JP6177715B2 - 駅混雑予測装置及び駅混雑情報提供システム - Google Patents

駅混雑予測装置及び駅混雑情報提供システム Download PDF

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Description

本発明は駅ホーム上の混雑状況を予測する装置に関する。
特に大都市圏の鉄道駅において、通勤時など旅客の混雑による乗降時間増大による列車運行の遅延などが問題となっており、多大な労力が費やされている。駅には多数の監視カメラなどのセンサが設置されていることが多いが、駅構内すべてを網羅することは設置場所やコストの問題により困難である。また、単体センサで計測できる範囲を超える場合、複数のセンサの計測結果から人手により混雑状況を類推する必要があった。
特定の空間の人数を把握する手段の一つとして、前記空間の出入口を通過する人数から、空間内に存在する人の人数を計測する手段を備えた人数計測システムが特許文献１に開示されている。
特開２００８‐２１７２８９号公報
しかし、特許文献１の計測システムでは、すべての出入口に通過人数を計測するセンサを設置することが必要とされているが、駅ホームに存在する人数は出入口の通過人数だけでなく、列車の乗降によっても人数は変化する。列車の乗降位置を出入口とみなしてセンサを設置することも可能ではあるが、列車の乗降が行われる可能性があるすべての位置の通過人数を計測するためには非常に多数のセンサが必要となり、また場所によってはセンサの設置自体が困難となることもある。そのため、対象とする空間のすべての出入り口にセンサを設置できない場合には、空間に存在する人数を把握することはできない。また、空間内にどこがどの程度混雑しているのかといった空間内での人数分布の状況についても把握することができない。
そこで本発明の目的は、駅ホームの所定の場所に設置された監視カメラなどのセンサによる、駅ホームの一部に存在する人数を計測した結果を用いて、前記センサの計測範囲外の人数を含めた駅ホームの人数を推定することを目的とする。
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、駅ホームにおける旅客の待機位置を時間帯ごとに確率分布で表した時間帯別確率分布情報を記憶する記憶部と、駅に設置された計測機器から駅ホームの所定の位置に待機する旅客の人数情報を取得する処理と、前記人数情報が計測された時刻における旅客の待機位置の確率分布を前記時間帯別確率分布情報から検索する処理と、前記旅客の待機位置の確率分布から前記所定の位置における旅客の待機確率を求め、前記人数情報を用いて駅ホームの他の位置に待機する旅客の人数を予測する処理と、を実行する演算処理部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、駅ホームに存在する人数を部分的に計測できるセンサを用いて、
前記センサの計測範囲外の人数を含めた駅ホームの人数を推定することができる。
本発明の駅混雑予測装置の実施例１の構成について示した図である。 図１に示すレイアウト情報１１０１のデータの一例について示した図である。 図１に示す時間帯別確率分布情報１１０２のデータの一例について示した図である。 人数分布予測処理の原理について示した図であり、計測した人数情報 人数分布予測処理の原理について示した図である。 駅混雑予測装置の処理のシーケンス図について示した図である。 図１の駅混雑情報表示装置１４００の表示部１４０１に表示する画面の一例について示した図である。 図１に示す目的駅待ち位置情報１４０２のデータの一例について示した図である。 図１に示す計測位置情報１１０４のデータの一例について示した図である。 図１に示す位置別定員情報１１０３のデータの一例について示した図である。 人数計測部１３０２により出力される計測人数情報のデータの一例について示した図である。
本発明の駅混雑予測装置の一実施例について、以下図を用いて説明する。

＜発明の構成＞
図１は本発明の駅混雑予測装置の構成の一例を示した図である。図１を用いて駅混雑予測装置の構成について説明する。
駅混雑予測装置１０００は、駅ごとのホームのレイアウトを記憶するレイアウト情報１１０１、時間帯ごとに駅ホームに存在する旅客の人数分布を記憶する時間帯別確率分布情報１１０２、駅ホームの各位置に設定された定員の人数を記憶する位置別定員情報１１０３、カメラなどの人流計測部によって計測対象となる位置を記憶する計測位置情報１１０４、を記憶する記憶部１１００と、駅ホームの位置ごとに待機する旅客の予測人数を計算する人数分布予測部１２０１、旅客の予測人数から駅ホームの位置ごとに混雑度を計算する混雑度計算部１２０３とを備える演算部１２００と、カメラやセンサ等で構成され所定の範囲の人数を計測する人数計測部１３０２を少なくとも１つ以上有し、前記記憶記憶部、演算部及び人数計測部はそれぞれ相互に接続している。
駅混雑予測装置はネットワークを介して、混雑情報表示装置１４００と接続している。前記混雑情報表示装置１４００は、表示部１４０１と、目的駅待ち位置情報１４０２とを有する。
駅混雑予測装置は、駅ホームの混雑情報を予測し、予測結果である前記混雑情報は、ネットワークを介して混雑情報表示装置に送られ、混雑情報表示装置の表示部１４０１に表示される。
尚、駅混雑予測装置１０００のハードウェア構成としては、図示しないＣＰＵ、主記憶装置、補助記憶装置、及びこれらを接続するバスを備えている。ＣＰＵは、不揮発性記憶媒体からプログラムをメモリに転送し、このプログラムを実行する。実行するプログラムとしては、オペレーティングシステム（ＯＳ）や、ＯＳ上で動作するアプリケーションプログラムを例示できる。主記憶装置は、ＣＰＵが動作するための一時的な記憶領域であり、例えば、補助記憶装置から転送されたＯＳやアプリケーションプログラムを格納する。補助記憶装置は、情報の記憶媒体であり、ＯＳ、アプリケーションプログラム、デバイスドライバ、及びＣＰＵを動作させるためのプログラムを保存し、プログラムの実行結果も保存する。補助記憶装置としては、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、及びフラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体を例示できる。また、補助記憶装置には、取り外しが容易な外部記憶媒体を用いてもよい。このような外部記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスク、ＵＳＢメモリやコンパクトフラッシュ（登録商標）などのフラッシュメモリを利用することができる。
図１では、ＣＰＵを演算部１２００として表し、ＣＰＵが実行するプログラムを人数分布予測部１２０１、混雑度計算部１２０３で表現している。また、主記憶装置や補助記憶装置は記憶部１１００として表し、これに記憶されるデータをレイアウト情報１１０１、時間帯別確率分布情報１１０２、位置別定員情報１１０３、計測位置情報１１０４で表現している。

＜データの説明＞
次に図２、図３、図８、図９、図１０、図５、図１１を用いて、本実施例で用いるデータについて説明する。尚、図２、図３、図８、図９、図１０、図５、図１１では、１つの駅を例に説明するが、駅混雑予測装置１０００には複数の駅それぞれに対応したデータを有している。
図２は、図１に示すレイアウト情報１１０１のデータ２０００の一例を示した図である。２０００は駅ホームを示しており、２００１及び２００２は階段を示している。駅ホーム２０００は任意の領域に分割した位置で構成されており、例では位置ａ２０１１、位置ｂ２０１２、位置ｃ２０１３、位置ｄ２０１４、位置ｅ２０１５に分割されており、凡例２００２に示すように、それぞれの位置の情報にはＸ座標、Ｙ座標、幅ｗ、高さｈなどの領域を一意に決めることができる情報を含まれている。以降のデータの説明での位置は、この例での位置として説明することとする。 図３は、図１に示す時間帯別確率分布情報１１０２のデータの一例３０００を示した図である。時間帯別確率分布情報１１０２は、時間帯と位置別に存在する旅客数のホーム全体における割合を記録している。例えば３１０２は、行３００１に示す時間帯９：００―９：１５のとき列３００２に示す位置ａにホーム全体の旅客のうち７％が存在することを示している。この確率分布は旅客の目的地となる降車駅毎に計測対象駅ホームでの乗車位置の確率分布をあらかじめ定めておき、降車駅毎の乗車位置の確率分布と、時間帯毎の駅利用者の目的地（降車駅）の人数から算出される。尚、時間帯毎の駅利用者の目的地は、例えば駅の入出場記録を収集して求めることができるし、人手による調査によっても求めることができる。 図８は、図１に示す目的駅待ち位置情報１４０２のデータの一例８０００を示した図である。目的駅待ち位置情報１４０２は、位置毎にその位置で待つことが推奨される目的駅を記録している。ここでの待つことを推奨される理由は、目的駅に到着時階段が近いことなどが考えられる。例えば８１０１は、行８００１に示す位置ａに、列８００２に示す方面１方向では、駅Ｅを目的駅とする旅客が待機する位置として推奨であることを示している。
図９は、図１に示す計測位置情報１１０４のデータの一例９０００を示した図である。カメラなどの人流計測部が対象とする位置を記録している。例えば９００２は行９０００に示したカメラ１によって位置ａが計測されることを示している。
図１０は、図１に示す位置別定員情報１１０３のデータの一例２１００について示した図である。位置別定員情報２１００は駅ホームの各位置が示す領域の定員の人数を記録している。例えば２１０２は位置ａの定員が１００人であることを示している。
図５は、図１に示す人数分布予測部１２０１によって算出した駅ホームの位置毎の予測人数のデータの一例５０００について示した図である。位置毎の予測人数は各位置が示す領域に存在する人数の予測結果を記録している。例えば５００１は位置ａに存在する人数の予測結果が３３人であることを示している。
図１１は、人数計測部１３０２により出力される計測人数情報のデータの一例１１０００を示した図である。計測人数情報は各計測部が計測した人数を記録している。例えば、１１００２は行１１００１に示したカメラ１によって８０人が計測されていることを示している。
本実施例で用いるデータについての説明は以上である。

＜予測の原理及び方法＞
次に本発明における位置毎の人数分布予測の原理及び予測方法について説明する。
図４は、本発明における駅ホームの人数分布予測の原理及び予測方法について説明する図である。４０１０は図２に示したレイアウト情報２０００を示す。グラフの縦軸４００２は人数を示し、横軸４００１は位置を示しており、ここではレイアウト情報２０００の位置と対応させており，位置ａの人数は４００３、位置ｂの人数は４００４、位置ｄの人数は４００５といったように示す。図９で示した計測位置の計測結果を、位置ａは４００６、位置ｄは４００５としてそれぞれプロットしている。前記計測結果を得た計測時刻に対応する時間帯別確率分布情報を４００８にプロットした。前記計測結果４００６及び４００５と時間帯別確率分布情報４００８を基に、位置毎の人数分布を予測した結果が４００７である。
本発明の人数分布予測では、位置毎の人数自体の変動はあっても、位置毎の人数の分布は時間帯毎に変わらないと仮定して、計測結果により計測した人数に、時間帯によって決まる位置毎の人数の確率分布（時間帯別確率分布）を同化させることによって予測する。つまり、計測結果を得た計測時刻に対応する時間帯別確率分布情報を基準として、各位置での計測情報とのズレが最も小さくなるように、時間帯別確率分布情報に対して予測係数ｒをかけることで求める。なお、予測に必要な時間帯別確率分布情報１１０２は人手による調査や、駅ホームの階段の位置などの構造を考慮してあらかじめ作成しておく。
前記予測係数ｒの算出は、位置iの計測位置ni、時間帯別確率分布情報の値miとし、計測位置の集合をＮとすると、公知の最小二乗法により、差の和Σi∈N(ni -r×mi)が最も小さくなる予測係数rの値を求めるか、あるいは公知の最尤推定法により、差の積Πi∈N(ni -r×mi)が最小となるような予測係数rの値を求めればよい。
以上で、本発明における位置毎の人数分布予測の原理及び予測方法についての説明を終える。

＜処理の説明＞
次に、本実施例における人数情報の計測から、位置毎の人数の予測を経て、混雑情報表示装置へ表示するまでの一連の処理の流れについて、図６のシーケンス図を用いて説明する。図及び以下の説明ではステップをＳとして省略する。
Ｓ６０１では、人流計測部１３０２で計測した計測人流情報を演算部１２００に送信する。このとき、計測時刻も一緒に送信する。
Ｓ６０２では、演算部１２００が、記憶部１１００から前記計測時刻に対応した時間帯別確率分布情報１１０２を取得する。
Ｓ６０３では、演算部１２００内の人数分布予測部１２０１が、前記計測人数情報と時間帯別確率分布情報１１０２を用いて人数分布予測を行い、位置毎の予測人数を算出する。人数分布予測の原理及び算出方法については既に述べた通りであるため、ここでは省略する。
Ｓ６０４では、演算部１２００が、記憶部から位置別定員情報１１０３を取得する。
Ｓ６０５では、演算部１２００内の混雑度計算部１２０３が、位置毎の予測人数と、位置別定員情報から位置毎の混雑率を算出する。混雑率の算出は、位置毎に、予測人数を定員で割ることで算出する。
Ｓ６０６では、演算部１２００が、算出した位置毎の予測人数及び混雑率を、駅混雑情報表示装置１４００に送信する。
Ｓ６０７では、駅混雑情報表示装置１４００がＳ６０６で受信した予測人数及び混雑率をもとに、画面の表示を更新する。駅混雑情報表示装置１４００の表示については後述する。

＜表示画面の説明＞
混雑情報表示装置１４００の表示部１４０１に表示する画面について、一例を示した図７を用いて説明する。ホーム７０００の各位置を、それぞれの混雑率に応じて凡例７１００に示した色やパターンで表示する。これによって、ホームの位置毎の混雑率を視覚的にわかりやすく表示することが可能となる。この例では混雑率で示したが人数や割合を数値で図に示してもよい。また位置毎に表示したがホーム全体での人数または混雑率を表示してもよい。
またホーム７０００の上部７００１及び下部に、旅客の目的駅に対して推奨される待ち位置に基づき、それぞれの位置に対して前記目的駅を表示する。前記表示する目的駅は方面や番線毎に目的駅に表示している。この例では上部７００１に方面１の目的駅を表示し、下部７００２に方面２の目的駅を表示している。目的駅を表示するのは方面や番線を問わずまとめて表示してもよい。
表示する前記目的駅は、目的駅待ち位置情報１４０２を用い、表示する目的駅は、目的駅待ち位置情報１４０２に記録されており、かつ各位置の混雑率が予め定めておいた閾値以下であるときのみとする。この例では混雑率が１００％以下の場合に限り、目的駅を表示している。この例では７０１０、７０１１、７０１２の位置が閾値以下であり、上部７００１には方面１のＥ駅（７０２２）、Ａ駅・Ｂ駅（７０２３）を表示しており、下部７００２には方面２のＤ駅（７０２０）、Ｃ駅（７０２１）を表示している。
混雑情報表示装置１４００の表示部１４０１の表示についての説明を終える。

＜本発明の特徴による効果＞
本実施例の駅混雑予測装置により、駅ホームに設置されたセンサの計測範囲に限らずホーム全体の人数や、ホームの位置毎の人数を推定することができる。これによってセンサが設置されていない場所も含めたホーム全体の混雑状況を把握することができる。
また、混雑情報表示装置を含めた駅混雑予測システムによって、駅混雑予測装置による予測結果の混雑情報を用いて、どの位置が混雑しているのかを示すことができる。さらに混雑していない場所で待つことが推奨される旅客への誘導を行うことで混雑の平準化も期待できる。
また、駅ホーム全体の人数分布を推定することにより、ホーム以外で執務している駅員や、列車運行を管理している指令員などにホームの混雑状況を通知することができ、より迅速に混雑に対する対応を実現することができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１０００：駅混雑予測装置
１１００：記憶部
１２００：演算部
１３０２：人数計測部
１４００：混雑情報表示装置

Claims (5)

  1. 駅ホームにおける旅客の待機位置を時間帯ごとに確率分布で表した時間帯別確率分布情報を記憶する記憶部と、
    駅に設置された計測機器から駅ホームの所定の位置に待機する旅客の人数情報を取得する処理と、前記人数情報が計測された時刻における旅客の待機位置の確率分布を前記時間帯別確率分布情報から検索する処理と、前記旅客の待機位置の確率分布から前記所定の位置における旅客の待機確率を求め、前記人数情報を用いて駅ホームの他の位置に待機する旅客の人数を予測する処理と、を実行する演算処理部と、
    を有する駅混雑予測装置。
  2. 請求項１において、
    前記時間帯別確率分布情報は、旅客の目的地となる駅と駅ホームでの待機位置の確率分布とを対応付けた情報と、時間帯ごとの駅利用者の目的駅毎の人数とから算出されることを特徴とする駅混雑予測装置。
  3. 請求項１において、
    前記演算処理装置は、他の複数の位置に待機する旅客の人数を予測するものであって、測定した前記人数情報、及び、予測した他の複数の位置に待機する旅客の人数から駅ホーム全体の待機人数の分布を求めることを特徴とする駅混雑予測装置。
  4. 駅ホームにおける旅客の待機位置を時間帯ごとに確率分布で表した時間帯別確率分布情報を記憶する記憶部と、
    駅に設置された計測機器から駅ホームの所定の位置に待機する旅客の人数情報を取得する処理と、前記人数情報が計測された時刻における旅客の待機位置の確率分布を前記時間帯別確率分布情報から検索する処理と、前記旅客の待機位置の確率分布から前記所定の位置における旅客の待機確率を求め、前記人数情報を用いて駅ホームの他の複数の位置に待機する旅客の人数を予測し駅ホームの待機人数の分布を求める処理と、を実行する演算処理部と、を有する駅混雑予測装置と、
    前記駅混雑予測装置による駅ホームの人数分布の予測結果と、駅ホームのレイアウト情報を用いて、駅ホームの混雑状況を画面に出力する情報提供装置と、
    を備える駅混雑情報提供システム。
  5. 請求項４において、
    駅ホームの各位置には、予め待機人数の閾値が設定されており、前記予測結果が前記閾値を超える場合には、当該位置を他の位置と識別可能に表示し、又は、警報を出力することを特徴とする駅混雑情報提供システム。
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