JP7366631B2 - 情報処理システム及びプログラム - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、コンピュータに、予め定められた地域に設置されている複数の感震センサから収集された、各設置位置で測定された地震動情報を取得する機能と、前記地震動情報に基づいて、前記地域における道路の安全度に関する情報を作成する機能と、前記道路の安全度に関する情報の表示を制御する機能とを実現させるためのプログラムであり、前記道路の安全度に関する情報は、予め定めた時間が経過する度に、各時間が経過するまでに取得された前記地震動情報に基づいて生成され、前記地域における道路の安全度に関する情報を作成する機能は、前記道路の安全度に関する情報を3段階以上の安全度で評価するプログラムである。
請求項2記載の発明によれば、道路の安全度に関する情報を逐次更新できる。
<実施の形態1>
<システムの全体構成>
図1は、実施の形態1で用いる避難情報提供システム1の構成例を説明する図である。
避難情報提供システム1は、複数の感震センサ10と、サーバ20と、端末30と、これらを接続するインターネット40とで構成される。
本実施の形態で使用する感震センサ10は、MEMS(=Micro Electro Mechanical System)型の加速度センサと、電池と、メモリと、通信モジュールを含み、SI(=Spectral Intensity)値等の地震動情報を出力する。
以下、実施の形態で使用する感震センサ10を、MEMS型センサともいう。
本実施の形態で使用するMEMS型の加速度センサは、計測されたゆれ速度の最大値(すなわち速度応答スペクトル)からSI値を計算する機能と、計算されたSI値等を数回分記憶するメモリとを有している。なお、感震センサ10の出力には、水平2軸の合成加速度の最大値、各軸方向の最大加速度、応答速度、地震発生時刻、加速度値の生データ等が含まれる。これらの出力も地震動情報の一例である。
なお、MEMS型センサには、サーバ20等からの要求に従って、メモリに蓄積されている地震動情報を送信する機能も設けられている。メモリには、直近の地震動だけでなく、過去複数回の地震動の情報の記憶が可能である。地震の直後は、大量のデータがインターネット40に一度に流れ込むこと等に起因して通信のやり直しが発生する可能性があるためである。
MEMS型センサは、電池で動作する。このため、MEMS型センサの設置に際して電源工事は必要なく、管理負担も少なく済む。結果として、MEMS型センサの設置に関する制約が、いわゆる地震計に比して少なく済む。
基本的に、MEMS型センサは地面に設置するが、壁面や柱等に取り付けることも可能である。ただし、地面以外に設置されたMEMS型センサから出力されるSI値等は、地面に設置される場合と異なる値になる。このため、地面以外に設置されたMEMS型センサが出力するSI値は、補正して使用する。補正処理は、MEMS型センサで行ってもよいし、サーバ20で行ってもよい。
本実施の形態におけるサーバ20は、感震センサ10から出力されるSI値等の地震動情報を収集する機能と、SI値やSI値から算出された震度等に基づいて道路の安全度を示す地図を作成する機能と、作成された地図を端末30の画面上に表示する機能とを有する。ここでのサーバ20は、情報処理システムの一例である。
図1に示すサーバ20は、コンピュータ21と、地震動DB(=Data Base)22と、地図DB23と、センサ位置DB24と、避難場所DB25とを有している。
コンピュータ21は、CPU(=Central Processing Unit)と、BIOS(=Basic Input Output System)等が記憶されたROM(=Read Only Memory)と、ワークエリアとして用いられるRAM(=Random Access Memory)と、基本プログラムやアプリケーションプログラムを記憶するハードディスク装置等を有している。
データ取得部211は、感震センサ10に対応するSI値等を地震動DB22から取得する機能に対応する。ここでのデータ取得部211は、取得手段の一例である。本実施の形態における感震センサ10は、識別番号等により管理されており、個々の感震センサ10から出力される地震動情報には識別番号等が含まれている。
感震センサ10の設置場所は、センサ位置DB24で管理されている。感震センサ10の設置場所は、例えば地番で管理してもよいし、緯度、経度、高度で管理してもよい。もっとも、感震センサ10の設置場所は、設置場所に対応する図面や地図上の地点として管理してもよい。
評価地図作成部212は、サービスを提供する対象である地域の地図を地図DB23から読み出す。また、評価地図作成部212は、サービスの提供対象である地域で指定されている避難場所の位置を避難場所DB25から読み出す。
ここでの避難場所は1つに限らず複数でもよい。また、避難場所には、避難所に指定された最寄りの学校の他、広域避難場所も含まれる。
なお、実施の形態3で説明するように、震度相当値であるSI値に補助情報も加えて安全度を評価することで、より高い精度の評価の結果が得られることがある。
もっとも、以下では、震度を用いて説明する。震度の算出には、評価地図作成部212や不図示の演算部が用いられる。
例えば震度4以下であった道路の安全度を「高い」と評価し、震度5弱であった道路の安全度を「中程度」と評価し、震度5強以上であった道路の安全度を「低い」と評価する。
電源工事を必要とする地震計は高価なため、例えば1キロメートル四方に数個の割合でしか設置されていない。このため、地域内にある道路の震度は、測定地点の震度に基づいた予測値又は推定値としてしか得られない。
一方、本実施の形態で使用する感震センサ10は、例えば10メートル四方に1個以上の割合で設置が可能である。このため、地域内にあるほぼ全ての道路について実測値であるSI値を得ることができる。
このように、SI値だけであっても、感震センサ10が設置されている場所の近くに位置する道路や構造物の被害の状況を正しく知ることができる。
図1の場合、サーバ20内には、地震動DB22、地図DB23、センサ位置DB24、避難場所DB25の4つが設けられている。もっとも、DBの全て又は一部は、サーバ20の外部に存在してもよい。これらのDBは、例えばハードディスク装置で構成される。なお、地震動DB22、地図DB23、センサ位置DB24、避難場所DB25は、それぞれ独立したハードディスク装置に記憶されている必要はなく、1台のハードディスク装置の記憶領域に分散的に記憶されていてもよい。
地図DB23には、サービスの提供対象である地域の地図データが記憶される。
センサ位置DB24には、地震動情報を収集する感震センサ10の個別の識別情報と、設置場所を示す情報とが記憶されている。
避難場所DB25には、サービスの提供対象である地域で定められている避難場所の位置を示す情報が記憶されている。
端末30は、サービスの利用者や提供者が操作するコンピュータである。図1では、ノート型のコンピュータを例示しているが、デスクトップ型のコンピュータでもよいし、タブレット型のコンピュータやスマートフォン等の携帯可能なコンピュータでもよい。
なお、図1では、説明の都合上、端末30を1台だけ表しているが、実際には複数台の端末30がインターネット40に接続されている。
図2は、実施の形態1で用いる避難情報提供システム1の処理動作例を説明する図である。なお、図中に示すPは処理を意味する。
感震センサ10は、予め定めた震度以上の地震の発生をMEMS型の加速度センサを通じて検出すると、SI値等の地震動情報を地震動DB22に送信する(P1)。ここでの送信は、通信が可能になった感震センサ10がランダムに実行する。
感震センサ10が設置されている場所の地質や地盤、設置先である構造物の強度等は一様でない。例えば軟弱地盤でも地盤改良されている場所では、地盤改良されていない場所に比べて震度が小さくなる可能性がある。また、盛土で造成された場所では、切土で造成された場所よりも震度が大きくなる可能性がある。また、地面に直接設置されている場合と共同溝等の構造物内に設置される場合とでは、計算される震度が異なる可能性がある。
そこで、図2の場合には、4回に分けて地震動DB22にアクセスし、各アクセスの時点で地震動DB22に収集されている地震動情報を取得する。
図3は、時点T1で取得された地震動情報に基づいて計算された震度を感震センサ10の設置場所に対応付けて示す図である。本実施の形態の場合、図3に示す図は、端末30に表示されない。
図4は、時点T2で取得された地震動情報に基づいて計算された震度を感震センサ10の設置場所に対応付けて示す図である。図4に示す図も、端末30に表示されない。
この例の場合、時点T2(図4参照)で取得された地震動情報の数は、時点T1(図3参照)で取得された地震動情報の数よりも多くなっている。
続いて、コンピュータ21は、避難場所の周辺の道路の安全度を評価する(P4)。前述したように、本実施の形態の場合、コンピュータ21は、感震センサ10の設置場所に対応する道路の安全度を、対応する震度に基づいて評価する。
この後、コンピュータ21は、道路の安全度を表した地図を生成して端末30に送信する(P5)。道路の安全度を表した地図には、対象地域の道路に安全度を示す色が付される。例えば安全度が高い道路は薄い青色、安全度が中程度の道路は黄色、安全度が低い道路は赤色が付される。道路の安全度を表した地図は、道路の安全度に関する情報の一例である。
しかし、地震動情報が存在しない道路や地震動情報の数が予め定めた個数より少ない道路については、道路の安全度を評価せず、安全度が不明であると表示することも可能である。安全度が不明との表示を加えることで、速報性と情報の正確性とを両立させることができる。
図6の表示についても、図5と同様の考え方が当てはまる。もっとも、地震の発生から時間が経過するほど、各道路に設置されている感震センサ10から収集される地震動情報の数は増えると考えられ、安全度が不明と評価される区間は次第に減少すると考えられる。
なお、地震動情報が存在しない又は地震動情報の数が予め定めた個数より少ない道路の安全度をどのように評価し、評価された結果をどのように利用者に提供するかについては、様々な手法が考えられ、安全度が不明との表示は一例に過ぎない。また、予め定めた個数の与え方も様々である。道幅に応じて個数を変える考え方もあるし、道幅に関係なく個数を定める考え方もある。
勿論、被害の正確な状況は現地に行かないと分からない。しかし、従前のように、地域内に点在する地震計の震度を参考に、避難に用いる道路の選択をサービスの利用者等に委ねる手法とは異なり、道路の安全度を具体的に示すことができる。
このように、本実施の形態における避難情報の提供サービスは、安価かつ小型で電源工事が不要なMEMS型センサの特性を最大限に活用することで実現されるものであり、従前の地震計を用いるシステムでは実現し得ないサービスである。
本実施の形態では、対象地域の道路の安全度を評価した地図上に、利用者の現在地から避難場所への推奨経路も表示するサービスについて説明する。
図7は、実施の形態2で用いる避難情報提供システム1の処理動作例を説明する図である。なお、図7には図2との対応部分に対応する符号を付して示している。
図7に示す例の場合、コンピュータ21は、対象地域の地震動情報の取得後に、端末30から利用者の現在位置を受信する(P11)。
本実施の形態の場合、例えば端末30に搭載されているGPS(=Global Positioning System)受信機の出力を現在位置として使用する。もっとも、サービスの利用者が端末30に入力した地番等を現在位置として用いてもよい。
次に、コンピュータ21は、現在位置から避難場所に移動するための推奨経路を追加した地図を端末30に送信する(P13)。
本実施の形態の場合、推奨経路は、安全度が低い道路を含まないように設定される。すなわち、コンピュータ21は、安全度が高い道路と安全度が中程度の道路しか含まないように推奨経路を設定する。また、安全度が中程度の道路が推奨経路に含まれる場合には、該当する道路を移動する距離が可能な限り短くなるように推奨経路を設定する。
図8の場合、現在位置は、ディスプレイ31の左上隅に二重丸で表示されている。一方、避難場所は、同じ道路の延長線上に当たるディスプレイ31の右側である。このため、最短の経路は、道路を直進することである。しかし、その経路では、安全度が中程度である道路の移動距離が長くなる。そこで、図8の場合、安全度が中程度の道路を1箇所で横断する経路が推奨経路として提示されている。
図9の地図によると、時点T1の段階では、安全度が中程度と思われた画面中央の道路の安全度が低くなっている。このため、推奨経路は、時点T1の段階よりも更に大きく迂回した経路に変更されている。
また、図9の例では、現在位置が時点T1の場合と同じであるが、時点T1と時点T2の間に現在位置が移動している場合には、移動後の現在位置を起点とする推奨経路が提示される。
また、他の避難場所の候補への移動距離が徒歩による移動が困難な場合、本実施の形態におけるコンピュータ21は、現地に留まることを利用者に提案するとともに、救助要請を関係機関に自動的に送信する等の機能を実行する。
以上の通り、本実施の形態では、経路長ではなく、評価の対象である各道路に実際に設置されている感震センサ10(図1参照)から出力されるSI値に基づいて評価された道路の安全度に基づいて推奨経路を定めるため、ユーザの安全な避難を支援する情報の提供が可能になる。
前述の実施の形態では、震度相当値であるSI値を使用して、対象地域内にある道路の安全度を個別に評価し、その結果を表示色の違いで表現した地図を生成しているが、本実施の形態では、補助情報も活用して評価の精度を高める場合を説明する。
図10は、実施の形態3で用いる避難情報提供システム1Aの構成例を説明する図である。図10には、図1との対応部分に対応する符号を付して示している。
避難情報提供システム1Aは、サーバ20に補助情報DB26を設ける点でのみ、避難情報提供システム1(図1参照)と相違する。
もっとも、補助情報DB26に記憶される情報は、それぞれ独立したデータベースで管理されていてもよい。また、補助情報DB26は、サーバ20の外部に存在してもよい。また、補助情報DB26は、地震動DB22等と同じ1台のハードディスク装置の記憶領域に分散的に記憶されていてもよい。
例えば道路の幅を用いることで、SI値だけによる安全度の評価よりも現場の状況を反映できる。例えば道幅が狭い道路では、同じ震度でも、道幅が広い道路に比べて通行に支障が生じる可能性が高くなる。特に路地は、地図上には存在しても地震後の通行には適していない。従って、同じ震度でも、道幅が狭い道路の安全度は下げる方向に補正される。一方で、道幅が広い道路は、同じ震度でも、道路の安全度は上げる方向に補正される
また、耐震工事の予定及び履歴を用いることで、SI値だけによる安全度の評価よりも現場の状況を反映できる。例えば建物や橋梁等の構造物の築年数が古くても、耐震工事の履歴がある場合には、道路の安全度を下げなくてもよい。一方で、建物や橋梁等の構造物について耐震工事が予定されている場合には、該当する建物の耐震性が下がっている可能性がある。この場合には、該当する建物が存在する道路の安全度を下げる方向で補正する。
また、電柱の有無を用いることで、SI値だけによる安全度の評価よりも現場の状況を反映できる。例えば電柱が無い道路や無電柱化された道路では、地震による電柱の倒壊の心配が無い。一方で、電柱がある道路は、電柱が無い道路よりも安全度を下げる方向で補正する。
また、降水量を用いることで、SI値だけによる安全度の評価よりも現場の状況を反映できる。例えば舗装されていない斜面では、地震による地盤の緩みと降雨の影響で土砂崩れが発生する可能性が高くなる。そこで、舗装されていない斜面が近接する道路では降水量の累積値が基準を超えた場合に、安全度を下げる方向で補正する。
もっとも、入力される情報毎に固有の点数と重みを設定した計算式に基づいて、道路の安全度を計算してもよい。
図9に示す地図の場合には、画面中央の道路の安全度が低くなっていたが、補助情報を加味して評価した地図の場合には、道幅が広い道路の安全度が高く再評価されている。一方で、避難場所に通じる道幅の狭い道の一部の安全度が低く再評価されている。
このため、避難場所に至る推奨経路は、道幅の広い道路を通過する経路に変更されている。
このように本実施の形態では、震度相当値であるSI値に補助情報を加味して道路の安全度を評価するため、道路の安全度の精度を高めることができる。
前述の実施の形態は、いずれも単発の地震が発生した後の道路の安全度を評価しているが、地震は複数回連続することも多い。この場合、1回目の地震による揺れでは安全度が高い道路でも、2回目の地震による揺れの影響を考慮すると安全度が低下する可能性もある。
また、個々の地震による安全度の評価は高くても、複数の地震が連続して発生することで構造物等に対する疲労が蓄積し、道路の安全度が低下する可能性もある。
もっとも、SI値を補正するのではなく、評価に用いる基準を変更してもよい。すなわち、2回目の地震で測定されたSI値に基づく安全度の評価では、1回目の評価で用いた基準よりも低い評価が出る基準を用いてもよい。
なお、本実施の形態における処理は、図2や図7における時点T1、T2等を1回目の地震、2回目の地震等と読み替えることで実行が可能である。
前述の実施の形態の場合には、道路の安全度の評価をサーバ20側で実行しているが、該当する処理の全部又は一部を端末30側で実行してもよい。
図12は、実施の形態5で用いる避難情報提供システム1Bの構成例を説明する図である。図12には、図1との対応部分に対応する符号を付して示している。
図12に示す例は、データ取得部211と、評価地図作成部212と、表示制御部213の全てを端末30で実行する場合に対応する。ここでの端末30は、情報処理システムの一例である。
本実施の形態の場合も、予め定めた震度以上の地震の発生をMEMS型の加速度センサを通じて検出した感震センサ10が、SI値等の地震動情報を地震動DB22に送信する(P1)。
本実施の形態の場合、利用者の操作に基づいて、端末30が、対象地域の地震動情報を取得する(P2)。次に、端末30は、対象地域の地図と避難場所を取得する(P3)。この後、端末30は、避難場所の周辺の道路の安全度を評価する(P4)。
本実施の形態では、実施の形態1を前提に説明しているが、前述した実施の形態2~4についても、本実施の形態で説明したように、各種の処理を端末30側で実行することが可能である。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、前述の実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
また、前述の実施の形態においては、サーバ20と端末30のそれぞれを情報処理システムの一例として説明したが、サーバ20と端末30とで機能を分散して実行する場合にはサーバ20と端末30が情報処理システムの一例となる。
また、前述の実施の形態においては、地域における道路の安全度に関する情報の一例として道路の安全度を3段階で表した地図について説明したが、作成される情報は地図形式に限らない。例えば道路の管理番号と安全度とを関連付けたテーブル形式でもよい。
Claims (2)
- 予め定められた地域に設置されている複数の感震センサから収集された、各設置位置で測定された地震動情報を取得する取得手段と、
前記地震動情報に基づいて、前記地域における道路の安全度に関する情報を作成する作成手段と、
前記道路の安全度に関する情報の表示を制御する表示制御手段と
を有し、
前記道路の安全度に関する情報は、予め定めた時間が経過する度に、各時間が経過するまでに取得された前記地震動情報に基づいて生成され、
前記作成手段は、前記道路の安全度に関する情報を3段階以上の安全度で評価する情報処理システム。 - コンピュータに、
予め定められた地域に設置されている複数の感震センサから収集された、各設置位置で測定された地震動情報を取得する機能と、
前記地震動情報に基づいて、前記地域における道路の安全度に関する情報を作成する機能と、
前記道路の安全度に関する情報の表示を制御する機能と
を実現させるためのプログラムであり、
前記道路の安全度に関する情報は、予め定めた時間が経過する度に、各時間が経過するまでに取得された前記地震動情報に基づいて生成され、
前記地域における道路の安全度に関する情報を作成する機能は、前記道路の安全度に関する情報を3段階以上の安全度で評価するプログラム。
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