diffusion DB 13 includes diffusion data (diffusion analysis result) of a substance obtained by performing a plurality of times under a situation corresponding to each situation where the air flow analysis of the air flow DB 12 is performed. The diffusion data held by the diffusion DB 13 is associated with the situation (case: Case) in which the airflow analysis is performed, and the diffusion data of the substance corresponding to the situation can be searched using this situation as a search key. In addition, the diffusion DB 13 is created for each substance, and a DB to be used is selected according to the substance that predicts the diffusion state.
なお、拡散DB13は、気流解析のみならず拡散解析まで実行する際に、当該拡散解析を迅速に行う際に必要となる任意の構成要素である。より詳細には、コンピュータ1を後述する第2の拡散状況予測装置として機能させる際、すなわち、気流計算と拡散計算とを一気に行う場合に必要となるが、他の拡散状況予測装置および気流状況予測装置として機能させる際には不要となる。また、拡散DB13についても、気流DB12と同様に予め構築しておくことが好ましい。 It should be noted that the diffusion DB 13 is an optional component that is required when performing the diffusion analysis quickly when performing not only the airflow analysis but also the diffusion analysis. More specifically, when the computer 1 is made to function as a second diffusion state prediction device to be described later, that is, when airflow calculation and diffusion calculation are performed at once, other diffusion state prediction devices and airflow state prediction are required. It is not necessary when functioning as a device. Further, it is preferable that the diffusion DB 13 is constructed in advance similarly to the airflow DB 12.
次に、本発明の実施形態に係る気流状況予測装置および拡散状況予測装置の機能的な構成について説明する。 Next, functional configurations of the airflow state prediction device and the diffusion state prediction device according to the embodiment of the present invention will be described.
図2は本発明の実施形態に係る気流状況予測装置の一例である気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50の機能的な構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 2 is a functional block diagram showing functional configurations of the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50 which are examples of the airflow state prediction device according to the embodiment of the present invention.
気流状況予測装置20は、入力部21、出力部22、通信部23、気流計算部24、DB作成更新部25、比較演算部26、表示処理部27、記憶部28および制御部29を具備する。また、拡散状況予測装置50は、気流状況予測装置20が備える入力部21、出力部22、通信部23、気流計算部24、DB作成更新部25、比較演算部26、表示処理部27、記憶部28および制御部29に加えて、拡散計算部31を、さらに具備する。 The airflow condition prediction apparatus 20 includes an input unit 21, an output unit 22, a communication unit 23, an airflow calculation unit 24, a DB creation update unit 25, a comparison calculation unit 26, a display processing unit 27, a storage unit 28, and a control unit 29. . The diffusion state prediction device 50 includes an input unit 21, an output unit 22, a communication unit 23, an air flow calculation unit 24, a DB creation update unit 25, a comparison calculation unit 26, a display processing unit 27, and a storage included in the air flow state prediction device 20. In addition to the unit 28 and the control unit 29, a diffusion calculation unit 31 is further provided.
入力部21は、例えば、コンピュータとインターフェイスを介して接続される入力装置またはコンピュータ自身が備えるキーボードやマウス等の入力手段によって実現される。入力部21は、情報の入力を受け付け、受け付けた情報を制御部29に与える。 The input unit 21 is realized by, for example, an input device connected to a computer via an interface or input means such as a keyboard or a mouse provided in the computer itself. The input unit 21 receives input of information and gives the received information to the control unit 29.
出力部22は、例えば、コンピュータとインターフェイスを介して接続される表示装置またはコンピュータ自身が備えるディスプレイ等の表示手段、コンピュータとインターフェイスを介して接続されるプリンタ等の印字手段等によって実現される。出力部22は、表示要求を受け取ると、当該表示要求に応じた内容を画面表示する。また、出力部22は、印字要求を受け取ると、当該印字要求に応じた内容を印字出力する。 The output unit 22 is realized by, for example, a display device such as a display device connected to the computer via an interface or a display provided in the computer itself, a printing means such as a printer connected via the interface to the computer, or the like. When receiving the display request, the output unit 22 displays the content corresponding to the display request on the screen. Further, when receiving the print request, the output unit 22 prints out the content corresponding to the print request.
通信部23は、例えば、図1に示される計算機サーバー8等の外部機器とデータを送受信する機能を有する。通信部23は、制御部29から受け取ったデータを外部機器に送信する一方、外部機器から送られてきたデータを制御部29へ与える。 The communication unit 23 has a function of transmitting / receiving data to / from an external device such as the computer server 8 shown in FIG. The communication unit 23 transmits the data received from the control unit 29 to the external device, and gives the data transmitted from the external device to the control unit 29.
気流計算部24は、例えば、図3に示されるように、設定された数値流体解析(気流解析)を行う注目領域35に対して、気流解析を行い、注目領域35における三次元流速分布を計算する機能を有する。気流計算部24は、例えば、流体の質量、運動量の2つの保存式と、例えば、k−ε乱流モデルを用いて乱流エネルギーとエネルギー散逸率の輸送方程式とを解いて、1タイムステップ後の流体の流速、圧力、乱流エネルギー、エネルギー散逸率を注目領域35の各解析メッシュに対して計算し、これらの物理量の空間的な分布を導く。 For example, as shown in FIG. 3, the airflow calculation unit 24 performs an airflow analysis on the attention area 35 in which the set numerical fluid analysis (airflow analysis) is performed, and calculates a three-dimensional flow velocity distribution in the attention area 35. It has the function to do. The airflow calculation unit 24 solves, for example, two conservation equations of fluid mass and momentum and a transport equation of turbulent energy and energy dissipation rate using, for example, a k-ε turbulence model, and after one time step The fluid flow velocity, pressure, turbulent energy, and energy dissipation rate are calculated for each analysis mesh in the region of interest 35 to derive a spatial distribution of these physical quantities.
注目領域35の解析メッシュ、注目領域35内に存在する建物情報、注目領域35の流体の流速と圧力の初期条件、および、境界条件等の気流解析を行う際の初期パラメータは、例えばユーザーの入力操作によって入力部21から入力されたり、気流計算部24が読み出し可能な記憶領域に保持される初期パラメータ情報を読み出したりすることで、気流計算部24に与えられる。 The analysis mesh of the attention area 35, the building information existing in the attention area 35, the initial conditions of the flow velocity and pressure of the fluid in the attention area 35, and the initial parameters when performing the airflow analysis such as the boundary conditions are, for example, user input It is given to the airflow calculation unit 24 by being input from the input unit 21 by an operation or by reading initial parameter information held in a storage area that can be read by the airflow calculation unit 24.
図3は、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50で設定する注目領域35の一例を説明する説明図である。ここで、図3に示されるN,E,S,Wの4つのアルファベットは、それぞれ、北、東、南、西の各方向を意味する。 FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of the attention area 35 set by the airflow situation prediction apparatus 20 and the diffusion situation prediction apparatus 50. Here, the four alphabets N, E, S, and W shown in FIG. 3 mean north, east, south, and west directions, respectively.
注目領域35は、複数に分割された解析メッシュを有する3次元空間として、例えば、東西に500m程度、南北に500m程度、高さ500m程度等、数100m〜数km程度の範囲に設定される。気流計算部24が数値流体解析を行う際には、基準風向(例えば、8方向)および基準風速(例えば、注目領域内の代表点で計測された風速を統計処理し規定した低速側風速と高速側風速の2条件)の条件下で設定される注目領域35における三次元流速分布を計算する。 The attention area 35 is set as a three-dimensional space having a plurality of divided analysis meshes, for example, in a range of about several hundred meters to several kilometers, such as about 500 m in the east and west, about 500 m in the north and south, and about 500 m in height. When the airflow calculation unit 24 performs the numerical fluid analysis, the reference wind direction (for example, eight directions) and the reference wind speed (for example, the low speed side wind speed and the high speed defined by statistically processing the wind speed measured at the representative point in the region of interest) The three-dimensional flow velocity distribution in the region of interest 35 set under the condition (two conditions of the side wind speed) is calculated.
ここで、低速か高速かは、設定する閾(しきい)値よりも遅いか速いかで判断する。また、設定する閾値については、例えば、注目領域35に生じる風速を、近隣点におけるAMEDAS等の気象データから統計的に推計した数値を利用する。 Here, whether the speed is low or high is determined based on whether it is slower or faster than a threshold value to be set. As for the threshold value to be set, for example, a numerical value obtained by statistically estimating the wind speed generated in the attention area 35 from weather data such as AMEDAS at neighboring points is used.
また、気流計算部24が実行する数値流体解析(気流解析)は、注目領域35の内部に存在する建物の情報等を含めて実施することができる。注目領域35内部の建物情報は航空測量点情報などによって3次元のデータが別途入手することができるため、入手した建物情報を与えることで、注目領域35の内部に存在する建物の情報等を含めた気流解析を行うことができる。 In addition, the numerical fluid analysis (airflow analysis) executed by the airflow calculation unit 24 can be performed including information on a building existing in the attention area 35. Since the building information inside the attention area 35 can be obtained separately by three-dimensional data based on the aerial survey point information, etc., the information on the buildings existing inside the attention area 35 is included by giving the obtained building information. Airflow analysis can be performed.
DB作成更新部25は、DBを新規に作成するDB作成機能を有し、このDB作成機能を用いて、気流DB12および拡散DB13を新規に作成することができる。また、DB作成更新部25は、既存のDBを更新するDB更新機能を有し、このDB更新機能を用いて、既に作成済みの気流DB12および拡散DB13を更新することができる。 The DB creation update unit 25 has a DB creation function for creating a new DB, and can use this DB creation function to newly create the airflow DB 12 and the diffusion DB 13. The DB creation / updating unit 25 has a DB update function for updating an existing DB, and the already created airflow DB 12 and diffusion DB 13 can be updated using this DB update function.
図4および図5は、それぞれ、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50が参照する気流DB12および拡散DB13の一例を示す説明図である。 4 and 5 are explanatory diagrams illustrating examples of the airflow DB 12 and the diffusion DB 13 that are referred to by the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50, respectively.
気流DB12および拡散DB13は、例えば、16ケース(風向:8方向×風速:2段階=16通り)等の複数ケースで気流解析および拡散解析を行った場合、それぞれ、図4および図5に示されるように、気流解析および拡散解析を行った16ケースについて、注目領域35内の場所に対応する各解析メッシュでの気流データおよび拡散データを対応付けて格納する。 The airflow DB 12 and the diffusion DB 13 are shown in FIGS. 4 and 5, respectively, when the airflow analysis and the diffusion analysis are performed in a plurality of cases such as 16 cases (wind direction: 8 directions × wind speed: 2 stages = 16 ways), for example. As described above, the airflow data and the diffusion data in each analysis mesh corresponding to the place in the attention area 35 are stored in association with each other for the 16 cases in which the airflow analysis and the diffusion analysis are performed.
ここで、気流データとは、注目領域35内のある場所における気流要素の情報である。例えば、図4に示される気流DB12で説明すれば、風向1−1および風速1−1が場所P1におけるCase1での気流データである。また、拡散データとは、注目領域35内のある場所における拡散要素の情報である。例えば、図5に示される拡散DB13で説明すれば、濃度1−1が場所P1におけるCase1での拡散データである。 Here, the airflow data is information on airflow elements at a certain place in the attention area 35. For example, if it demonstrates by airflow DB12 shown by FIG. 4, the wind direction 1-1 and the wind speed 1-1 are airflow data in Case1 in the place P1. The diffusion data is information on diffusion elements at a certain location in the attention area 35. For example, in the case of the diffusion DB 13 shown in FIG. 5, the concentration 1-1 is diffusion data in Case 1 at the location P1.
なお、DB作成更新部25が行うDBの更新には、内部に格納されるデータの変更のみならず、DBの拡張等のDB構成の変更も含むものとする。例えば、図4に示される気流DB12で説明すれば、例えば、風速1−1等のセル内の情報を変更する場合のみならず、行(場所)を増減したり、列(Case)を増減したりして、DB構成を変更する場合も、DBの更新とする。 The DB update performed by the DB creation / updating unit 25 includes not only a change in data stored therein but also a change in the DB configuration such as an extension of the DB. For example, in the case of the airflow DB 12 shown in FIG. 4, for example, not only when the information in the cell such as the wind speed 1-1 is changed, but the number of rows (locations) and the number of columns (Case) are increased or decreased. If the DB configuration is changed, the DB is updated.
比較演算部26は、入力部21または通信部23から取得する観測点の観測データと当該観測点における風向および風速の情報を含む気流データを気流DB12から取得する機能(DB照合機能)と、観測点における観測データと気流DB12が有する当該観測点における気流データとの一致度を計算する機能(一致度計算機能)と、観測データと気流データの一致度に応じて重み付け結合(重み付け演算平均化処理)する機能(重み付け演算平均化処理機能)とを有する。 The comparison calculation unit 26 has a function (DB collation function) for acquiring observation data of an observation point acquired from the input unit 21 or the communication unit 23 and airflow data including information on wind direction and wind speed at the observation point from the airflow DB 12, observation A function for calculating the degree of coincidence between the observation data at the point and the airflow data at the observation point of the airflow DB 12 (a degree of coincidence calculation function), and a weighted combination (weighting calculation averaging process) according to the degree of coincidence between the observation data and the airflow data ) (Weighting arithmetic averaging processing function).
図6は、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50が計算した各気流データ(または拡散データ)の一致度の計算結果の一例を示す説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a calculation result of the degree of coincidence of each airflow data (or diffusion data) calculated by the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50.
比較演算部26は、観測点の情報を検索キーとして当該観測点における気流データを抽出すると、抽出した気流データと観測データとの一致度を計算する。例えば、図6に示されるような一致度の計算結果は、要因が自然数k個ある場合、次の式(1)を用いて計算することによって得ることができる。 When the airflow data at the observation point is extracted using the observation point information as a search key, the comparison calculation unit 26 calculates the degree of coincidence between the extracted airflow data and the observation data. For example, the calculation result of the degree of coincidence as shown in FIG. 6 can be obtained by calculating using the following equation (1) when there are k natural factors.
上記式(1)の要因として、例えば、気流要素の風向および風速を取得して比較する場合には、上記式(1)から導出される次の式(2)や(3)等を用いて、観測点における観測データと気流DB12が有する当該観測点における気流データとの一致度を計算することができる。 As a factor of the above formula (1), for example, when the wind direction and the wind speed of the airflow element are acquired and compared, the following formulas (2) and (3) derived from the above formula (1) are used. The degree of coincidence between the observation data at the observation point and the airflow data at the observation point of the airflow DB 12 can be calculated.
また、比較演算部26は、観測点における観測データと気流DB12が有する当該観測点における気流データとの一致度を計算すると、観測データと気流データの一致度に応じて重み付け結合(重み付け演算平均化処理)を行い、注目領域35内における風速場の予測値を算出する。風速場の予測値については、次の式(6)を用いて計算することができる。 When the comparison calculation unit 26 calculates the degree of coincidence between the observation data at the observation point and the airflow data at the observation point of the airflow DB 12, the weighting combination (weighting calculation averaging) is performed according to the degree of coincidence between the observation data and the airflow data. Process) to calculate the predicted value of the wind velocity field in the region of interest 35. The predicted value of the wind speed field can be calculated using the following equation (6).
なお、上記比較演算部26の説明は、比較演算部26が注目領域35内における気流状況(風速場の予測値)を算出する場合を説明したものであるが、拡散状況(濃度場の予測値)についても同様に適用できる。 Note that the description of the comparison calculation unit 26 described the case where the comparison calculation unit 26 calculates the airflow situation (predicted value of the wind velocity field) in the region of interest 35, but the diffusion situation (predicted value of the concentration field). The same applies to).
すなわち、後述する第2の実施例のように、観測点における観測データと拡散DB13が有する当該観測点における拡散データとの一致度を計算し、算出された一致度に応じて重み付け結合(重み付け演算平均化処理)を行う場合においては、上記式(3)のように拡散要素も要因として加味した式を適用し、さらに、上記式(6)の風速場を濃度場として適用すれば、濃度場の予測値について、上記式(6)を用いて計算することができる。 That is, as in a second embodiment to be described later, the degree of coincidence between the observation data at the observation point and the diffusion data at the observation point of the diffusion DB 13 is calculated, and weighted combination (weighting calculation) is performed according to the calculated degree of coincidence. In the case of performing the averaging process), if a formula that takes diffusion factors into account as a factor is applied as in the above formula (3) and the wind velocity field in the above formula (6) is applied as a concentration field, the concentration field Can be calculated using the above equation (6).
表示処理部27は、情報をディスプレイ等の表示手段に表示するための表示情報を生成する機能を有する。表示処理部27は、例えば、気流計算部24が行った気流計算結果の情報、拡散計算部31が行った拡散計算結果の情報および比較演算部26が行った一致度の計算結果等の情報を受け取ると、受け取った内容を表示するための表示情報を生成し、生成した表示情報を制御部29へ与える。どのように表示するかは、初期設定しておいても良いし、その都度、入力部21から設定しても良い。 The display processing unit 27 has a function of generating display information for displaying information on display means such as a display. The display processing unit 27 displays, for example, information on the airflow calculation result performed by the airflow calculation unit 24, information on the diffusion calculation result performed by the diffusion calculation unit 31, and information on the result of coincidence calculation performed by the comparison operation unit 26. When received, display information for displaying the received content is generated, and the generated display information is given to the control unit 29. The display method may be initially set or may be set from the input unit 21 each time.
図7および図8は、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50が予測した結果を出力部22としてのディスプレイ(表示手段)に表示する表示例を説明する説明図である。 7 and 8 are explanatory diagrams for explaining a display example in which the results predicted by the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50 are displayed on a display (display means) as the output unit 22.
ディスプレイには、例えば、図7に示されるように、注目領域内の地図上に観測点Pとともに気流計算結果または拡散計算結果(以下、「気流/拡散計算結果」と称する。)36を表示したり、図8に示されるように、気流/拡散計算結果36とともに一致度計算結果37を合わせて表示したりすることもできる。なお、ディスプレイに表示される情報の表示の形式は、図7,8に示されるものに限られない。例えば、一致度計算結果37は、図6に示されるように表として表示することもできる。 For example, as shown in FIG. 7, the display displays an airflow calculation result or a diffusion calculation result (hereinafter referred to as “airflow / diffusion calculation result”) 36 together with the observation point P on a map in the region of interest. Alternatively, as shown in FIG. 8, the coincidence calculation result 37 can be displayed together with the airflow / diffusion calculation result 36. Note that the display format of the information displayed on the display is not limited to that shown in FIGS. For example, the coincidence degree calculation result 37 can be displayed as a table as shown in FIG.
記憶部28は、データの読み出し(リード)および書き込み(ライト)が可能な記憶領域を備え、当該記憶領域にデータを保持する機能を有する。気流計算部24、DB作成更新部25、比較演算部26、表示処理部27、制御部29および拡散計算部31がアクセスしてデータの読み出しおよび書き込みを行う。 The storage unit 28 includes a storage area where data can be read (read) and written (write), and has a function of holding data in the storage area. The airflow calculation unit 24, the DB creation update unit 25, the comparison calculation unit 26, the display processing unit 27, the control unit 29, and the diffusion calculation unit 31 access to read and write data.
記憶部28には、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50がアクセスするデータとして、少なくとも、地図等情報DB11および気流DB12が保持される。なお、拡散状況予測装置50については、後述する第2の拡散状況予測手順を実行する場合には、さらに、拡散DB13が保持される。 The storage unit 28 holds at least a map information DB 11 and an airflow DB 12 as data accessed by the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50. In addition, about the spreading | diffusion condition prediction apparatus 50, when performing the 2nd spreading | diffusion condition prediction procedure mentioned later, spreading | diffusion DB13 is further hold | maintained.
制御部29は、気流状況予測装置20または拡散状況予測装置50の装置全体の処理を制御する手段であり、入力部21、出力部22、通信部23、気流計算部24、DB作成更新部25、比較演算部26、表示処理部27、記憶部28および拡散計算部31と相互にデータを授受し、これらを制御する機能を有する。 The control unit 29 is a means for controlling the overall processing of the airflow state prediction device 20 or the diffusion state prediction device 50, and includes an input unit 21, an output unit 22, a communication unit 23, an airflow calculation unit 24, and a DB creation update unit 25. The comparison operation unit 26, the display processing unit 27, the storage unit 28, and the diffusion calculation unit 31 exchange data with each other and have a function of controlling them.
制御部29は、入力部21から情報を受け取ると、入力部21が受け付けた情報の種類に応じて、出力部22、通信部23、気流計算部24、DB作成更新部25、比較演算部26、表示処理部27、記憶部28および拡散計算部31の何れかに、入力を受け付けた情報に基づいて要求を与える。 When the control unit 29 receives information from the input unit 21, the output unit 22, the communication unit 23, the airflow calculation unit 24, the DB creation update unit 25, and the comparison calculation unit 26 according to the type of information received by the input unit 21. Then, a request is given to any one of the display processing unit 27, the storage unit 28, and the diffusion calculation unit 31 based on the received information.
制御部29は、通信部23から情報を受け取ると、通信部23から受け取る情報の種類に応じて、出力部22、気流計算部24、DB作成更新部25、比較演算部26、表示処理部27、記憶部28および拡散計算部31の何れかに受け取った情報を与える。 When receiving information from the communication unit 23, the control unit 29 outputs the output unit 22, the airflow calculation unit 24, the DB creation update unit 25, the comparison calculation unit 26, and the display processing unit 27 according to the type of information received from the communication unit 23. The received information is given to either the storage unit 28 or the diffusion calculation unit 31.
制御部29は、気流計算部24から気流計算結果を受け取ると、例えば、DB作成更新部25、比較演算部26または拡散計算部31等の次に使用する処理部に受け取った気流計算結果を与える。 When the air flow calculation result is received from the air flow calculation unit 24, the control unit 29 gives the received air flow calculation result to a processing unit to be used next such as the DB creation update unit 25, the comparison operation unit 26, or the diffusion calculation unit 31, for example. .
制御部29は、比較演算部26から演算結果を受け取ると、当該演算結果を表示させる場合には表示処理部27に当該演算結果を与えて当該演算結果を表示する表示情報を生成させる。また、制御部29は、さらに拡散計算を行う場合には、拡散計算部31に当該演算結果を与えて拡散計算部31に拡散計算を実行させる。 Upon receiving the calculation result from the comparison calculation unit 26, the control unit 29 gives the calculation result to the display processing unit 27 to generate display information for displaying the calculation result when displaying the calculation result. In addition, when the diffusion calculation is further performed, the control unit 29 gives the calculation result to the diffusion calculation unit 31 and causes the diffusion calculation unit 31 to execute the diffusion calculation.
制御部29は、表示処理部27が生成した表示情報を受け取ると、受け取った表示情報を表示要求とともに表示手段としての出力部22に与える。出力部22では、与えられた表示情報に基づく表示内容が表示される。 Upon receiving the display information generated by the display processing unit 27, the control unit 29 gives the received display information to the output unit 22 as a display unit together with a display request. The output unit 22 displays display contents based on the given display information.
制御部29は、拡散計算部31から拡散計算の結果を受け取ると、表示処理部27へ拡散計算の結果を与えて、拡散計算の結果を画面表示するための表示情報を表示処理部27に生成させる。また、拡散DB13を作成または更新する場合には、受け取った拡散計算の結果をDB作成更新部25へ与える。 Upon receiving the result of the diffusion calculation from the diffusion calculation unit 31, the control unit 29 gives the result of the diffusion calculation to the display processing unit 27, and generates display information for displaying the result of the diffusion calculation on the display processing unit 27. Let Further, when creating or updating the diffusion DB 13, the received diffusion calculation result is given to the DB creation updating unit 25.
拡散状況予測装置50が具備する拡散計算部31は、気流状況予測装置20が算出した注目領域35の気流状況予測結果に基づき、注目領域35内の指定された少なくとも1つの拡散事象発災点から拡散する物質の濃度や濃度変動等の物質拡散情報(拡散データ)を計算し、拡散状況を予測する機能を有する。拡散事象発災点としては、事象に応じて種々想定可能であるが、想定される一例としては、発電所排気口がある。 The diffusion calculation unit 31 included in the diffusion state prediction device 50 starts from at least one specified diffusion event occurrence point in the attention region 35 based on the airflow state prediction result of the attention region 35 calculated by the airflow state prediction device 20. It has a function of calculating the diffusion state (diffusion data) such as the concentration of the substance to be diffused and the concentration fluctuation, and predicting the diffusion state. Various diffusion event occurrence points can be envisaged depending on the event, and an example of such an event is a power plant exhaust port.
ここで、拡散計算部31が物質の拡散状況を予測する際に適用可能な拡散解析の手法は、いわゆる当業者が気流場から濃度場を計算するために適用可能な方法から適宜選択することができる。拡散計算部31において適用可能な拡散解析の手法の例としては、スカラー輸送方程式を解いて拡散する物質の空間的な濃度情報を求める手法や、粒子追跡法を使用して空間的な濃度情報を求める手法がある。 Here, a diffusion analysis method applicable when the diffusion calculation unit 31 predicts the diffusion state of a substance may be appropriately selected from methods applicable for a person skilled in the art to calculate a concentration field from an airflow field. it can. Examples of diffusion analysis methods that can be applied in the diffusion calculation unit 31 include a method of obtaining spatial concentration information of a substance to be diffused by solving a scalar transport equation, and a spatial concentration information using a particle tracking method. There is a technique to seek.
このように構成される気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50によれば、例えば、数100m〜数km間隔等、従来(気象GPVの広域気象データは、数10km〜数100km間隔)よりも比較的狭域に設定される注目領域35について気流DB12を作成するため、従来よりもはるかに短時間でDBの作成を行うことができる。 According to the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50 configured as described above, for example, intervals of several hundred meters to several kilometers, etc., compared to the conventional (the weather GPV wide-area weather data is several tens km to several hundred km intervals). Since the airflow DB 12 is created for the attention area 35 set in a relatively narrow area, the DB can be created in a much shorter time than in the past.
また、気流状況予測装置20によれば、注目領域35内の複数の観測点において観測された風速および風向等の気流要素および拡散物質の濃度等の拡散要素の情報を観測点の位置情報を現場データとして与えることにより、与えられた現場データを検索キーとして、気流DB12との比較照合演算し、さらに、重み付け演算平均化処理を行って拡散事象発災時の気流状況(予測値)を求めるため、気流状況を精度良く(数m間隔で)迅速に予測することができる。 Further, according to the airflow condition prediction apparatus 20, information on airflow elements such as wind speed and wind direction and diffusion elements such as the concentration of diffusing substances observed at a plurality of observation points in the region of interest 35, and position information on the observation points are displayed on the site. By providing as data, the field data is compared and compared with the airflow DB 12 using the given field data as a search key, and further, weighted arithmetic averaging processing is performed to obtain the airflow status (predicted value) at the time of the occurrence of the diffusion event The air flow status can be predicted accurately (with a few m intervals) quickly.
故に、気流状況予測装置20が精度良く迅速に予測した気流状況に基づいて拡散計算を実施するため、拡散状況予測装置50は、拡散物質からの避難や拡散物質の脅威除去活動を適切に行うために有効な拡散物質の濃度場の情報を精度良く迅速に予測することができる。 Therefore, in order to perform the diffusion calculation based on the airflow situation predicted accurately and quickly by the airflow condition prediction device 20, the diffusion state prediction device 50 appropriately performs the evacuation from the diffusion material and the threat removal activity of the diffusion material. It is possible to accurately and quickly predict information on the concentration field of the diffusing substance that is effective for the purpose.
さらに、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50によれば、入力データとの一致度を、例えば、図8等にしめされるように、可視化して表示することができるので、観測点の選択や追加等の必要性を判断するための材料をユーザーに提供することができる。また、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50によれば、上記式(4),(5)等に示されるように、要素に応じて、別個独立の重み式を採用することができるので、各要素が気流状況および拡散状況に及ぼす影響度を考慮した予測値を計算することができ、計算の精度をより向上させることができる。 Furthermore, according to the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50, the degree of coincidence with the input data can be visualized and displayed as shown in FIG. The user can be provided with materials for determining the necessity for selection or addition. In addition, according to the airflow situation prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50, as shown in the above formulas (4), (5), etc., a separate and independent weighting formula can be adopted depending on the elements. In addition, it is possible to calculate a predicted value in consideration of the degree of influence of each element on the airflow state and the diffusion state, and the calculation accuracy can be further improved.
なお、図2に示される気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50は、一例であり、そのままに限定されるものではなく、具体的な実施の段階では、図示される全構成要素から幾つかの必須でない構成要素を削除したり、新たな構成要素を適宜付加したりしても良い。 Note that the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50 shown in FIG. 2 are merely examples, and are not limited to those as they are. The non-essential components may be deleted, or new components may be added as appropriate.
次に、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50についての実施例である気流状況予測装置20A〜20Eおよび拡散状況予測装置50A〜50Eについて説明する。なお、以下の説明において、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50の構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。 Next, the airflow state prediction devices 20A to 20E and the diffusion state prediction devices 50A to 50E, which are examples of the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50, will be described. In the following description, components that are substantially the same as the components of the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
(第1の実施例)
図9は、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 9 is a functional block diagram showing functional configurations of the first airflow situation prediction apparatus 20A and the first diffusion situation prediction apparatus 50A.
第1の気流状況予測装置20Aは、例えば、入力部21と、出力部22と、通信部23と、比較演算部26Aと、表示処理部27と、制御部29とを具備する。また、第1の拡散状況予測装置50Aは、例えば、第1の気流状況予測装置20Aに対して、拡散計算部31をさらに具備する。なお、比較演算部26Aは、上述したDB照合機能、一致度計算機能および重み付け演算平均化処理機能を有する比較演算部26の一例である。 20 A of 1st airflow condition prediction apparatuses are provided with the input part 21, the output part 22, the communication part 23, the comparison calculating part 26A, the display process part 27, and the control part 29, for example. In addition, the first diffusion state prediction device 50A further includes, for example, a diffusion calculation unit 31 with respect to the first airflow state prediction device 20A. The comparison operation unit 26A is an example of the comparison operation unit 26 having the above-described DB collation function, coincidence calculation function, and weighting operation averaging processing function.
また、上述する第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aは、注目領域内の建物情報の影響を加味した気流データを計算した結果である気流DB12と地図等情報DB11とを読み出し可能な記憶領域に保持している。 In addition, the first airflow condition prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A described above are the airflow DB12 and the map information information DB11 that are the results of calculating the airflow data taking into account the influence of the building information in the region of interest. Is stored in a readable storage area.
このような第1の気流状況予測装置20Aは、気流状況予測方法の一例として、例えば、後述する図10に示されるような処理ステップを備える第1の気流状況予測手順を実行する。また、第1の気流状況予測装置20Aを具備する第1の拡散状況予測装置50Aは、拡散状況予測方法の一例として、例えば、後述する図10に示されるような処理ステップを備える第1の拡散状況予測手順を実行する。 Such a first airflow condition prediction apparatus 20A executes, for example, a first airflow condition prediction procedure including processing steps as shown in FIG. 10 described later as an example of an airflow condition prediction method. In addition, the first diffusion state prediction device 50A including the first airflow state prediction device 20A includes, as an example of the diffusion state prediction method, for example, a first diffusion including processing steps as illustrated in FIG. Perform situation prediction procedures.
図10は第1の拡散状況予測装置50Aが実行する第1の拡散状況予測手順の処理ステップを示す流れ図(フローチャート)である。 FIG. 10 is a flowchart (flow chart) showing the processing steps of the first diffusion status prediction procedure executed by the first diffusion status prediction device 50A.
なお、第1の拡散状況予測手順(ステップS1〜ステップS5)のうち、ステップS1〜ステップS3は第1の気流状況予測手順と重複するので、第1の気流状況予測手順の説明については、第1の拡散状況予測手順の説明をもって省略する。 In addition, since step S1-step S3 overlap with a 1st airflow condition prediction procedure among 1st spreading | diffusion condition prediction procedures (step S1-step S5), about description of a 1st airflow condition prediction procedure, The description of the diffusion status prediction procedure 1 is omitted.
第1の拡散状況予測手順(ステップS1〜ステップS5)は、入力部21から拡散状況予測の実行指令が制御部29に与えられ、当該実行指令に基づいて、制御部29が、少なくとも、比較演算部26A、表示処理部27、拡散計算部31を制御することで、処理ステップが開始される(START)。 In the first diffusion state prediction procedure (step S1 to step S5), an execution command for diffusion state prediction is given from the input unit 21 to the control unit 29. Based on the execution command, the control unit 29 at least performs a comparison operation. A processing step is started by controlling the unit 26A, the display processing unit 27, and the diffusion calculation unit 31 (START).
事象発災時に注目領域内の複数の観測点の位置情報と、当該観測点で観測された風速・風向等の気流要素の観測結果の情報および濃度等の拡散要素の観測結果の情報(観測データ)とを比較演算部26Aが受け取る(ステップS1)。 Location information of multiple observation points in the region of interest at the time of the event, information on the observation results of air flow elements such as wind speed and direction, and information on observation results of diffusion elements such as concentration (observation data) ) Is received by the comparison calculation unit 26A (step S1).
観測点の点数は、例えば、現場で観測されている複数の観測点の一部または全部をユーザーが任意に指定(入力)することで入力部21に与えられる。また、指定した観測点の位置情報および観測データは、例えば、ユーザーが指定した観測点の位置情報および観測データを入力することで入力部21に与えられる。入力部21に与えられた情報は、制御部29へ与えられ、さらに、比較演算部26Aに与えられる。 The number of observation points is given to the input unit 21 when the user arbitrarily designates (inputs) some or all of the plurality of observation points observed at the site, for example. Further, the position information and observation data of the designated observation point are given to the input unit 21 by inputting the position information and observation data of the observation point designated by the user, for example. Information given to the input unit 21 is given to the control unit 29 and further given to the comparison operation unit 26A.
入力部21から与えられた複数の観測点の位置情報および当該観測点の観測データを比較演算部26Aが受け取ると、ステップS1に続いて、比較演算部26Aは、観測点における観測データと気流DB12内の当該観測点における気流データとを比較する(ステップS2)。 When the comparison calculation unit 26A receives the position information of the plurality of observation points and the observation data of the observation points given from the input unit 21, following the step S1, the comparison calculation unit 26A, the observation data and airflow DB12 at the observation point. The airflow data at the observation point is compared (step S2).
ステップS2に続いて、比較演算部26Aは、ステップS2で比較した観測データと気流データとの一致度を計算して、当該一致度に応じて重み付き結合処理を行って、気流状況(風速場の予測値)を求める(ステップS3)。 Subsequent to step S2, the comparison calculation unit 26A calculates the degree of coincidence between the observation data compared in step S2 and the airflow data, performs weighted combination processing according to the degree of coincidence, and determines the airflow state (wind velocity field). (Predicted value) is obtained (step S3).
ステップS3に続いて、拡散計算部31が、ステップS1〜ステップS3を実行することで得られた気流状況を用いて、注目領域における物質の拡散状況を計算して予測する(ステップS4)。物質の拡散状況の計算結果が出ると、表示処理部によって当該計算結果に係る表示情報が生成され、出力部としてのディスプレイに与えられる(ステップS5)。ステップS5が完了すると、第1の拡散状況予測手順は終了する(END)。 Subsequent to step S3, the diffusion calculation unit 31 calculates and predicts the diffusion state of the substance in the region of interest using the airflow state obtained by executing steps S1 to S3 (step S4). When the calculation result of the diffusion state of the substance is obtained, the display information relating to the calculation result is generated by the display processing unit and given to the display as the output unit (step S5). When step S5 is completed, the first diffusion status prediction procedure ends (END).
なお、上述した第1の拡散状況予測手順では、ステップS1において入力部21からデータを入力して制御部29に与えているが、制御部29に与えるデータは外部から通信部23を介して第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aに入力されても良い。 In the first diffusion state prediction procedure described above, data is input from the input unit 21 and given to the control unit 29 in step S1, but the data given to the control unit 29 is externally transmitted via the communication unit 23. It may be input to the first airflow situation prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A.
例えば、GPS等を用いて観測点の位置(絶対位置)情報を取得する機能(位置取得機能)と、所望の気流要素と拡散要素とを観測して観測データを取得する機能(観測データ取得機能)と、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aとのデータ通信機能とを有する観測装置(現場端末)がある場合、当該観測装置と第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aとをネットワークを介して接続して、当該観測装置から観測点の位置(絶対位置)情報および観測データを通信部23で直接受け取るようにすることもできる。 For example, a function (position acquisition function) for acquiring observation point position (absolute position) information using GPS or the like, and a function for acquiring observation data by observing a desired airflow element and diffusion element (observation data acquisition function) ) And a data communication function with the first airflow state prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A, the observation device and the first airflow state prediction device 20A Alternatively, the first diffusion state prediction device 50A may be connected via a network so that the communication unit 23 directly receives observation point position (absolute position) information and observation data from the observation device.
また、上述した第1の拡散状況予測手順では、拡散計算(ステップS4)を拡散計算部31が実行すると説明したが、必要に応じて、拡散計算(ステップS4)の一部または全部をネットワーク上に設置されている大規模流体計算用の計算サーバーを用いて実行しても良い。 In the first diffusion state prediction procedure described above, it has been described that the diffusion calculation (step S4) is executed by the diffusion calculation unit 31, but part or all of the diffusion calculation (step S4) is performed on the network as necessary. You may perform using the calculation server for the large-scale fluid calculation installed in.
さらに、気流DB12については、第1の気流状況予測装置20Aまたは第1の拡散状況予測装置50Aとして機能させるコンピュータの計算負荷を考慮すれば、事前に計算を行って作成しておくことが望ましいが、コンピュータの演算処理能力が許すのであれば、気流状況予測手順または拡散状況予測手順の実行段階で作成しても構わない。 Furthermore, it is desirable that the airflow DB 12 is created by performing calculations in advance in consideration of a calculation load of a computer that functions as the first airflow state prediction device 20A or the first diffusion state prediction device 50A. If the computing processing capability of the computer permits, it may be created at the execution stage of the airflow state prediction procedure or the diffusion state prediction procedure.
さらにまた、第1の拡散状況予測手順において、物質の拡散状況の計算結果を表示させる際(ステップS5)に、ステップS2で比較した観測データと気流データとの一致度を併せて表示させることもできるが、表示される一致度が低い等、選択した観測点の場所や点数に問題がありそうな場合には、改めて観測点を選択して第1の拡散状況予測手順を実行することができる。 Furthermore, in the first diffusion state prediction procedure, when the calculation result of the diffusion state of the substance is displayed (step S5), the degree of coincidence between the observation data compared in step S2 and the airflow data may be displayed together. However, if there is a possibility that there is a problem with the location and the number of the selected observation points, such as the displayed degree of coincidence is low, the first diffusion state prediction procedure can be executed by selecting the observation points again. .
図11は、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aにおいて、追加する観測点(P5)について説明する説明図である。 FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an observation point (P5) to be added in the first airflow situation prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A.
第1の拡散状況予測手順を実行するにあたり、ステップS2で使用する気流DB12に格納される気流データは、気流解析時に注目領域をメッシュ状に分割して設定される各解析メッシュでの風向等の気流要素の情報なので、観測点の場所および点数については、気流要素の情報と関連付けられている解析メッシュの場所および点数の範囲内で任意に設定することができる。 In executing the first diffusion state prediction procedure, the airflow data stored in the airflow DB 12 used in step S2 is the wind direction in each analysis mesh set by dividing the region of interest into a mesh shape during the airflow analysis. Since it is information on the air current element, the location and the number of observation points can be arbitrarily set within the range of the location and the number of points of the analysis mesh associated with the information on the air current element.
例えば、図11に示される気流/拡散計算結果36に表示される観測点P1〜P4で観測された観測データを用いて第1の拡散状況予測手順を実行したが、さらに、注目領域内で観測を行った観測点での観測データを追加して第1の拡散状況予測手順を実行したい場合には、例えば、観測点P5等の注目領域内で観測を行った観測点の中から追加したい観測点の位置情報および当該観測点で観測された観測データを与えて、第1の拡散状況予測手順を実行することができる。 For example, the first diffusion state prediction procedure is executed using the observation data observed at the observation points P1 to P4 displayed in the airflow / diffusion calculation result 36 shown in FIG. If you want to execute the first diffusion status prediction procedure by adding observation data at the observation point where the observation was performed, for example, the observation you want to add from the observation points that were observed in the region of interest such as the observation point P5 The first diffusion state prediction procedure can be executed by giving the position information of the point and the observation data observed at the observation point.
なお、気流予測や拡散予測に使用する観測点を変更したい場合には、ステップS1において、観測点を変更して、観測点の位置情報および当該観測点で観測された観測データを与えれば良い。 If it is desired to change the observation point used for airflow prediction or diffusion prediction, the observation point may be changed in step S1 to provide observation point position information and observation data observed at the observation point.
第1の気流状況予測装置20A、第1の拡散状況予測装置50A、第1の気流状況予測手順および第1の拡散状況予測手順によれば、与えられた現場データを検索キーとして、予め作成しておいた気流DB12との比較照合演算し、さらに、重み付け演算平均化処理を行って拡散事象発災時の気流状況(予測値)を求めるため、気流状況を精度良く(数m間隔で)迅速に予測することができる。 According to the first airflow state prediction device 20A, the first diffusion state prediction device 50A, the first airflow state prediction procedure, and the first diffusion state prediction procedure, it is created in advance using given field data as a search key. Compared with the airflow DB 12 that has been stored, and further weighted arithmetic averaging processing is performed to obtain the airflow situation (predicted value) at the time of the occurrence of the diffusion event. Can be predicted.
また、第1の拡散状況予測装置50Aおよび第1の拡散状況予測手順によれば、第1の気流状況予測装置20Aが精度良く迅速に予測した気流状況に基づいて拡散計算を実施するため、拡散物質からの避難や拡散物質の脅威除去活動を適切に行うために有効な拡散物質の濃度場の情報を精度良く迅速に予測することができる。 In addition, according to the first diffusion state prediction device 50A and the first diffusion state prediction procedure, the diffusion calculation is performed on the basis of the airflow state predicted by the first airflow state prediction device 20A accurately and quickly. It is possible to accurately and quickly predict information on the concentration field of the diffusing material, which is effective for appropriately evacuating from the material and removing the threat of the diffusing material.
さらに、位置取得機能と、観測データ取得機能と、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aとのデータ通信機能とを有する観測装置(現場端末)を適用し、この観測装置から観測点の位置情報および観測データを通信部23で直接受け取るように構成すれば、実際に観測を行った観測点の中からユーザーが使用したい観測点を指定することで、指定した観測点の位置情報および観測データを取得して第1の気流状況予測手順および第1の拡散状況予測手順を実行することができる。 Furthermore, an observation apparatus (site terminal) having a position acquisition function, an observation data acquisition function, and a data communication function with the first airflow condition prediction apparatus 20A and the first diffusion state prediction apparatus 50A is applied, and this observation is performed. If the communication unit 23 is configured to receive the position information and observation data of the observation point directly from the device, the designated observation point can be specified by designating the observation point that the user wants to use from the observation points actually observed. The first airflow condition prediction procedure and the first diffusion condition prediction procedure can be executed by acquiring the position information and the observation data.
また、第1の気流状況予測装置20A、第1の拡散状況予測装置50A、第1の気流状況予測手順および第1の拡散状況予測手順において、実際に観測を行った観測点の中からユーザーが気流状況または拡散状況の予測に使用する観測点を指定することができるので、注目領域35が市街地等のように高低差のある建物(障害物)が存在し、当該障害物の影響を受けて気流状況および拡散状況が複雑に変化するような領域であっても、適切な観測点を選択して観測データを与えることができるので、局所的な流れに結果が左右されることなく、全体的な気流状況および拡散状況の予測精度の低下を回避することができる。 Further, in the first airflow situation prediction device 20A, the first diffusion state prediction device 50A, the first airflow situation prediction procedure, and the first diffusion state prediction procedure, the user can select from the observation points actually observed. Since the observation point used for prediction of the air current situation or the diffusion situation can be specified, there is a building (obstacle) with a difference in elevation, such as an urban area, and the area of interest 35 is affected by the obstacle. Even in areas where the airflow and diffusion conditions change in a complex manner, it is possible to select appropriate observation points and provide observation data, so the overall results are not affected by local flow. It is possible to avoid a decrease in the prediction accuracy of the air current situation and the diffusion situation.
(第2の実施例)
図12は、第2の気流状況予測装置20Bおよび第2の拡散状況予測装置50Bの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
(Second embodiment)
FIG. 12 is a functional block diagram showing functional configurations of the second airflow situation prediction device 20B and the second diffusion situation prediction device 50B.
第2の気流状況予測装置20Bは、第1の気流状況予測装置20Aと実質的に同様の構成である一方、第2の拡散状況予測装置50Bについては、第1の拡散状況予測装置50Aに対して、拡散DB13をさらに保持する点と、拡散計算部31を備えていない点で第1の拡散状況予測装置50Aと相違する。 The second airflow situation prediction device 20B has substantially the same configuration as the first airflow situation prediction device 20A, while the second diffusion state prediction device 50B is different from the first diffusion state prediction device 50A. Thus, it differs from the first diffusion status prediction device 50A in that the diffusion DB 13 is further held and the diffusion calculation unit 31 is not provided.
より詳細には、第1の拡散状況予測装置50Aでは、第1の気流状況予測装置20Aが得た各気流データを重み付け結合して得た結果を拡散計算部31に与えて拡散計算結果を得るのに対して、第2の拡散状況予測装置50Bでは、現場観測により取得したデータと気流DB12との比較および拡散DB13との比較を行って得られる各拡散データを比較演算部26Aが重み付け結合して拡散計算結果を得る点で相違する。 More specifically, in the first diffusion state prediction device 50A, the result obtained by weighting and combining the respective airflow data obtained by the first airflow state prediction device 20A is given to the diffusion calculation unit 31 to obtain the diffusion calculation result. On the other hand, in the second diffusion state prediction device 50B, the comparison calculation unit 26A weights and combines the respective diffusion data obtained by comparing the data acquired by field observation with the airflow DB12 and the diffusion DB13. The difference is that the diffusion calculation result is obtained.
そこで、第2の実施例の説明では、第1の拡散状況予測装置50Aに対する相違点を中心に説明し、第1の気流状況予測装置20Aと実質的に相違しない構成要素および処理ステップについては同じ符号を付して省略する。 Therefore, in the description of the second embodiment, differences from the first diffusion state prediction device 50A will be mainly described, and the components and processing steps that are not substantially different from the first airflow state prediction device 20A are the same. Reference numerals are omitted.
なお、上述する第2の拡散状況予測装置50Bおよび第2の拡散状況予測装置50Bは、地図等情報DB11、気流DB12および拡散DB13を読み出し可能な記憶領域に保持している。 The second diffusion status prediction device 50B and the second diffusion status prediction device 50B described above hold the map information DB 11, the airflow DB 12, and the diffusion DB 13 in a readable storage area.
第2の気流状況予測装置20Bは、例えば、入力部21と、出力部22と、通信部23と、比較演算部26Aと、表示処理部27と、制御部29とを具備する。また、第2の拡散状況予測装置50Bは、第2の気流状況予測装置20Bを具備し、第2の気流状況予測装置20Bの比較演算部26Aが拡散DB13を用いて拡散状況の予測を行う。 The second airflow condition prediction device 20B includes, for example, an input unit 21, an output unit 22, a communication unit 23, a comparison calculation unit 26A, a display processing unit 27, and a control unit 29. In addition, the second diffusion state prediction device 50B includes a second airflow state prediction device 20B, and the comparison calculation unit 26A of the second airflow state prediction device 20B uses the diffusion DB 13 to predict the diffusion state.
このように構成される第2の拡散状況予測装置50Bでは、物質の拡散状況を予測する拡散計算部31を具備することなく、第1の拡散状況予測装置50Aでは拡散計算部31が行っていた拡散状況の予測を、拡散DB13のデータを取得可能に構成することで、比較演算部26Aが拡散状況を予測できるようにしている。 In the second diffusion state prediction device 50B configured as described above, the diffusion calculation unit 31 performs the first diffusion state prediction device 50A without including the diffusion calculation unit 31 that predicts the diffusion state of the substance. By configuring the diffusion state prediction so that the data of the diffusion DB 13 can be acquired, the comparison operation unit 26A can predict the diffusion state.
第2の拡散状況予測装置50Bの比較演算部26Aは、取得した各観測点の観測データと、少なくとも拡散状況を予測する物質の濃度を求めた拡散DB13に格納される当該観測点の拡散データとを比較して一致度を求め、求めた一致度に応じて重み付け演算平均化処理を行い、拡散状況を予測する。 The comparison operation unit 26A of the second diffusion state prediction device 50B obtains the observation data of each observation point, and the diffusion data of the observation point stored in the diffusion DB 13 that obtains at least the concentration of the substance that predicts the diffusion state. The degree of coincidence is obtained by comparing the two, weighted arithmetic averaging processing is performed according to the obtained degree of coincidence, and the diffusion state is predicted.
次に、拡散状況予測方法の一例として、第2の拡散状況予測装置50Bが行う第2の拡散状況予測手順について説明する。 Next, as an example of the diffusion state prediction method, a second diffusion state prediction procedure performed by the second diffusion state prediction device 50B will be described.
図13は第2の拡散状況予測装置50Bが実行する第2の拡散状況予測手順の処理ステップを示す流れ図(フローチャート)である。 FIG. 13 is a flowchart (flow chart) showing the processing steps of the second diffusion status prediction procedure executed by the second diffusion status prediction device 50B.
第2の拡散状況予測手順は、第1の拡散状況予測手順に対して、ステップS3およびステップS4の代わりにステップS11およびステップS12を具備する点で相違するが、その他の処理ステップについては実質的に同様である。そこで、第2の拡散状況予測手順の説明では、第1の拡散状況予測手順と実質的に相違しない処理ステップについては同じ符号(処理ステップ番号)を付して説明を省略する。また、第2の気流状況予測装置20Bが行う第2の気流状況予測手順は、第1の気流状況予測手順と実質的に同様なので、第1の気流状況予測手順の説明をもって、第2の気流状況予測手順の説明を省略する。 The second diffusion status prediction procedure is different from the first diffusion status prediction procedure in that it includes steps S11 and S12 instead of steps S3 and S4, but the other processing steps are substantially the same. The same as above. Therefore, in the description of the second diffusion status prediction procedure, processing steps that are not substantially different from the first diffusion status prediction procedure are denoted by the same reference numerals (processing step numbers), and description thereof is omitted. In addition, the second airflow condition prediction procedure performed by the second airflow condition prediction device 20B is substantially the same as the first airflow condition prediction procedure, and therefore the second airflow condition will be described with the description of the first airflow condition prediction procedure. Description of the situation prediction procedure is omitted.
第2の拡散状況予測手順では、処理ステップが開始され(START)、事象発災時に注目領域内の複数の観測点の位置情報と、当該観測点で観測された観測データを比較演算部26Aが受け取ると(ステップS1)、比較演算部26Aは、観測点における観測データと気流DB12内の当該観測点における気流データとを比較する(ステップS2)。 In the second diffusion status prediction procedure, a processing step is started (START), and the comparison operation unit 26A compares the position information of a plurality of observation points in the attention area and the observation data observed at the observation point when the event occurs. When received (step S1), the comparison calculation unit 26A compares the observation data at the observation point with the airflow data at the observation point in the airflow DB 12 (step S2).
ステップS2が完了すると、第2の気流状況予測手順の処理ステップは、ステップS11に進む。ステップS11では、比較演算部26Aが受け取った複数の観測点の位置情報および当該観測点における観測データのうち拡散物質の濃度等の拡散要素の観測データと、当該拡散物質についての拡散DB13内の当該観測点における拡散データとを比較する(ステップS11)。 When step S2 is completed, the processing step of the second airflow condition prediction procedure proceeds to step S11. In step S11, the position information of the plurality of observation points received by the comparison calculation unit 26A and the observation data of the diffusion element such as the concentration of the diffusion material among the observation data at the observation point, and the diffusion DB 13 for the diffusion material The diffusion data at the observation point is compared (step S11).
ステップS11に続いて、比較演算部26Aは、ステップS2,ステップS11で比較した観測データと気流データおよび拡散データとの一致度を計算して、当該一致度に応じて重み付き結合処理を行って、拡散状況(濃度場の予測値)を計算する(ステップS12)。ステップS12で算出される一致度は、例えば、気流要素として風向と風速の要因があり、拡散要素として濃度の要因がある場合、上述した式(3)におけるFtを濃度(風向および風速以外の要因)として計算することができる。 Subsequent to step S11, the comparison calculation unit 26A calculates the degree of coincidence between the observation data compared in step S2 and step S11, the airflow data, and the diffusion data, and performs weighted combination processing according to the degree of coincidence. Then, the diffusion state (predicted value of the concentration field) is calculated (step S12). Matching degree calculated in step S12, for example, there are factors of the wind direction and wind velocity as a stream elements, if there is a factor of the concentration as the diffusion element, the above-mentioned formula (3) in F t concentrations (other than wind direction and wind speed Factor).
第2の気流状況予測手順の処理ステップは、ステップS12が完了すると、ステップS12の計算結果に係る表示情報が生成され、出力部としてのディスプレイに与えられる(ステップS5)。ステップS5が完了すると全処理ステップを終了する(END)。 In the processing step of the second airflow condition prediction procedure, when step S12 is completed, display information related to the calculation result of step S12 is generated and given to the display as the output unit (step S5). When step S5 is completed, all processing steps are terminated (END).
第2の気流状況予測装置20B、第2の拡散状況予測装置50B、第2の気流状況予測手順および第2の拡散状況予測手順によれば、第1の気流状況予測装置20A、第1の拡散状況予測装置50A、第1の気流状況予測手順および第1の拡散状況予測手順と同様の効果を得ることができるとともに、拡散要素についても観測点で計測し、当該観測点における観測データと拡散DB13に格納される拡散データとを比較して一致度を求め、当該一致度に応じた重み付け演算平均化処理を行うことで、拡散事象発災時の拡散状況(予測値)を求めることができる。 According to the second airflow state prediction device 20B, the second diffusion state prediction device 50B, the second airflow state prediction procedure, and the second diffusion state prediction procedure, the first airflow state prediction device 20A, the first diffusion The effect similar to that of the situation prediction device 50A, the first airflow situation prediction procedure, and the first diffusion situation prediction procedure can be obtained, and the diffusion element is also measured at the observation point, and the observation data and the diffusion DB 13 at the observation point are measured. The degree of coincidence is obtained by comparing with the diffusion data stored in, and the weighting calculation averaging process according to the degree of coincidence is performed, whereby the diffusion state (predicted value) at the time of the occurrence of the diffusion event can be obtained.
すなわち、第2の気流状況予測装置20B、第2の拡散状況予測装置50B、第2の気流状況予測手順および第2の拡散状況予測手順によれば、拡散DB13作成後は拡散解析を実行することなく、発災時に拡散する物質の拡散状況を精度良く(数m間隔で)迅速に予測することができる。従って、拡散DB13を事前に作成しておけば、拡散解析を行う他の拡散状況予測装置および拡散状況予測手順よりも少ない計算負荷で拡散状況を予測することができる。 That is, according to the second airflow state prediction device 20B, the second diffusion state prediction device 50B, the second airflow state prediction procedure, and the second diffusion state prediction procedure, the diffusion analysis is performed after the diffusion DB 13 is created. In addition, it is possible to accurately and quickly predict the diffusion state of the substance that diffuses in the event of a disaster (at intervals of several meters). Therefore, if the diffusion DB 13 is created in advance, the diffusion state can be predicted with a smaller calculation load than other diffusion state prediction devices and diffusion state prediction procedures for performing diffusion analysis.
なお、上述した第2の実施例は、取得した観測データと気流DB12との比較および拡散DB13との比較を第1の気流状況予測装置20Aの比較演算部26Aに実行させて各拡散データを得る第2の拡散状況予測装置50Bの一例であるが、第1の気流状況予測装置20Aの代わりに、後述する第3の気流状況予測装置20C等の比較演算部26(26A,26B)を具備する他の気流状況予測装置を適用することもできる。 In the second embodiment described above, each of the diffusion data is obtained by causing the comparison operation unit 26A of the first airflow condition prediction apparatus 20A to compare the acquired observation data with the airflow DB12 and the diffusion DB13. Although it is an example of the 2nd spreading | diffusion condition prediction apparatus 50B, it comprises the comparison calculating part 26 (26A, 26B) of the 3rd airflow condition prediction apparatus 20C etc. which are mentioned later instead of the 1st airflow condition prediction apparatus 20A. Other airflow state prediction devices can also be applied.
(第3の実施例)
図14は、第3の気流状況予測装置20Cおよび第3の拡散状況予測装置50Cの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
(Third embodiment)
FIG. 14 is a functional block diagram showing functional configurations of the third airflow situation prediction device 20C and the third diffusion state prediction device 50C.
第3の気流状況予測装置20Cおよび第3の拡散状況予測装置50Cは、例えば、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50A等の他の気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50に対して、比較演算部26Aの代わりに比較演算部26Bを備える点で相違するが、その他の点は実質的に相違しない。そこで、第3の実施例の説明では、比較演算部26Bおよび比較演算部26Bが実行する処理ステップを中心に説明し、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aと実質的に相違しない構成要素および処理ステップについては同じ符号を付して省略する。 The third airflow state prediction device 20C and the third diffusion state prediction device 50C are, for example, the other airflow state prediction devices 20 and the diffusion state such as the first airflow state prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A. The prediction device 50 is different from the prediction device 50 in that a comparison calculation unit 26B is provided instead of the comparison calculation unit 26A, but the other points are not substantially different. Therefore, in the description of the third embodiment, the processing steps executed by the comparison calculation unit 26B and the comparison calculation unit 26B will be mainly described, and substantially the same as the first airflow state prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A. Constituent elements and processing steps that are not different from each other are designated by the same reference numerals and are omitted.
第3の気流状況予測装置20Cは、例えば、入力部21と、出力部22と、通信部23と、比較演算部26Bと、表示処理部27と、制御部29とを具備する。また、第3の拡散状況予測装置50Cは、例えば、第3の気流状況予測装置20Cに対して、拡散計算部31をさらに具備する。比較演算部26Bは、比較演算部26Aに、観測データと気流DB12内の気流データとを比較した一致度に応じた重み付き結合処理する際の風向や領域を絞り込む機能(以下、単に「絞込機能」と称する。)をさらに付加した比較演算部26の一例である。 The third airflow condition prediction device 20C includes, for example, an input unit 21, an output unit 22, a communication unit 23, a comparison calculation unit 26B, a display processing unit 27, and a control unit 29. The third diffusion state prediction device 50C further includes a diffusion calculation unit 31 with respect to the third airflow state prediction device 20C, for example. The comparison calculation unit 26B has a function of narrowing down the wind direction and area when performing weighted combination processing according to the degree of coincidence obtained by comparing the observation data with the airflow data in the airflow DB 12 (hereinafter simply referred to as “restriction”). This is an example of the comparison operation unit 26 to which “function” is further added.
比較演算部26Bは、絞込機能を用いて、気流DB12に格納される気流データにおいて設定される風向のうち、例えば、観測された風向に対する方位角が45度を超える等の所定範囲外にある方向については、観測された風向と関係性が低いと判断して、気流状況予測手順および拡散状況予測手順の演算対象から除外することができる。風向の絞り込みの範囲は予め設定しておいても良いし、気流状況予測手順および拡散状況予測手順の実行時に設定しても良い。 The comparison calculation unit 26B is out of a predetermined range such that, for example, the azimuth angle with respect to the observed wind direction exceeds 45 degrees among the wind directions set in the airflow data stored in the airflow DB 12 using the narrowing function. Regarding the direction, it is determined that the relationship with the observed wind direction is low, and it can be excluded from the calculation target of the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure. The range of narrowing down the wind direction may be set in advance, or may be set when the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure are executed.
図15は第3の気流状況予測装置20Cおよび第3の拡散状況予測装置50C(より詳細には比較演算部26B)が行う風向の絞り込みについて説明する説明図である。 FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the narrowing of the wind direction performed by the third airflow condition predicting device 20C and the third diffusion condition predicting device 50C (more specifically, the comparison calculation unit 26B).
図15に示される例で風向の絞り込みについて説明すれば、観測点において観測された風向(図15において二重丸で囲って図示)が北西(NW)であった場合、観測された北西と隣接する北(N)および西(W)を所定範囲内(図15において丸で囲って図示)とし、その他の方向を所定範囲外にある方向とする。 When the narrowing of the wind direction is described in the example shown in FIG. 15, if the wind direction observed at the observation point (shown by a double circle in FIG. 15) is northwest (NW), it is adjacent to the observed northwest. The north (N) and the west (W) are set within a predetermined range (shown by being circled in FIG. 15), and the other directions are directions outside the predetermined range.
また、比較演算部26Bは、絞込機能を用いて、気流DB12に格納される気流データを得る際に設定した注目領域から、気流状況予測手順および拡散状況予測手順を実行する際に選択した観測点を全て含む所定の領域に絞り込み、絞り込んだ領域外については、気流状況予測手順および拡散状況予測手順の実行対象から除外することができる。 In addition, the comparison calculation unit 26B uses the narrowing-down function, and the observation selected when executing the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure from the attention area set when the airflow data stored in the airflow DB 12 is obtained. It is possible to narrow down to a predetermined area including all the points, and to exclude the outside of the narrowed area from the execution targets of the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure.
図16は比較演算部26Bが行う解析領域の絞り込みについて説明する説明図であり、図16(A)は解析領域を絞り込む前の注目領域の一例(注目領域35A)を示す説明図、図16(B)は解析領域を絞り込んだ後の注目領域の一例(注目領域35B)を示す説明図である。 FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the analysis area narrowing performed by the comparison calculation unit 26B. FIG. 16A is an explanatory diagram showing an example of the attention area (attention area 35A) before narrowing down the analysis area. B) is an explanatory view showing an example of an attention area (attention area 35B) after narrowing down the analysis area.
なお、符号35Aは気流DB12に格納される気流データを得る際に設定した注目領域全体、35Bは絞り込んだ後の注目領域、P1〜P4はそれぞれ気流状況予測手順および拡散状況予測手順を実行する際に選択した観測点である。 Reference numeral 35A denotes the entire attention area set when obtaining the airflow data stored in the airflow DB 12, 35B denotes the attention area after narrowing down, and P1 to P4 denote the execution of the airflow condition prediction procedure and the diffusion condition prediction procedure, respectively. Is the selected observation point.
図16(A)および図16(B)に示される例で解析領域の絞り込みについて説明すれば、気流状況および拡散状況の予測対象となる領域を、注目領域35Aから気流状況予測手順および拡散状況予測手順を実行する際に選択した観測点P1〜P4の全て含む注目領域35Bに絞り込み、注目領域35Bの外部については、気流状況予測手順および拡散状況予測手順の実行対象から除外する。 If the analysis region is narrowed down in the example shown in FIG. 16A and FIG. 16B, the region to be predicted for the airflow state and the diffusion state is determined from the attention region 35A and the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction. The attention area 35B including all of the observation points P1 to P4 selected when the procedure is executed is narrowed down, and the outside of the attention area 35B is excluded from execution targets of the airflow condition prediction procedure and the diffusion condition prediction procedure.
このように、第3の気流状況予測装置20Cおよび第3の拡散状況予測装置50Cでは、注目領域35Aを解析領域(解析空間)として当該解析空間内の全ての気流データに対して重み付き結合処理をするのは計算負荷が大きいことに鑑み、複数の観測点に近い観測領域を注目領域35Bとして当該注目領域35B内の気流データのみを使って重み付き結合処理を行うことで、計算負荷の軽減を図ることができる。 As described above, in the third airflow situation prediction device 20C and the third diffusion state prediction device 50C, the attention area 35A is set as an analysis area (analysis space), and weighted combination processing is performed on all airflow data in the analysis space. Considering that the calculation load is large, the observation area close to a plurality of observation points is set as the attention area 35B, and weighted combination processing is performed using only the airflow data in the attention area 35B, thereby reducing the calculation load. Can be achieved.
本発明の実施形態に係る気流状況予測装置および拡散状況予測装置では、注目領域35Aの一方向の長さとして、例えば、数100m〜数kmを想定している。従って、第3の気流状況予測装置20Cおよび第3の拡散状況予測装置50Cにおいて、解析領域絞り込み後の注目領域35Bの一方向の長さは、注目領域35Aによりも短い、例えば、数10m〜数100mを想定している。 In the airflow state prediction apparatus and the diffusion state prediction apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, several hundreds of meters to several kilometers are assumed as the length in one direction of the attention area 35A. Therefore, in the third airflow situation prediction apparatus 20C and the third diffusion situation prediction apparatus 50C, the length in one direction of the attention area 35B after narrowing down the analysis area is shorter than the attention area 35A, for example, several tens of meters to several 100m is assumed.
ここで、図16に示される注目領域35Aの大きさが、東西方向に500m、南北方向に500m、高さ方向に500mであり、図16に示される注目領域35Bの大きさが東西方向に100m、南北方向に100m、高さ方向に100mであるものとすると、空間の大きさは1/125となるので、計算に必要な気流データの量も同程度削減できる。なお、注目領域35Bの範囲(大きさ)は予め設定しておいても良いし、気流状況予測手順および拡散状況予測手順の実行時に設定しても良い。 Here, the size of the attention area 35A shown in FIG. 16 is 500 m in the east-west direction, 500 m in the north-south direction, and 500 m in the height direction, and the size of the attention area 35B shown in FIG. 16 is 100 m in the east-west direction. If the distance is 100 m in the north-south direction and 100 m in the height direction, the size of the space is 1/125, so that the amount of airflow data necessary for the calculation can be reduced to the same extent. The range (size) of the attention area 35B may be set in advance, or may be set when the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure are executed.
気流状況予測手順および拡散状況予測手順の実行対象から風向および解析領域の一部を除外(省略)可能な第3の気流状況予測装置20Cおよび第3の拡散状況予測装置50Cでは、第1の拡散状況予測手順において気流DB12と比較するケース数(ステップS2)、重み付け結合演算処理(ステップS3)の演算量および拡散計算(ステップS4)の演算量を減らすことができるので、計算負荷を低減することができる。計算負荷の低減は、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50がネットワークを介して計算機サーバーと接続できない状況にある場合(スタンドアローンの場合)に特に有効である。 In the third airflow state prediction device 20C and the third diffusion state prediction device 50C capable of excluding (omitting) the wind direction and a part of the analysis region from the execution targets of the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure, the first diffusion The number of cases to be compared with the airflow DB 12 in the situation prediction procedure (step S2), the calculation amount of the weighted combination calculation process (step S3), and the calculation amount of the diffusion calculation (step S4) can be reduced, thereby reducing the calculation load. Can do. The reduction of the calculation load is particularly effective when the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50 cannot connect to the computer server via the network (in the case of stand-alone).
次に、拡散状況予測方法の一例として、第3の拡散状況予測装置50Cが行う第3の拡散状況予測手順について説明する。 Next, as an example of the diffusion state prediction method, a third diffusion state prediction procedure performed by the third diffusion state prediction device 50C will be described.
図17は第3の拡散状況予測装置50Cが実行する第3の拡散状況予測手順の処理ステップを示す流れ図(フローチャート)である。 FIG. 17 is a flowchart (flow chart) showing the processing steps of the third diffusion state prediction procedure executed by the third diffusion state prediction device 50C.
第3の拡散状況予測手順は、第1の拡散状況予測手順に対して、ステップS21およびステップS22をさらに具備する点で相違するが、その他の処理ステップについては実質的に同様である。そこで、第3の拡散状況予測手順の説明では、第1の拡散状況予測手順と実質的に相違しない処理ステップについては同じ符号(処理ステップ番号)を付して説明を省略する。 The third diffusion state prediction procedure is different from the first diffusion state prediction procedure in that it further includes step S21 and step S22, but the other processing steps are substantially the same. Therefore, in the description of the third spreading state prediction procedure, processing steps that are not substantially different from the first spreading state prediction procedure are denoted by the same reference numerals (processing step numbers), and description thereof is omitted.
また、第3の気流状況予測手順が第3の拡散状況予測手順のステップS4およびステップS5を除いて重複する点に鑑み、第3の拡散状況予測手順の説明をもって第3の気流状況予測手順の説明を省略する。 Further, in view of the fact that the third airflow situation prediction procedure overlaps except for steps S4 and S5 of the third diffusion situation prediction procedure, the third airflow situation prediction procedure will be described with the description of the third diffusion situation prediction procedure. Description is omitted.
第3の拡散状況予測手順では、処理ステップが開始され(START)、事象発災時に注目領域内の複数の観測点の位置情報と、当該観測点で観測された観測データを比較演算部26Bが受け取る(ステップS1)。 In the third diffusion status prediction procedure, a processing step is started (START), and the comparison operation unit 26B compares the position information of a plurality of observation points in the attention area and the observation data observed at the observation point when the event occurs. Receive (step S1).
ここで、風向を絞り込んで拡散状況の予測を行う場合には、比較演算部26Bが設定された絞り込み範囲の情報を取得して風向の選定(絞り込み)を行う(ステップS21)。そして、比較演算部26Bが観測点における観測データと気流DB12内の当該観測点における気流データと比較する(ステップS2)。観測データと比較の際に使用する気流DB12内の気流データは、絞り込んだ風向の範囲内のものとし、絞り込んだ風向の範囲外のものについては使用しない。 Here, when narrowing down the wind direction and predicting the diffusion state, the comparison calculation unit 26B acquires information on the narrowed down range that has been set, and selects (narrows down) the wind direction (step S21). Then, the comparison calculation unit 26B compares the observation data at the observation point with the airflow data at the observation point in the airflow DB 12 (step S2). The airflow data in the airflow DB 12 used for comparison with the observation data is within the range of the narrowed wind direction, and is not used for those outside the narrowed wind direction.
また、解析領域を絞り込んで拡散状況の予測を行う場合には、比較演算部26Bが設定された絞り込み範囲の情報を取得して解析領域の選定(絞り込み)を行う(ステップS22)。そして、比較演算部26Bが絞り込んだ解析領域内の各気流データについて重み付け結合する(ステップS3)。ステップS3以降については、第1の拡散状況予測手順と同様である。 Further, when narrowing down the analysis region and predicting the diffusion state, the comparison calculation unit 26B acquires information on the narrowed down range set and selects (narrows down) the analysis region (step S22). Then, the airflow data in the analysis region narrowed down by the comparison calculation unit 26B is weighted and combined (step S3). Step S3 and subsequent steps are the same as the first diffusion status prediction procedure.
なお、図17に示される第3の拡散状況予測手順の一例では、ステップS21およびステップS22の両方を具備しているが、ステップS21およびステップS22の何れか一方が省略されていても良い。また、第3の拡散状況予測手順において、ステップS21はステップS2よりも前、ステップS22はステップS3よりも前であれば、図17に示される順序に限らず、いつ実行されても良い。 Note that, in the example of the third diffusion state prediction procedure shown in FIG. 17, both step S21 and step S22 are included, but either one of step S21 or step S22 may be omitted. Further, in the third diffusion state prediction procedure, as long as step S21 is before step S2 and step S22 is before step S3, the order is not limited to the order shown in FIG.
第3の気流状況予測装置20C、第3の拡散状況予測装置50C、第3の気流状況予測手順および第3の拡散状況予測手順によれば、第1の気流状況予測装置20A、第1の拡散状況予測装置50A、第1の気流状況予測手順および第1の拡散状況予測手順と同様の効果を得ることができるとともに、さらに計算負荷を低減することができる。従って、第1の気流状況予測装置20A、第1の拡散状況予測装置50A、第1の気流状況予測手順および第1の拡散状況予測手順よりも、さらに迅速に気流状況および拡散状況を予測することができる。 According to the third airflow state prediction device 20C, the third diffusion state prediction device 50C, the third airflow state prediction procedure, and the third diffusion state prediction procedure, the first airflow state prediction device 20A, the first diffusion The effects similar to those of the situation prediction device 50A, the first airflow situation prediction procedure, and the first diffusion situation prediction procedure can be obtained, and the calculation load can be further reduced. Therefore, the airflow state and the diffusion state are predicted more quickly than the first airflow state prediction device 20A, the first diffusion state prediction device 50A, the first airflow state prediction procedure, and the first diffusion state prediction procedure. Can do.
なお、上述した第3の実施例は、第1の気流状況予測装置20Aの比較演算部26Aに絞込機能をさらに付加した例であるが、第1の気流状況予測装置20Aに適用が限定されるものではなく、比較演算部26(26A,26B)を具備する他の気流状況予測装置に対して適用することができる。 In addition, although the 3rd Example mentioned above is an example which further added the narrowing-down function to the comparison calculating part 26A of 20 A of 1st airflow condition prediction apparatuses, application is limited to 20 A of 1st airflow condition prediction apparatuses. However, the present invention can be applied to other airflow state prediction devices including the comparison calculation unit 26 (26A, 26B).
(第4の実施例)
図18は、第4の気流状況予測装置20Dおよび第4の拡散状況予測装置50Dの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 18 is a functional block diagram showing a functional configuration of the fourth airflow situation prediction device 20D and the fourth diffusion state prediction device 50D.
第4の気流状況予測装置20Dおよび第4の拡散状況予測装置50Dは、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aに対して、DB作成更新部25をさらに備える点で相違するが、その他の点は実質的に相違しない。そこで、第4の実施例の説明では、DB作成更新部25およびDB作成更新部25が実行する処理ステップを中心に説明し、第1の気流状況予測装置20Aおよび第1の拡散状況予測装置50Aと実質的に相違しない構成要素および処理ステップについては同じ符号を付して省略する。 The fourth airflow state prediction device 20D and the fourth diffusion state prediction device 50D are different from the first airflow state prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A in that a DB creation update unit 25 is further provided. Although different, other points are not substantially different. Therefore, in the description of the fourth embodiment, the processing steps executed by the DB creation / updating unit 25 and the DB creation / updating unit 25 will be mainly described, and the first airflow state prediction device 20A and the first diffusion state prediction device 50A. Components and processing steps that are not substantially different from those in FIG.
第4の気流状況予測装置20Dは、例えば、入力部21と、出力部22と、通信部23と、DB作成更新部25と、比較演算部26Aと、表示処理部27と、制御部29とを具備する。また、第4の拡散状況予測装置50Dは、例えば、第4の気流状況予測装置20Dに対して、拡散計算部31をさらに具備する。DB作成更新部25は、DB作成機能およびDB更新機能を用いて、比較演算部26Aが読み出す気流DB12の作成および更新を行う。 The fourth airflow condition prediction apparatus 20D includes, for example, an input unit 21, an output unit 22, a communication unit 23, a DB creation update unit 25, a comparison calculation unit 26A, a display processing unit 27, and a control unit 29. It comprises. The fourth diffusion state prediction device 50D further includes a diffusion calculation unit 31 with respect to, for example, the fourth airflow state prediction device 20D. The DB creation update unit 25 creates and updates the airflow DB 12 read by the comparison calculation unit 26A using the DB creation function and the DB update function.
図19は、第4の気流状況予測装置20Dおよび第4の拡散状況予測装置50DのDB作成更新部25が行う気流DB12の更新例について説明する説明図である。ここで、図19に示される符号38は拡散事象発災点、MP1,MP2はモニター観測点である。 FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating an update example of the airflow DB 12 performed by the DB creation / updating unit 25 of the fourth airflow state prediction device 20D and the fourth diffusion state prediction device 50D. Here, reference numeral 38 shown in FIG. 19 is a diffusion event occurrence point, and MP1 and MP2 are monitor observation points.
例えば、図19に示されるように、注目領域内に常時観測されているモニター観測点MP1,MP2が存在する場合、モニター観測点MP1,MP2の情報を利用することができる。すなわち、モニター観測点MP1,MP2の観測結果を気流DB12に反映(更新)することができる。この場合、ユーザーがDB更新操作を行い、モニター観測点MP1,MP2の位置情報および観測データを与えることで、DB作成更新部25がモニター観測点MP1,MP2における気流データを更新する。 For example, as shown in FIG. 19, when there are monitor observation points MP1 and MP2 that are constantly observed in the region of interest, the information of the monitor observation points MP1 and MP2 can be used. That is, the observation results of the monitor observation points MP1 and MP2 can be reflected (updated) in the airflow DB 12. In this case, when the user performs a DB update operation and gives position information and observation data of the monitor observation points MP1 and MP2, the DB creation update unit 25 updates the airflow data at the monitor observation points MP1 and MP2.
一方、注目領域35内にモニター観測点が存在しない場合についても、注目領域35の近隣にAMEDAS等の気象観測所が存在する場合には、当該観測所で観測された観測データを内挿または外挿(内外挿)して利用することもできる。この場合、DB作成更新部25にデータの内外挿機能を持たせておき、ユーザーがDB更新操作を行うことで、利用するモニター観測点の位置情報および観測データを与えることで、DB作成更新部25がデータの内外挿補間を行って得られた結果を気流データDB12に反映(更新)する。 On the other hand, even when there is no monitor observation point in the attention area 35, if a weather observation station such as AMEDAS exists in the vicinity of the attention area 35, the observation data observed at the observation station is interpolated or extrapolated. Insertion (internal / external) can also be used. In this case, the DB creation / updating unit 25 has a data interpolation / extrapolation function, and the user performs the DB update operation, thereby providing the position information and observation data of the monitor observation point to be used. 25 reflects (updates) the result obtained by performing interpolation / extrapolation of data in the airflow data DB 12.
次に、拡散状況予測方法の一例として、第4の拡散状況予測装置50Dが行う第4の拡散状況予測手順について説明する。 Next, as an example of the diffusion state prediction method, a fourth diffusion state prediction procedure performed by the fourth diffusion state prediction device 50D will be described.
図20は第4の拡散状況予測装置50Dが実行する第4の拡散状況予測手順の処理ステップを示す流れ図(フローチャート)である。 FIG. 20 is a flowchart (flow chart) showing the processing steps of the fourth diffusion state prediction procedure executed by the fourth diffusion state prediction device 50D.
第4の拡散状況予測手順は、第1の拡散状況予測手順に対して、ステップS31およびステップS32をさらに具備する点で相違するが、その他の処理ステップについては実質的に同様である。そこで、第4の拡散状況予測手順の説明では、第1の拡散状況予測手順と実質的に相違しない処理ステップについては同じ符号(処理ステップ番号)を付して説明を省略する。 The fourth diffusion state prediction procedure is different from the first diffusion state prediction procedure in that it further includes step S31 and step S32, but the other processing steps are substantially the same. Therefore, in the description of the fourth spreading state prediction procedure, processing steps that are not substantially different from the first spreading state prediction procedure are denoted by the same reference numerals (processing step numbers) and description thereof is omitted.
また、第4の気流状況予測手順が第4の拡散状況予測手順のステップS4およびステップS5を除いて重複する点に鑑み、第4の拡散状況予測手順の説明をもって第4の気流状況予測手順の説明を省略する。 Further, in view of the fact that the fourth airflow condition prediction procedure is duplicated except for steps S4 and S5 of the fourth diffusion condition prediction procedure, the fourth airflow condition prediction procedure will be described with the description of the fourth diffusion condition prediction procedure. Description is omitted.
第4の拡散状況予測手順では、処理ステップが開始され(START)、事象発災時に注目領域内の複数の観測点の位置情報と、当該観測点で観測された観測データを比較演算部26Aが受け取る(ステップS1)。一方で、注目領域内に常時観測されているモニター観測点の観測データを利用する場合には、モニター観測点の位置情報および当該モニター観測点で観測された観測データ(モニター観測データ)をDB作成更新部25が受け取り(ステップS31)、受け取ったモニター観測点の位置情報と当該モニター観測点のモニター観測データとを関連付けて気流DB12に加えて、気流DB12を更新する(ステップS32)。 In the fourth diffusion status prediction procedure, a processing step is started (START), and the comparison calculation unit 26A compares the position information of a plurality of observation points in the attention area and the observation data observed at the observation point when the event occurs. Receive (step S1). On the other hand, when using observation data of monitor observation points that are constantly observed in the region of interest, create a DB of monitor observation point position information and observation data observed at the monitor observation points (monitor observation data) The updating unit 25 receives (step S31), associates the received position information of the monitor observation point with the monitor observation data of the monitor observation point, adds the airflow DB12, and updates the airflow DB12 (step S32).
ステップS32が完了すると、第4の拡散状況予測手順は、ステップS2に進む。ステップS2以降の処理ステップは、ステップS32で更新された後の気流DB12を用いて実行される点を除き、第1の拡散状況予測手順のステップS2以降と同様である。 When step S32 is completed, the fourth diffusion state prediction procedure proceeds to step S2. The processing steps after step S2 are the same as those after step S2 of the first diffusion state prediction procedure except that the processing steps are executed using the airflow DB 12 updated in step S32.
なお、図20に示される第4の拡散状況予測手順の一例では、ステップS31がステップS1の後に実行されているが、ステップS32よりも前であれば、図20に示される順序に限らず、いつ実行されても良い。 In the example of the fourth diffusion state prediction procedure shown in FIG. 20, step S31 is executed after step S1, but as long as it is before step S32, the order is not limited to that shown in FIG. May be executed at any time.
第4の気流状況予測装置20D、第4の拡散状況予測装置50D、第4の気流状況予測手順および第4の拡散状況予測手順によれば、第1の気流状況予測装置20A、第1の拡散状況予測装置50A、第1の気流状況予測手順および第1の拡散状況予測手順と同様の効果を得ることができるとともに、DB更新機能を有するDB作成更新部25が、注目領域35の内部に常時観測されているモニター観測点が存在する場合にはモニター観測点の観測データを気流DB12に反映(更新)することができるので、気流状況および拡散状況をより高い精度で予測することができる。 According to the fourth airflow state prediction device 20D, the fourth diffusion state prediction device 50D, the fourth airflow state prediction procedure, and the fourth diffusion state prediction procedure, the first airflow state prediction device 20A, the first diffusion The DB creating / updating unit 25 having a DB update function can always obtain the same effects as those of the situation prediction device 50A, the first airflow situation prediction procedure, and the first diffusion situation prediction procedure. When there is a monitor observation point being observed, the observation data of the monitor observation point can be reflected (updated) in the airflow DB 12, so that the airflow state and the diffusion state can be predicted with higher accuracy.
また、第4の気流状況予測装置20Dおよび第4の拡散状況予測装置50DのDB作成更新部25にデータの内外挿機能を持たせておけば、注目領域35の近隣にAMEDAS等の気象観測所が存在する場合に気象観測所の観測データを内外挿して得られる気流データを気流DB12に反映(更新)することができるので、気流状況および拡散状況をより高い精度で予測することができる。 In addition, if the DB creation / updating unit 25 of the fourth airflow state prediction device 20D and the fourth diffusion state prediction device 50D is provided with a data extrapolation function, a weather station such as AMEDAS in the vicinity of the region of interest 35. Since the airflow data obtained by interpolating the observation data at the weather station can be reflected (updated) in the airflow DB 12 when the airflow is present, the airflow state and the diffusion state can be predicted with higher accuracy.
なお、上述した第4の実施例は、第1の気流状況予測装置20Aに対してDB作成更新部25をさらに具備する例であるが、第1の気流状況予測装置20Aに適用が限定されるものではなく、第2の気流状況予測装置20B等の他の気流状況予測装置に対してDB作成更新部25をさらに具備した気流状況予測装置を構築することができる。 In addition, although the 4th Example mentioned above is an example which further comprises DB creation update part 25 with respect to 20 A of 1st airflow condition prediction apparatuses, application is limited to 20 A of 1st airflow condition prediction apparatuses. Instead of this, it is possible to construct an airflow condition prediction apparatus that further includes a DB creation update unit 25 with respect to another airflow condition prediction apparatus such as the second airflow condition prediction apparatus 20B.
(第5の実施例)
図21は、第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 21 is a functional block diagram showing functional configurations of the fifth airflow situation prediction apparatus 20E and the fifth diffusion situation prediction apparatus 50E.
第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eは、拡散事象発災時におけるAMEDAS等の観測データを反映させて、気流状況および拡散状況の予測を行う装置であり、例えば、注目領域35の風向として設定される方向以外の風向が観測された場合等、取得した観測データが気流DB12に用意されていないケースに相当するデータであっても、気流DB12を拡張可能に構成することによって、観測データとの比較照合、一致度の計算および重み付け結合を可能にしている。 The fifth airflow state prediction device 20E and the fifth diffusion state prediction device 50E are devices that predict the airflow state and the diffusion state by reflecting observation data such as AMEDAS when the diffusion event occurs, for example, Even when the wind direction other than the direction set as the wind direction of the attention area 35 is observed, the airflow DB 12 is configured to be expandable even if the acquired observation data is data corresponding to a case where the acquired observation data is not prepared in the airflow DB 12. This enables comparison and collation with observation data, calculation of the degree of coincidence, and weighted combination.
第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eは、第4の気流状況予測装置20Dおよび第4の拡散状況予測装置50Dに対して、気流計算部24をさらに備える点で相違するが、その他の点は実質的に相違しない。そこで、第5の実施例の説明では、気流計算部24および気流計算部24が実行する処理ステップを中心に説明し、第4の気流状況予測装置20Dおよび第4の拡散状況予測装置50Dと実質的に相違しない構成要素および処理ステップについては同じ符号を付して省略する。 The fifth airflow state prediction device 20E and the fifth diffusion state prediction device 50E are different from the fourth airflow state prediction device 20D and the fourth diffusion state prediction device 50D in that an airflow calculation unit 24 is further provided. However, other points are not substantially different. Therefore, in the description of the fifth embodiment, the airflow calculation unit 24 and the processing steps executed by the airflow calculation unit 24 will be mainly described, and substantially the same as the fourth airflow state prediction device 20D and the fourth diffusion state prediction device 50D. Constituent elements and processing steps that are not different from each other are designated by the same reference numerals and are omitted.
第5の気流状況予測装置20Eは、例えば、入力部21と、出力部22と、通信部23と、気流計算部24と、DB作成更新部25と、比較演算部26Aと、表示処理部27と、制御部29とを具備する。また、第5の拡散状況予測装置50Eは、例えば、第1の気流状況予測装置20Aに対して、拡散計算部31をさらに具備する。 The fifth airflow condition prediction apparatus 20E includes, for example, an input unit 21, an output unit 22, a communication unit 23, an airflow calculation unit 24, a DB creation update unit 25, a comparison calculation unit 26A, and a display processing unit 27. And a control unit 29. The fifth diffusion state prediction device 50E further includes a diffusion calculation unit 31 with respect to, for example, the first airflow state prediction device 20A.
第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eでは、追加された気流要素を境界条件として気流解析機能を有する気流計算部24が新たに気流解析を行い、DB作成更新部25がDB更新機能を用いて、気流計算部24が行った気流解析の結果を気流DB12に追加(拡張)して気流DB12を更新する。比較演算部26Aは、更新(拡張)後の気流DB12を用いて観測データとの比較照合、一致度の計算および重み付け結合(重み付け演算平均化処理)を行う。 In the fifth airflow state prediction device 20E and the fifth diffusion state prediction device 50E, the airflow calculation unit 24 having an airflow analysis function is newly performed using the added airflow element as a boundary condition, and the DB creation update unit 25 Uses the DB update function to add (expand) the result of the airflow analysis performed by the airflow calculation unit 24 to the airflow DB12 and update the airflow DB12. The comparison operation unit 26A uses the updated (expanded) airflow DB 12 for comparison and comparison with observation data, calculation of the degree of coincidence, and weighted combination (weighted operation averaging process).
なお、上述した第5の実施例では、第1の気流状況予測装置20Aに対して、気流計算部24およびDB作成更新部25をさらに具備する第5の気流状況予測装置20Eの例を説明しているが、第2の気流状況予測装置20B等の他の気流状況予測装置に対して気流計算部24およびDB作成更新部25をさらに具備した気流状況予測装置としても良い。 In the fifth embodiment described above, an example of a fifth airflow condition prediction apparatus 20E that further includes an airflow calculation unit 24 and a DB creation update unit 25 with respect to the first airflow condition prediction apparatus 20A will be described. However, it is good also as an airflow condition prediction apparatus which further provided the airflow calculation part 24 and DB creation update part 25 with respect to other airflow condition prediction apparatuses, such as the 2nd airflow condition prediction apparatus 20B.
また、上述した第5の実施例では、第5の気流状況予測装置20Eが気流計算部24を具備しているが、必ずしも気流計算部24を具備していなくても良い。気流計算部24が計算する追加気流計算を外部で行い、DB作成更新部25が通信部23から受信した追加気流計算結果を気流DB12に反映させることを前提とするのであれば、気流計算部24を具備しない第5の気流状況予測装置20Eとすることもできる。 In the fifth embodiment described above, the fifth airflow condition prediction apparatus 20E includes the airflow calculation unit 24, but the airflow calculation unit 24 does not necessarily have to be included. If it is assumed that the additional airflow calculation calculated by the airflow calculation unit 24 is performed externally and the DB creation update unit 25 reflects the additional airflow calculation result received from the communication unit 23 in the airflow DB 12, the airflow calculation unit 24 It can also be set as the 5th airflow condition prediction apparatus 20E which does not comprise.
図22は、第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eにおいて、設定する基準風向(8方向)と拡散事象発災時の風向39と注目領域35との関係の一例を説明する説明図である。 FIG. 22 shows an example of the relationship between the reference wind direction (eight directions) to be set, the wind direction 39 when a diffusion event occurs, and the region of interest 35 in the fifth airflow state prediction device 20E and the fifth diffusion state prediction device 50E. It is explanatory drawing demonstrated.
図22に示される例は、注目領域近傍のAMEDAS等の観測点の気象情報によれば、拡散事象発災時において、注目領域35の風向39が略北北西(NNW)の風向であったことを示している。図22に示される例で説明すると、注目領域35の風向として設定される8方向以外の方向である略北北西(NNW)の風が観測されているため、観測データに対応するケースの気流データが気流DB12に存在していないことになる。すなわち、このままでは、観測データと気流データとの比較を行うことができない。 In the example shown in FIG. 22, according to the weather information of observation points such as AMEDAS in the vicinity of the attention area, the wind direction 39 of the attention area 35 was substantially north-northwest (NNW) when the diffusion event occurred. Is shown. Explaining with the example shown in FIG. 22, since the north north-northwest (NNW) wind, which is a direction other than the eight directions set as the wind direction of the region of interest 35, is observed, the airflow data of the case corresponding to the observation data Does not exist in the airflow DB 12. In other words, the observation data cannot be compared with the airflow data as it is.
そこで、第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eでは、拡散事象発災時における気象情報に基づいて注目領域35を気流解析する際の境界条件を与え、与えた条件で気流解析を実施し、得られた結果を気流DB12に追加(拡張)することで、当初設定されていない基準風向以外の風が観測された場合であっても、観測データとの比較照合、一致度の計算および重み付け結合(重み付け演算平均化処理)を可能にしている。 Therefore, the fifth airflow condition prediction device 20E and the fifth diffusion state prediction device 50E give boundary conditions for airflow analysis of the attention area 35 based on the weather information at the time of the occurrence of the diffusion event, and in the given conditions Performing airflow analysis and adding (expanding) the obtained results to the airflow DB 12, even if a wind other than the reference wind direction that is not initially set is observed, it is compared and matched with the observed data. The calculation of the degree and the weighted combination (weighted arithmetic averaging process) are enabled.
なお、図21に示される第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eでは、装置内に気流解析を行う気流計算部24を具備しているが、実際に気流解析を行う際には、ネットワーク等で接続される外部の計算機サーバーを使用しても良い。気流解析に要する計算を処理能力の高い計算機サーバーで計算させることで、自装置内(スタンドアローン)で計算する場合よりも短時間で気流DB12を更新することができる。また、気流解析を行う際に必要となる注目領域35の建物情報は、例えば、入力部21から与えることができるが、地図等情報DB11から読み出して取得することもできる。 Note that the fifth airflow condition prediction apparatus 20E and the fifth diffusion condition prediction apparatus 50E shown in FIG. 21 include the airflow calculation unit 24 that performs airflow analysis in the apparatus, but actually performs the airflow analysis. In this case, an external computer server connected via a network or the like may be used. By calculating the calculation required for the airflow analysis with a computer server having a high processing capability, the airflow DB 12 can be updated in a shorter time than the case where the calculation is performed in the apparatus itself (stand-alone). Moreover, the building information of the attention area 35 required when performing the airflow analysis can be given from the input unit 21, for example, but can also be read and acquired from the map information DB 11.
次に、拡散状況予測方法の一例として、第5の拡散状況予測装置50Eが行う第5の拡散状況予測手順について説明する。 Next, as an example of the diffusion state prediction method, a fifth diffusion state prediction procedure performed by the fifth diffusion state prediction device 50E will be described.
図23は第5の拡散状況予測装置50Eが実行する第5の拡散状況予測手順の処理ステップを示す流れ図(フローチャート)である。 FIG. 23 is a flowchart (flow chart) showing the processing steps of the fifth diffusion status prediction procedure executed by the fifth diffusion status prediction device 50E.
第5の拡散状況予測手順は、第4の拡散状況予測手順に対して、ステップS31の代わりにステップS41を具備する点で相違するが、その他の処理ステップについては実質的に同様である。そこで、第5の拡散状況予測手順の説明では、第4の拡散状況予測手順と実質的に相違しない処理ステップについては同じ符号(処理ステップ番号)を付して説明を省略する。 The fifth diffusion status prediction procedure is different from the fourth diffusion status prediction procedure in that step S41 is provided instead of step S31, but the other processing steps are substantially the same. Therefore, in the description of the fifth spreading state prediction procedure, processing steps that are not substantially different from the fourth spreading state prediction procedure are denoted by the same reference numerals (processing step numbers), and description thereof is omitted.
なお、第5の気流状況予測手順は、注目領域35の近傍のAMEDAS等の観測点の気象情報を反映させた気流状況および拡散状況の予測を行うことを前提として行うものとする。また、第5の気流状況予測手順が第5の拡散状況予測手順のステップS4およびステップS5を除いて重複する点に鑑み、第5の拡散状況予測手順の説明をもって第5の気流状況予測手順の説明を省略する。 Note that the fifth airflow condition prediction procedure is performed on the assumption that the airflow condition and the diffusion state are reflected reflecting the weather information of observation points such as AMEDAS in the vicinity of the attention area 35. Further, in view of the fact that the fifth airflow situation prediction procedure is duplicated except for steps S4 and S5 of the fifth diffusion situation prediction procedure, the fifth airflow situation prediction procedure will be described with the description of the fifth diffusion situation prediction procedure. Description is omitted.
第5の拡散状況予測手順では、処理ステップが開始され(START)、事象発災時に注目領域内の複数の観測点の位置情報と、当該観測点で観測された観測データを比較演算部26Aが受け取る(ステップS1)。このとき、注目領域35の近傍のAMEDAS等の観測点の気象情報として、観測点の風向が注目領域35の風向として設定される方向以外の方向である場合には、追加の気流計算が必要となる(ステップS41)。 In the fifth diffusion status prediction procedure, a processing step is started (START), and the comparison calculation unit 26A compares the position information of a plurality of observation points in the attention area and the observation data observed at the observation point when the event occurs. Receive (step S1). At this time, if the wind direction of the observation point is a direction other than the direction set as the wind direction of the attention area 35 as the weather information of the observation point such as AMEDAS in the vicinity of the attention area 35, additional airflow calculation is required. (Step S41).
第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eが、自装置内の気流計算部24またはネットワーク接続される外部の計算機サーバーを用いて、追加気流計算(ステップS41)を実行すると、追加気流計算の結果を気流DB12に追加して、気流DB12を更新(拡張)する(ステップS32)。ステップS32以降の処理ステップは、第4の拡散状況予測手順におけるステップS32以降の処理ステップと同様である。 When the fifth airflow state prediction device 20E and the fifth diffusion state prediction device 50E execute the additional airflow calculation (step S41) using the airflow calculation unit 24 in the own device or an external computer server connected to the network. The result of the additional airflow calculation is added to the airflow DB 12, and the airflow DB 12 is updated (expanded) (step S32). The processing steps after step S32 are the same as the processing steps after step S32 in the fourth diffusion state prediction procedure.
第5の気流状況予測装置20E、第5の拡散状況予測装置50E、第5の気流状況予測手順および第5の拡散状況予測手順によれば、第4の気流状況予測装置20D、第4の拡散状況予測装置50D、第4の気流状況予測手順および第4の拡散状況予測手順と同様の効果を得ることができるとともに、新たに気流解析(追加気流計算)を行うことができるので、取得した観測データに対応するケースの気流データが気流DB12に格納されていない場合等、気流DB12の更新が必要であっても対応することができる。 According to the fifth airflow state prediction device 20E, the fifth diffusion state prediction device 50E, the fifth airflow state prediction procedure, and the fifth diffusion state prediction procedure, the fourth airflow state prediction device 20D, the fourth diffusion Since the same effect as the situation prediction device 50D, the fourth airflow situation prediction procedure, and the fourth diffusion situation prediction procedure can be obtained, and a new airflow analysis (additional airflow calculation) can be performed, the obtained observations are obtained. Even if the airflow data of the case corresponding to the data is not stored in the airflow DB 12, it is possible to cope with the need to update the airflow DB12.
すなわち、第5の気流状況予測装置20E、第5の拡散状況予測装置50E、第5の気流状況予測手順および第5の拡散状況予測手順によれば、取得した観測データに対応するケースの気流データが気流DB12に格納されていない場合であっても、追加気流計算を行い、得られた結果を気流DB12に反映(更新)した上で、観測データとの比較照合、一致度の計算および重み付け結合(重み付け演算平均化処理)を行うことができるので、気流状況および拡散状況をより高い精度で予測することができる。 That is, according to the fifth airflow situation prediction device 20E, the fifth diffusion state prediction device 50E, the fifth airflow state prediction procedure, and the fifth diffusion state prediction procedure, the airflow data of the case corresponding to the acquired observation data Is not stored in the airflow DB 12, additional airflow calculation is performed, and the obtained result is reflected (updated) in the airflow DB 12, followed by comparison with the observation data, calculation of coincidence, and weighted combination Since (weighting calculation averaging process) can be performed, the airflow state and the diffusion state can be predicted with higher accuracy.
なお、上述した第5の気流状況予測装置20E、第5の拡散状況予測装置50E、第5の気流状況予測手順および第5の拡散状況予測手順の例は、取得した観測データに対応するケースの気流データが気流DB12に格納されておらず、気流状況予測手順および拡散状況予測手順の実行に必要となる気流データのみを気流DB12に追加する例であるが、追加する気流データは、取得した観測データに対応するケースの気流データを含む限り幾つでも良い。 In addition, the example of the 5th airflow condition prediction apparatus 20E mentioned above, the 5th spreading | diffusion condition prediction apparatus 50E, the 5th airflow condition prediction procedure, and the 5th spreading | diffusion condition prediction procedure is a case corresponding to the acquired observation data. In this example, the airflow data is not stored in the airflow DB 12 and only the airflow data necessary for executing the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure is added to the airflow DB 12. Any number is possible as long as the airflow data of the case corresponding to the data is included.
図24は、第5の気流状況予測装置20Eおよび第5の拡散状況予測装置50Eにおいて、設定する基準風向(8方向)、拡散事象発災時の風向39、気流DB12に気流データとして追加したい風向41および注目領域35の関係の一例を説明する説明図である。 FIG. 24 shows the reference wind direction (eight directions) to be set, the wind direction 39 when a diffusion event occurs, and the wind direction to be added to the airflow DB 12 as the airflow data in the fifth airflow state prediction device 20E and the fifth diffusion state prediction device 50E. 41 is an explanatory diagram for explaining an example of the relationship between 41 and a region of interest 35. FIG.
図24に示される例は、注目領域近傍のAMEDAS等の観測点の気象情報によれば、拡散事象発災時において、注目領域35の風向39が略北北西(NNW)の風向であったことを示している。図24に示される例において、拡散事象発災時の風向39として注目領域35で観測された略北北西(NNW)の風向の他、例えば、観測された拡散事象発災時の風向39に近い風向等、気流DB12に追加したい風向41のケースが他にもある場合には、西北西(WNW)等、拡散事象発災時に観測された北北西以外の風向についても、気流解析を行い、解析結果を気流DB12に反映(追加)することができる。 In the example shown in FIG. 24, according to meteorological information of observation points such as AMEDAS in the vicinity of the attention area, the wind direction 39 of the attention area 35 was substantially north-northwest (NNW) when the diffusion event occurred. Is shown. In the example shown in FIG. 24, in addition to the north-northwest (NNW) wind direction observed in the attention area 35 as the wind direction 39 at the time of the occurrence of the diffusion event, for example, it is close to the wind direction 39 at the time of the observed diffusion event. When there are other cases of the wind direction 41 that you want to add to the airflow DB 12, such as the wind direction, perform the airflow analysis for wind directions other than north-northwest observed at the time of the diffusion event, such as west-northwest (WNW). Can be reflected (added) to the airflow DB 12.
また、第5の気流状況予測装置20E、第5の拡散状況予測装置50E、第5の気流状況予測手順および第5の拡散状況予測手順は、新たに行った気流解析(追加気流計算)の結果を気流DB12に反映したいのであれば、取得した観測データに対応するケースの気流データが気流DB12に格納されているか否かを問わずに適用できる。 In addition, the fifth airflow condition prediction device 20E, the fifth diffusion state prediction device 50E, the fifth airflow condition prediction procedure, and the fifth diffusion state prediction procedure are the results of newly performed airflow analysis (additional airflow calculation). Can be applied regardless of whether or not the airflow data of the case corresponding to the acquired observation data is stored in the airflow DB12.
以上、気流状況予測装置20、拡散状況予測装置50、気流状況予測手順および拡散状況予測手順によれば、与えられた現場データを検索キーとして、予め作成しておいた気流DB12との比較照合演算し、さらに、重み付け演算平均化処理を行って拡散事象発災時の気流状況(予測値)を求めるため、気流状況を精度良く(数m間隔で)迅速に予測することができる。 As described above, according to the airflow state prediction device 20, the diffusion state prediction device 50, the airflow state prediction procedure, and the diffusion state prediction procedure, the comparison verification operation with the airflow DB 12 created in advance using the given field data as a search key. Furthermore, since the weighting calculation averaging process is performed to obtain the airflow situation (predicted value) at the time of the occurrence of the diffusion event, the airflow situation can be predicted accurately (at intervals of several meters) quickly.
また、拡散状況予測装置50および拡散状況予測手順によれば、気流状況予測装置20が精度良く迅速に予測した気流状況に基づいて拡散計算を実施するため、拡散物質からの避難や拡散物質の脅威除去活動を適切に行うために有効な拡散物質の濃度場の情報を精度良く迅速に予測することができる。 Further, according to the diffusion state prediction device 50 and the diffusion state prediction procedure, the diffusion calculation is performed based on the airflow state predicted by the airflow state prediction device 20 with high accuracy and speed. It is possible to accurately and quickly predict information on the concentration field of diffusive substances that is effective for performing removal activities appropriately.
さらに、位置取得機能と、観測データ取得機能と、気流状況予測装置20および拡散状況予測装置50とのデータ通信機能とを有する観測装置(現場端末)を適用し、この観測装置から観測点の位置情報および観測データを通信部23で直接受け取るように構成すれば、実際に観測を行った観測点の中からユーザーが使用したい観測点を指定することで、指定した観測点の位置情報および観測データを取得して気流状況予測手順および拡散状況予測手順を実行することができる。 Furthermore, an observation device (site terminal) having a position acquisition function, an observation data acquisition function, and a data communication function with the airflow state prediction device 20 and the diffusion state prediction device 50 is applied. If the communication unit 23 is configured to receive information and observation data directly, by specifying the observation point that the user wants to use from the observation points actually observed, the position information and observation data of the designated observation point Can be acquired to execute the airflow state prediction procedure and the diffusion state prediction procedure.
また、気流状況予測装置20、拡散状況予測装置50、気流状況予測手順および拡散状況予測手順において、実際に観測を行った観測点の中からユーザーが気流状況または拡散状況の予測に使用する観測点を指定することができるので、注目領域35が市街地等のように高低差のある建物(障害物)が存在し、当該障害物の影響を受けて気流状況および拡散状況が複雑に変化するような領域であっても、適切な観測点を選択して観測データを与えることができるので、局所的な流れに結果が左右されることなく、全体的な気流状況および拡散状況の予測精度の低下を回避することができる。 In addition, in the airflow state prediction device 20, the diffusion state prediction device 50, the airflow state prediction procedure, and the diffusion state prediction procedure, the observation point used by the user for prediction of the airflow state or the diffusion state from the observation points actually observed. Since there are buildings (obstacles) with a difference in elevation, such as an urban area, the attention area 35 is affected by the obstacles, and the airflow state and the diffusion state change in a complicated manner. Even in a region, the observation data can be given by selecting an appropriate observation point, so that the accuracy of the overall airflow situation and diffusion situation can be reduced without being affected by the local flow. It can be avoided.
上述した実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリなどの記憶媒体に書き込んで各種装置に適用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することもできる。本装置を実現するコンピュータは、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。 The method described in the above-described embodiment is a program that can be executed by a computer, for example, written in a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a semiconductor memory and applied to various apparatuses, or transmitted through a communication medium and various types. It can also be applied to a device. A computer that implements the apparatus reads the program recorded in the storage medium, and executes the above-described processing by controlling the operation by the program.
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した実施例以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、追加、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be implemented in various forms other than the above-described examples in the implementation stage, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Can be omitted, added, replaced, or changed. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…コンピュータ、2…CPU、3…主記憶装置、4…補助記憶装置、5…入力装置、6…出力装置、7…通信部、8…計算サーバー、10…気流・拡散状況予測PG(プログラム)、11…地図等情報DB(データベース)、12…気流DB(データベース)、13…拡散DB(データベース)、20(20A〜20E)…気流状況予測装置、21…入力部、22…出力部、23…通信部、24…気流計算部、25…DB作成更新部、26(26A,26B)…比較演算部、27…表示処理部、28…記憶部、29…制御部、31…拡散計算部、35,35A,35B…注目領域、36…気流/拡散計算結果、37…一致度計算結果、38…拡散事象発災点、39…拡散事象発災時の風向、41…気流DB(データベース)に追加したい風向、50(50A〜50E)…拡散状況予測装置、P1〜P5…観測点、MP1,MP2…モニター観測点。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Computer, 2 ... CPU, 3 ... Main memory device, 4 ... Auxiliary memory device, 5 ... Input device, 6 ... Output device, 7 ... Communication part, 8 ... Calculation server, 10 ... Airflow and diffusion condition prediction PG (program) ), 11 ... Maps and the like information DB (database), 12 ... Airflow DB (database), 13 ... Diffusion DB (database), 20 (20A-20E) ... Airflow condition prediction device, 21 ... Input unit, 22 ... Output unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Communication part, 24 ... Airflow calculation part, 25 ... DB creation update part, 26 (26A, 26B) ... Comparison calculating part, 27 ... Display processing part, 28 ... Memory | storage part, 29 ... Control part, 31 ... Diffusion calculation part 35 ... 35A, 35B ... attention area, 36 ... airflow / diffusion calculation result, 37 ... coincidence calculation result, 38 ... diffusion event occurrence point, 39 ... wind direction at the time of diffusion event occurrence, 41 ... airflow DB (database) The wind you want to add to , 50 (50A~50E) ... diffusion status prediction apparatus, P1~P5 ... observation point, MP1, MP2 ... monitor the observation point.
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