JPH0475199A - Crowd walk simulation system - Google Patents

Crowd walk simulation system

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JPH0475199A
JPH0475199A JP2189224A JP18922490A JPH0475199A JP H0475199 A JPH0475199 A JP H0475199A JP 2189224 A JP2189224 A JP 2189224A JP 18922490 A JP18922490 A JP 18922490A JP H0475199 A JPH0475199 A JP H0475199A
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crowd
pedestrians
simulation system
point
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Kaoru Aihara
相原 薫
Koji Osada
耕治 長田
Yoshito Bando
坂東 吉人
Hidehiko Nakagawa
秀彦 中川
Yutaka Daimon
豊 大門
Toyokatsu Sato
佐藤 豊勝
Keigo Takeuchi
啓五 竹内
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

PURPOSE:To easily analyze and predict crowd action with high accuracy by simulating walkers by using resiliency and attractive force. CONSTITUTION:This crowd walk simulation system sets a travel area and simulates the action of a crowd in the travel area. Runners, obstacles, and a destination point are so set that the resiliency depending upon a distance operates between runners and between a runner and an obstacle, and the constant attractive force irrelevant to the distance operates between the runner and destination point. Consequently, the action of the crowd can be simulated with high accuracy by using a motion equation based upon the resiliency and attractive force.

Description

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

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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

例えば群衆の滞留か発生したためにその誘導を行おうと
する場合、従来は、人手を動員してプラカードやメガホ
ン、ロープ等により、或いは案内放送により誘導してい
る。この場合の全体の状況を把握する従来の監視システ
ムとしては、テレビモニタ方式がしばしば採用される。
For example, when a crowd has accumulated and it is necessary to guide the crowd, conventionally, people have been mobilized to guide the crowd using placards, megaphones, ropes, etc., or by announcements. In this case, a television monitor system is often adopted as a conventional monitoring system for grasping the entire situation.

〔発明か解決しようとする課題〕[Invention or problem to be solved]

しかしなから、従来、人の数や群衆の動向等を把握して
リアルタイムに解析し、その解析結果から自動的に必要
に応した誘導等を行えるようにしたシステムは実用化さ
れていない。
However, to date, no system has been put into practical use that can grasp the number of people, crowd movements, etc., analyze them in real time, and automatically provide guidance as needed based on the analysis results.

テレビモニタ方式は、群衆等の動向を比較的簡便に監視
することかできるか、常にモニタ画面の前に監視員がは
りついて監視し、監視員の感覚的な判断により群衆等の
動向を把握しているため、その維持、運営に人手は勿論
、時間やコストかかかり、しかも、リアルタイムに迅速
に対応することかできないという問題かある。特にモニ
タ範囲が広くなると、管理上において重大な非常事態発
生の発見を初期の段階で見逃したり、遅れるという問題
かある。
Is it possible to monitor the movements of crowds, etc. relatively easily with the TV monitor method? A lifeguard always stays in front of the monitor screen and monitors the movements of the crowd, etc. based on the observer's intuitive judgment. Therefore, maintaining and operating the system requires not only manpower but also time and cost, and there is also the problem that it is not possible to respond quickly in real time. In particular, when the monitoring range becomes wider, there is a problem in management that the discovery of the occurrence of a serious emergency situation may be overlooked or delayed at an early stage.

また、入場者の管理をしようとする施設では、入場ゲー
トで回転式や光電管式等により人を計数する方法か採用
されるが、入場後は敷地内のとこに何人いるか等、エリ
ア毎の把握かできない。そこで、エリア毎の把握を行う
ため、検出エリア上部から超音波を使って人の数を計数
する方法もあるか、この方法では、天候の変化による誤
差が大きいという問題かある。
In addition, facilities that try to manage visitors use a method of counting people at the entrance gate using a revolving system or a photocell system, but after entering the premises, it is possible to keep track of how many people are in each area. I can't do it. Therefore, in order to grasp the number of people in each area, there is a method of counting the number of people using ultrasonic waves from the upper part of the detection area, but this method has the problem of large errors due to changes in the weather.

その他には、静止画像処理を使った方法もあるか、この
方法では、必要な情報の抽出を画像の1コマずつ手作業
で行うため、多くの労力を必要とし、また時間もかかる
という問題かある。
Is there another method that uses still image processing? With this method, the necessary information is extracted manually from each image frame by frame, which requires a lot of labor and time. be.

プラカードやメガホン、ローブ等、或いは案内放送を用
いる方法は、そのための人手を必要とし、特に混雑の激
しい場合には逆に誘導者か交通の障害になったりしてか
えって群衆から不満か生じる要因となることもある。ま
た、危急時の非難誘導でも全体に対して的確な指示を伝
達することが難しいということもある。さらに、案内放
送を用いる方法では、周囲が騒々しくなると伝わりにく
いという問題もある。
Methods using placards, megaphones, robes, etc., or information announcements require manpower, and especially in cases of heavy congestion, they may become a nuisance to guides or traffic, which can lead to dissatisfaction from the crowd. Sometimes it becomes. Furthermore, it may be difficult to convey accurate instructions to the entire group when guiding people to help in an emergency. Furthermore, the method of using guidance announcements has the problem that it is difficult to convey information when the surrounding area is noisy.

本発明は、上記の課題を解決するものであって、目的は
、リアルタイムに群衆の動向を把握し、不特定多数の人
か集まる空間の安全管理、管理運営を行える群衆歩行シ
ミュレーションシステムを提供することである。本発明
の他の目的は、群衆の動向を解析し状況に応じた適切な
処理を行うことかできるようにすることである。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a crowd walking simulation system that can grasp crowd trends in real time and perform safety management and management of spaces where an unspecified number of people gather. That's true. Another object of the present invention is to analyze crowd trends and perform appropriate processing according to the situation.

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

そのために本発明は、歩行領域を設定して該歩行領域で
の群衆の流動をシミュレートする群衆歩行シミュレーシ
ョンシステムであって、歩行者、障害物、及び目的地点
のそれぞれに歩行者同士、歩行者と障害物との間には距
離に依存する反発力が作用し、歩行者と目標地点との間
には距離に関係ない一定の吸引力が作用するように設定
したことを特徴とする。そして、歩行者と障害物に正の
電荷、目的地点に負の電荷を与え、対象歩行領域を磁場
によって表してクーロンの法則と運動方程式に基づき歩
行者か目的地に向かって進むようにシミュレートするこ
とを特徴とする特 〔作用〕 本発明の群衆歩行ノミュレーションシステムでは、歩行
者、障害物、及び目的地点のそれぞれに歩行者同士、歩
行者と障害物との間には距離に依存する反発力か作用し
、歩行者と目標地点との間には距離に関係ない一定の吸
引力か作用するように設定したので、反発力と吸引力に
よる運動方程式で高い精度で群衆の流動をソミュレート
することかできる。
To this end, the present invention provides a crowd walking simulation system that sets a walking area and simulates the flow of crowds in the walking area. The present invention is characterized in that a repulsion force that depends on the distance acts between the pedestrian and the obstacle, and a constant attraction force that is independent of the distance acts between the pedestrian and the target point. Then, a positive charge is applied to the pedestrian and the obstacle, and a negative charge is applied to the destination point, the target walking area is represented by a magnetic field, and the pedestrian or the destination is simulated based on Coulomb's law and the equation of motion. In the crowd walking simulation system of the present invention, distances between pedestrians and between pedestrians and obstacles depend on the distance between pedestrians, obstacles, and destination points. The setting is such that a repulsive force acts between the pedestrians and the target point, and a constant attractive force is applied between the pedestrian and the target point, regardless of the distance.The equation of motion based on the repulsive force and attractive force can be used to accurately measure the flow of the crowd. It can be simulated.

〔実施例〕〔Example〕

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

第11Dは本発明に係る群衆歩行シミュレーションシス
テムの1実施例を説明するための図、第2図は各要素の
設定条件を説明するための図、第3図はシミュレート処
理の例を説明するための図である。
11D is a diagram for explaining one embodiment of the crowd walking simulation system according to the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the setting conditions of each element, and FIG. 3 is a diagram for explaining an example of simulation processing. This is a diagram for

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

モデルの基本的考え方は、第2図(atに示すように歩
行者−人ひとりと壁や柱、手すり等に正の電荷を与え、
同図(b)に示すように目的地点に負の電荷を与える。
The basic idea of the model is to apply a positive charge to each pedestrian, wall, pillar, handrail, etc. as shown in Figure 2 (at).
As shown in FIG. 4(b), a negative charge is applied to the destination point.

このことにより、各歩行者は他の歩行者や障害物からは
反発力を、目的地点からは吸引力を受けることになる。
As a result, each pedestrian receives a repulsive force from other pedestrians and obstacles, and an attractive force from the destination point.

そして、対象歩行領域は磁場によって表し、歩行者はそ
の中をクーロンの法則と運動方程式に基つき、他の歩行
者や障害物を避けなから目的地点に向かって進むことて
シミュレーションを実現する。
Then, the target walking area is represented by a magnetic field, and based on Coulomb's law and the equation of motion, the pedestrian moves toward the destination while avoiding other pedestrians and obstacles, thereby realizing a simulation.

また、歩行空間の表現については、壁や柱なとの障害物
の周辺や、改札ゲート、施設入日付近なと歩行に関して
一定の規則性のある領域に於ける人の流れを忠実に再現
するために、多様な電荷を用いて歩行空間か構成される
。例えば同図(d)に示す磁気双極子を同図(e)に示
すように入場ゲート付近での間仕切り壁の端部に設定す
ることにより歩行者の割り振りを行う。このような磁気
双極子を用いないと、端線円内て完全に止まってしまう
歩行者が生じる。また、同図(f)に示す磁気二重層を
同図(g)に示すように施設や部屋への入口部分に設定
す゛ることにより、端線円内付近に位置する歩行者をス
ムーズに内部へ吸引(誘導)する。
In addition, regarding the expression of walking space, we faithfully reproduce the flow of people in areas where there is a certain regularity in terms of walking, such as around obstacles such as walls and pillars, ticket gates, and near entrance to facilities. Therefore, a walking space is constructed using various charges. For example, pedestrians can be allocated by setting the magnetic dipoles shown in FIG. 4(d) at the ends of the partition walls near the entrance gates as shown in FIG. 2(e). If such a magnetic dipole is not used, some pedestrians will come to a complete stop within the edge line circle. In addition, by installing the magnetic double layer shown in Figure (f) at the entrance to facilities and rooms as shown in Figure (g), pedestrians located near the edge line can be smoothly guided inside. Aspirate (induce).

歩行領域は、同図(h)に示すように壁を表す任意のベ
クトルを時計回りに互いにつなぎ合わせることにより囲
まれた部分て表現される。また、歩行領域から見て壁ベ
クトルの接続点(頂点)の接点番号が常に時計回りにな
るようにシーケンシャル番号を付ける。これにより、歩
行者か正常な位置(歩行領域内に位置する)にいるかど
うかの判定か可能となる。
The walking area is expressed as an enclosed area by connecting arbitrary vectors representing walls in a clockwise direction, as shown in FIG. 2(h). In addition, sequential numbers are assigned so that the contact numbers of the connection points (vertices) of wall vectors are always clockwise when viewed from the walking area. This makes it possible to determine whether the pedestrian is in a normal position (located within the walking area).

また、壁ベクトルの接続点の中で歩行領域側に凸をなす
もの、例えば同図(h)に示す例ては、2.6.7.1
3.14.18.20.21,23〜26を「コーナー
」として認識する。
In addition, among the connection points of wall vectors, those that are convex toward the walking area, for example, 2.6.7.1 shown in FIG.
3.14.18.20.21, 23-26 are recognized as "corners".

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

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

各歩行者が同図(ilに示すようにそれぞれ半径3mの
テリトリ−を持ち、進行方向1800の中に他の歩行者
や障害者が入った時のみ反発力を受ける。
Each pedestrian has a territory with a radius of 3 m, as shown in FIG.

また、目的地点からは距離に関係なく一定の吸引力を受
ける。なお、吸引力についてはクーロンの法則に従わな
い。歩行者か受ける力か複数の場合は、同図(j)に示
すように各々の力を合成(ベクトル和)したものとして
表される。
In addition, a constant attraction force is applied from the destination point regardless of the distance. Note that the attraction force does not follow Coulomb's law. If there are multiple forces being received by a pedestrian, each force is expressed as a composite (vector sum) as shown in (j) of the same figure.

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

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

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

1行目二歩行者データは集団入力か個人入力が(−〇は
集団入力を示す) 2行目、集団人数 3行目 目的地、探索形式、発生位置ヘクトル歩行速度
、発生密度、発生時刻 4行目、経路表示接点数 5行目 経路表示接点番号(3桁の連続)以下4行毎に
一つの集団のデータを入力してゆく。
1st line, 2nd pedestrian data is group input or individual input (-〇 indicates group input) 2nd line, group number 3rd line Destination, search format, occurrence location hector walking speed, occurrence density, occurrence time 4 Line, number of route display contacts 5th line Enter data for one group every 4 lines after the route display contact number (3 consecutive digits).

歩行経路については、発生・最終目的地点の他に、その
途中の回遊ルートとしてのポイントか複数指定される。
Regarding the walking route, in addition to the starting and final destination points, multiple points are specified as excursion routes along the way.

これらはコーナーとして認識されている、壁の接点番号
の連続として与えられる。
These are given as a sequence of wall contact numbers, known as corners.

しかし、こ′れは[障害物や他の歩行者からの干渉を受
けながらも、目的地点に対して最短距離で進もうとする
」人間の歩行特性を考慮しているためである。
However, this is because it takes into account the walking characteristics of humans, who try to proceed in the shortest distance to their destination despite interference from obstacles and other pedestrians.

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

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

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

ここて歩行空間に関するシミュレーンヨンモデルの特殊
な要素として例えば「歩行者の発生・最終目的地点」と
「アクアミュージアムへの入場ゲートJ1 F観覧・鑑
賞地点」かあり、これらの地点て、歩行者は、前述の歩
行原理とは異なったロジックに基づいて行動する。
Here, special elements of the simulation model regarding pedestrian space include, for example, the ``Pedestrian generation/final destination point'' and the ``Aqua Museum entrance gate J1 F viewing/appreciation point.'' acts based on a logic different from the above-mentioned walking principle.

[歩行者の発生・最終目的地点Jは、点てはなく壁の頂
点を結ぶ線分上に歩行者が発生または到達することにな
るか、歩行者−人ひとりについて乱数により線分上の一
地点(発生・到達)が決定される。
[Pedestrian occurrence/final destination point J is determined whether the pedestrian occurs or arrives on a line segment that connects the vertices of the wall instead of a point, or is determined by a random number on the line segment for each pedestrian. The point (occurrence/arrival) is determined.

[アクアミュージアムの入場ゲート」においては、各歩
行者が到達した後、予め設定された一定時間のサービス
(待ち時間に相当)を受けるまてその地点に留まる。ま
た、到達時点で既に待ち行列か形成されている場合は、
その一番短い列の最後尾に並ぶことになる。
After each pedestrian reaches the [Aqua Museum Entrance Gate], they remain at that point until they receive service for a preset period of time (equivalent to waiting time). Also, if a queue has already been formed by the time you arrive,
You will line up at the end of the shortest line.

「観覧・鑑賞地点」は、壁の頂点を結ぶ線分上に等間隔
で複数の窓口を設定することにより与えられる。窓口か
全てふさがっている時は、同様に待ち行列を形成する。
A "viewing/appreciation point" is provided by setting a plurality of windows at equal intervals on a line connecting the vertices of the wall. When all the counters are occupied, a queue is formed in the same way.

ただし「入場ゲートJの場合は、サービス終了後に次の
目的地点に向かって前進を開始するのに対して、このケ
ースでは待ち行列の最後尾を回ってから次の目的地点に
向かうため、−旦、行列の最後尾付近に仮の目的地点を
設定し、そこを通過した後、本来の次の目的地点に向か
うことになる。
However, ``In the case of Entrance Gate J, you start moving toward the next destination point after the service ends, but in this case, you go to the next destination point after going around the end of the queue, so - , a temporary destination point is set near the end of the queue, and after passing there, the vehicle heads to the original destination point.

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

次に、シミュレーション計算の手順(フローチャート)
について第1図を用い以下に詳述する。
Next, the simulation calculation procedure (flow chart)
This will be explained in detail below using FIG.

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

歩行者データについては、歩行者か属する集団としての
固定データと歩行行動中に一人ひとりか持つ可変データ
か入った歩行者ファイルとに分けられるか、ここでは以
下に示す前者の集団データ(18パターン)の入力か行
われる。
Pedestrian data can be divided into fixed data as a group to which pedestrians belong, and pedestrian files containing variable data that each person has during walking behavior.Here, we will use the former group data (18 patterns) as shown below. input is performed.

■集団人数、■発生・最終目的地点、■歩行速度、■発
生密度、■発生時刻、■経路表示接点番号(回遊ルート
)。
■Number of people in the group, ■Occurrence/final destination point, ■Walking speed, ■Occurrence density, ■Occurrence time, ■Route display contact number (migratory route).

(S2)全ての壁の接続点(頂点)についてコーナー(
歩行領域に対して凸をなす)であるか否かの認識を行う
。判定の方法は、壁の接続点を構成する2つのベクトル
のなす角度θについてsinθ〉0となる場合に、その
接続点をコーナーとして認識する。したかって、例えば
第3図(a)に示す例では、θ1〜θ5についてそれぞ
れのsinθの値を求めると、 sinθ、〉0、 s
inθ3〉0となるaとCかコーナーとして認識される
(S2) Corners (
It is recognized whether the walking area is convex (convex with respect to the walking area). The determination method is to recognize the connection point as a corner if the angle θ formed by the two vectors forming the connection point of the wall is sin θ>0. Therefore, for example, in the example shown in FIG. 3(a), when the values of sin θ are calculated for each of θ1 to θ5, sin θ, 〉0, s
A and C, where inθ3>0, are recognized as corners.

(S3)上記■の処理でコーナーとして認識された頂点
間の隣接関係を認識する。これは、歩行者か後述する探
索歩行の状態に入った場合の仮の目標地点を決定すると
きに参照される。隣接関係は、1つの頂点から他の頂点
を見て以下の条件を満足している場合、[接続している
」と判定される。
(S3) Recognize the adjacency relationship between the vertices recognized as corners in the process (2) above. This is referred to when determining a temporary target point when a pedestrian enters a search walking state, which will be described later. The adjacency relationship is determined to be "connected" when looking from one vertex to another vertex and satisfying the following conditions.

■見えること ■相手側の頂点の片側の壁しか見えないことこの隣接関
係は、例えば第311(blに示す歩行空間て以下のよ
うな行列により表される。
■Visibility ■Can only see the wall on one side of the opponent's vertex This adjacency relationship is expressed, for example, by the following matrix in the walking space shown in No. 311 (bl).

12’345678910 ここで接続している場合は「1」、接続していない場合
は「0」である。なお、これは有向フラグであるため隣
接関係行列は必ずしも対象な行列とはならない。
12'345678910 If it is connected, it is "1", and if it is not connected, it is "0". Note that since this is a directed flag, the adjacency relationship matrix is not necessarily a symmetric matrix.

(S4)歩行者か歩行領域内に発生し、前述した歩行原
理に基づいて単位時間毎に全歩行について位置座標の計
算を行う。この際、歩行者か受ける磁力の計算は、各歩
行者−人ひとりについて行われる。そのため、あるグル
ープに属する歩行者が他のグループの歩行者にとっての
目的地点から吸引力を受けないよう、計算の対象となっ
ている歩行者の目的地点以外のポイントは、負の電荷を
持たないようにする。
(S4) A pedestrian occurs within the walking area, and the position coordinates of all the pedestrians are calculated for each unit time based on the above-mentioned walking principle. At this time, the calculation of the magnetic force that the pedestrian receives is performed for each pedestrian. Therefore, in order to prevent pedestrians belonging to a certain group from receiving attraction from the destination points of pedestrians of other groups, points other than the pedestrian destination points that are the subject of calculation do not have a negative charge. Do it like this.

(S5)各歩行者の板目的地点を決定し、歩行経路のチ
エツクを行う。
(S5) Determine the board destination point of each pedestrian and check the walking route.

歩行経路のチエツクにおけるコーナー通過の際の処理に
ついては以下のように行う。
Processing when passing a corner during walking route checking is performed as follows.

歩行者は指定されたコーナーや線分上の点から吸引力を
受け、それらを順次通過することによって最終目的地点
に到達する。しかし、実際にサービスを受けない、つま
り、第3図(C1に示すように回遊ルートを最短経路で
歩行するために指定されたコーナー(はとんとか該当す
る)に負の電荷を持たせると、歩行者は[壁ぎわを通過
するのではなく、壁(コーナー)に−旦ぶつかった後、
次のコーナーに向かう」といった不自然な動きを示すこ
とになる。従って、実際は第3図(d)に示すように指
定されたコーナーのやや歩行領域内側に仮の目的地点を
設定することによって、自然な流れを実現する。
Pedestrians receive attraction from designated corners and points on line segments, and reach their final destination by passing through them one after another. However, if you do not actually receive the service, that is, if you give a negative charge to the corner (corresponding to Haton) designated for walking the shortest route on the excursion route as shown in Figure 3 (C1). , the pedestrian [after hitting the wall (corner) once instead of passing through the edge of the wall]
This results in unnatural movements such as "heading towards the next corner." Therefore, in reality, a natural flow is achieved by setting a temporary destination point slightly inside the walking area of the designated corner, as shown in FIG. 3(d).

目的地点の通過の認識については、第3図(e)に示す
ように[歩行者から、そのコーナーを構成する両側の壁
が見えたこと(図示斜線の領域)をもって通過した」と
見なしているか、実際の計算上では、以下の方法をとる
Regarding the recognition of passing the destination point, as shown in Figure 3 (e), is it considered that the pedestrian has passed when the walls on both sides that make up the corner are visible (shaded area in the figure)? In actual calculation, the following method is used.

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

(S6)例えば[アクアミュージアムの入場ゲート」や
「観覧・鑑賞地点]では、待ち行列か発生する。歩行者
が待ち行列に並んだ場合は、通常歩行の状態とは異なっ
た認識を持ち、前述の歩行原理には従わなくなる。この
場合は、同図(h)に示すように線分上に設けられた各
窓口前に50an間隔の仮想点行列を設定し、この上に
各歩行者か順次、配置されていく。各歩行者は、窓口か
見えた時点て待ち時間か最短で済む、つまり行列の長さ
か最小の位置(仮想点)を確保する。その時点て、該当
する仮想点(・)はその歩行者にとっての板目的地点と
なり、負の点電荷を帯びることによって吸引する。
(S6) For example, waiting lines occur at [Aqua Museum entrance gates] and [viewing/appreciation points]. When pedestrians line up in queues, they have a different perception from normal walking, and In this case, as shown in the figure (h), a virtual point matrix with an interval of 50an is set in front of each window provided on the line segment, and each pedestrian is As soon as each pedestrian sees a counter, he or she secures a position (virtual point) with the shortest waiting time, i.e., the minimum queue length.At that point, the corresponding virtual point (- ) becomes the board destination point for the pedestrian, and attracts it by being charged with a negative point charge.

(S7)〜(S8)各歩行者について受ける磁力から速
度、方向を計算する。
(S7) to (S8) Calculate the speed and direction from the magnetic force received by each pedestrian.

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

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

このデータ保存の処理は、前述した歩行行動中の−人ひ
とりか持つ可変データか入った歩行者ファイルに、単位
時間毎の状態変化を書き込むものである。歩行者はファ
イルは、例えば以下のデータから構成される 装置座標、■歩行速度の向き、大きさと上限値、■最終
目的地点、■次目的地点、■歩行経路(経路表示接点番
号)、■既通過地点、■歩行形式(経路従属歩行or探
索歩行)、■歩行状態(未発生or発生、通常歩行、待
ち行列(待ち行接列近中、待ち行列中、待ち行列退去、
行列後方迂回)、歩行終了) なお、シミュレーションの途中で、他の歩行者からの干
渉(反発力)を受けたために、次の目的地点を見失う歩
行者が生しる。その際、該当する歩行者は探索歩行の状
態に入り、現状の位置座標と目的地点の位置座標を基に
、最適なコーナーを仮の目的地点に設定する。
This data storage process writes state changes for each unit time into a pedestrian file containing variable data held by each person during the above-mentioned walking action. For pedestrians, files include, for example, the following data: device coordinates, ■ walking speed direction, magnitude and upper limit, ■ final destination point, ■ next destination point, ■ walking route (route display contact number), ■ existing Passing points, ■Walking type (route-dependent walking or search walking), ■Walking status (not occurring or occurring, normal walking, waiting queue (nearing a queue, in a queue, leaving the queue,
During the simulation, some pedestrians may lose sight of their next destination due to interference (repulsion) from other pedestrians. At that time, the pedestrian in question enters a state of search walking, and sets the optimal corner as a temporary destination point based on the current position coordinates and the position coordinates of the destination point.

最適なコーナーの選択基準は、以下に示す通りである。The criteria for selecting the optimal corner are as shown below.

■ 歩行者は一度通過したコーナーを記憶しており、原
則として二度とそこを通過しない。これは歩行者か無限
ループに陥ることを防ぐためである。従って、また通過
していないコーナーの中から最適なコーナーを選択する
■ Pedestrians remember the corners they have passed and, in principle, do not pass there again. This is to prevent falling into a pedestrian or infinite loop. Therefore, the optimal corner is selected from among the corners that have not been passed yet.

■ 見失った目的地点のコーナー間隣接関係行列を参照
し、その中から隣接関係にあるコーナーを選ぶ。
■ Refer to the corner-to-corner adjacency relation matrix of the lost destination point, and select corners that are in an adjoining relation from there.

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

■ 歩行者は自分の進行方向に対して、前方にあるコー
ナーを原則として選ぶか、前方か行き止まりの時、ある
いは前方にあるコーナーか既に通過したことのあるもの
ばかりの時は、後方にあるコーナーを選択の対象にする
■ Pedestrians generally choose the corner in front of them in their direction of travel, or if there is a dead end or a corner in front of them or a corner they have already passed, they choose the corner behind them. to be selected.

■ これらの条件を満足するコーナーか複数個存在する
ときは、見失った目的地点から一番近いコーナーを仮の
目的地点として選択する。
■ If there are multiple corners that satisfy these conditions, select the corner closest to the lost destination point as the temporary destination point.

歩行者は、このような探索歩行を繰り返す中で、仮の目
的地点として選択したコーナーを通過するたびに、その
地点から見失った目的地点か見えるかどうかの判定を行
う。見えた場合には通常の歩行状態に戻ったことを認識
する。このロジックにより、最短経路で探索歩行から脱
出することを実現している。
While repeating such search walking, each time the pedestrian passes a corner selected as a temporary destination point, he or she determines whether or not the lost destination point can be seen from that point. If you can see it, you will know that you have returned to your normal walking state. This logic makes it possible to escape from search walking using the shortest route.

例えば第3図(i)に示すような歩行空間かあった場合
、未通過の歩行者が目的地点を視認てきるエリアは斜線
の部分となる。この時、他の歩行者からの干渉などによ
り(a)のエリアに入り込んでしまった歩行者は、次の
目的地点を見失なうことになる。この判定は、歩行者か
ら目的地点へ向がうベクトルが、任意の壁ベクトルと交
差することをもって判定している。この時、その歩行者
は探索歩行の状態に入り、コーナーQ、RSKの中から
最適な板目的地点を選ぶ。
For example, if there is a walking space as shown in FIG. 3(i), the area where pedestrians who have not yet passed can see the destination point will be the shaded area. At this time, a pedestrian who has entered the area (a) due to interference from other pedestrians will lose sight of his or her next destination. This determination is made based on whether a vector directed from the pedestrian toward the destination point intersects with an arbitrary wall vector. At this time, the pedestrian enters a state of search walking and selects the optimal board destination point from Corner Q and RSK.

つまり、■から■(■はこの場合関係しない)の条件を
全て満たすコーナーKか板目的地点となる。
In other words, the corner K or board destination point satisfies all the conditions from ■ to ■ (■ is irrelevant in this case).

なお、歩行者から見て前方にあるコーナーの判定■はベ
クトルの内積を計算することにより行っている。例えば
コーナーRとKについては、PN・PK>0、PN−P
R>0て、いずれも正になるため前方にあると見なす。
Note that the determination (2) of the corner in front of the pedestrian as seen from the pedestrian is performed by calculating the inner product of vectors. For example, for corners R and K, PN・PK>0, PN−P
If R>0, both are positive, so they are considered to be in the front.

コーナーQについては、PN−PQ<0となり、前方に
はないと判定している。
Regarding corner Q, PN-PQ<0, and it is determined that it is not in front.

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

クーロンの法則より柱から受ける力F1と他の歩行者か
ら受ける力F2は以下の様に表される。
According to Coulomb's law, the force F1 received from the pillar and the force F2 received from other pedestrians are expressed as follows.

なお、目的地点からの吸引力F。はクーロンの法則に従
わず一定である。
In addition, the attraction force F from the destination point. is constant and does not follow Coulomb's law.

r P点から柱までの距離 なる関係かあり、Fアについても同様であるため、Fは
次のように表せる。
There is a relationship between r and the distance from point P to the pillar, and the same is true for F, so F can be expressed as follows.

F=F、十Fア。F=F, 10F a.

柱の持つ電荷 上記の(1)、(2)式を(4)式にならって表すると
、F2 P点から歩行者までの距離 F2は Q21歩行者の持つ電荷 Kは比例定数に 4πε0 ・・・・・・ (5) ε。=8.855  Xl0 一般に力Fは単位ベクトルを用いると F=F、i十F、j    ・・・・・・ (3)i:
X方向の単位ベクトル jay方向の単位ベクトル またP点の座標は(xo 、  yo )であるためF
 x    x 。
Electric charge held by the pillar If the above equations (1) and (2) are expressed according to equation (4), F2 The distance F2 from point P to the pedestrian is Q21 The electric charge K held by the pedestrian is a proportionality constant 4πε0... ... (5) ε. =8.855 Xl0 In general, when force F is a unit vector, F = F, i + F, j ... (3) i:
Since the unit vector in the X direction, the unit vector in the jay direction, and the coordinates of point P are (xo, yo), F
xx.

F     r ・・・・・・ (6) となる。たたし、この座標の原点は、柱および他の歩行
者の位置する点にとっであるため補正する必要が生じる
。柱の座標を(Xl、y、)、他の歩行者の座標を(X
2 、yi )とすると、(5)、(6)式は XO F、=−F +(yo  y+)j)   ・・・・・・+(yo 
F2)j)   ・・・・・・(8)P点における力F
、はF、、F、およびFoのベクトル和で表せるため F2 =F+、+Fz +Fo   ・・・・・・(9
)となり、X方向、X方向の成分側に分解するとF3 
= (F、++ 十Fyz ) 十(F、2+ 十Fア、1) +(F、。H十FIIO+1 =< Fx ++ F 82+p XO)  ++(F
yI十FF2+Fy0)j・・・・・・ (lO)(1
0)式に(7) 、(8)式を代入すると・・・・・・
 (11) P点に加わる力は必ずしも3つとは限らないので、(1
1)式を一般解にすると次のようになる。
F r ...... (6) It becomes. However, since the origin of this coordinate is based on the point where the pillar and other pedestrians are located, it is necessary to correct it. The coordinates of the pillar are (Xl, y,), and the coordinates of other pedestrians are (X
2, yi ), then equations (5) and (6) become
F2) j) ...... (8) Force F at point P
, can be expressed as the vector sum of F, , F, and Fo, so F2 =F+, +Fz +Fo (9
), and when decomposed into the X direction and the X direction component side, F3
= (F, ++ 10Fyz) 10 (F, 2+ 10F a, 1) + (F,.H1FIIO+1 =< Fx ++ F 82+p XO) ++ (F
yI×FF2+Fy0)j・・・・・・(lO)(1
Substituting equations (7) and (8) into equation 0)...
(11) Since the forces applied to point P are not necessarily three, (1
1) The general solution of the equation is as follows.

・・・・・・ (12) l・歩行者のテリトリ内にある障害物 m:歩行者のテリトリ内にある他の歩行者(12)式で
表される力Fにより、歩行者は運動方程式にしたかって
進む。
...... (12) l Obstacle m in the pedestrian's territory: Other pedestrians in the pedestrian's territory Due to the force F expressed by equation (12), the pedestrian I want to move on.

2  t m:歩行者の質量 a:歩行者の加速度 り1歩行者の変位(絶対値) (13)式をtで積分すると L−−a t2+Vt十47−−−−−・(14)■・
歩行者の速度 1、初期値 同様に(13)式より (14)式に(15)式を代入すると L=      t2+Vt+l ・=−(16)m ここで単位時間を1 (t=1)とし、絶対変位を求め
る為、初期値をO(l=0)とすると、(16)式は、 m ■の初期値を■。とすると、Vはtの関数として表され
、■(t)=V(t−1) 十V。となる。なお、■に
ついては、上限値を設定し、歩行速度か極度に太き(な
らないようにチエツクする。
2 t m: Mass of pedestrian a: Acceleration of pedestrian 1 Displacement of pedestrian (absolute value) Integrating equation (13) over t gives L--a t2 + Vt +47-- (14)■・
Pedestrian speed 1, initial value Similarly, by substituting equation (15) into equation (14) from equation (13), L= t2+Vt+l ・=-(16)m Here, assuming the unit time is 1 (t=1), In order to find the absolute displacement, if the initial value is O (l=0), equation (16) is as follows: The initial value of m ■ is ■. Then, V is expressed as a function of t, ■(t)=V(t-1) 10V. becomes. Regarding (■), set an upper limit and check that the walking speed is not extremely high.

絶対変位量りをX方向、X方向の成分に分解しく12)
式を代入すると +VW。
Decompose the absolute displacement measurement into X direction and X direction components12)
Substituting the formula gives +VW.

+Vア。+Va.

従って時間tに於ける歩行者の位置座標を(Xo。Therefore, the position coordinates of the pedestrian at time t are (Xo.

y4)とした場合、(t+1)における位置(x+、y
+)は 2m        ”   r 十V8゜十Xo+ 十■7゜十y0 出願人は、別途画像処理により歩行者を識別してその動
向を解析し処理する動体識別解析管理システムを提案し
ているか、本発明は、このシステムと組み合わせて利用
することにより総合レジャーランドや見本市等の大規模
展示会場等の管理に資することができる。以下にその動
体識別解析管理システムについて説明する。
y4), the position (x+, y
+) is 2m” r 1V8゜10Xo+ 1■7゜1y0 Does the applicant propose a moving object identification analysis management system that separately identifies pedestrians through image processing and analyzes and processes their movements? By using the invention in combination with this system, it can contribute to the management of comprehensive leisure parks, large-scale exhibition halls such as trade fairs, etc. The moving object identification analysis management system will be described below.

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

第4図において、画像メモリ2.3は、映像データ(画
像データ)を格納するものであり、この画像データは、
例えばCCDカメラやビデオカメラ等の撮像装置を用い
て監視エリアを上方から撮影したものである。切換部l
は、所定時間毎に入力画像データを画像メモリ2.3に
交互に格納するように切り換えるものである。動体抽出
部4は、画像メモリ2.3に格納された画像の差分を取
ることにより動体を抽出するものであり、その動態を抽
出した画像データを格納するのか画像メモリ5.6であ
る。位置抽出部7は、画像メモリ5.6の動態の画像デ
ータから各時間における動態の位置を抽出するものてあ
り、解析部8は、抽出した動態の位置の時間的変化から
監視エリアにおける動体の移動速度等を求め、或いは動
体の数を計数したりして、動体の集合により動向を解析
するものである。
In FIG. 4, the image memory 2.3 stores video data (image data), and this image data is
For example, the surveillance area is photographed from above using an imaging device such as a CCD camera or a video camera. Switching part l
The input image data is switched to be alternately stored in the image memory 2.3 at predetermined time intervals. The moving object extraction section 4 extracts a moving object by taking the difference between the images stored in the image memory 2.3, and the image memory 5.6 stores the image data from which the movement thereof has been extracted. The position extraction unit 7 extracts the position of the dynamic object at each time from the dynamic image data in the image memory 5.6, and the analysis unit 8 extracts the position of the moving object in the monitoring area from the temporal change in the extracted dynamic position. This method analyzes trends based on a collection of moving objects by determining the moving speed, etc., or counting the number of moving objects.

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

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

動体抽出部4及び位置抽出部7による処理を説明すると
、まず、切換部1には、カメラ13から時間と共に第6
図(al、(b)、(C)の順に画像f1、f2、f3
を取り込まれる。切換部lでは、始めの画像f1を画像
メモリ2に格納し、次の画像f2を画像メモリ3に格納
するように画像データの切り換えを行う。そこで、動態
抽出部4では、それぞれ画像メモリ2.3に格納された
画像データを読み込み画像f1、f2の差分を取り、そ
の画像m12を画像メモリ5に格納する。画像fl、f
2の差分として得られる画像m12は、第6図(d)に
示すように変化のあった部分、すなわち画像f1、f2
て位置か同してない、移動した動体(人)12の情執の
みか残る。画像f1、f2て重複する道路や周囲の静止
した物体等の背景部分は、画像fl、f2て同じ位置に
あって変化かないため、差分をとることによって消去さ
れる。この場合、移動した人12の情軸てあっても、画
像f1、f2て重複する部分の一部が除かれてしまうケ
ースもあるが、これは、穴埋めや膨張等の処理で補うこ
とができる。
To explain the processing by the moving object extraction section 4 and the position extraction section 7, first, the switching section 1 receives the sixth
Images f1, f2, f3 in the order of figure (al, (b), (C))
is taken in. The switching unit 1 switches the image data so that the first image f1 is stored in the image memory 2 and the next image f2 is stored in the image memory 3. Therefore, the dynamic extraction unit 4 reads the image data stored in the image memory 2.3, calculates the difference between the images f1 and f2, and stores the image m12 in the image memory 5. Image fl, f
As shown in FIG. 6(d), the image m12 obtained as the difference between
Only the emotions of the moving object (person) 12, who moved but were not in the same position, remain. Background parts such as roads and surrounding stationary objects that overlap in images fl and f2 are at the same position in images fl and f2 and do not change, so they are erased by taking the difference. In this case, even if the emotional axis of the person 12 who has moved is correct, some of the overlapping parts of images f1 and f2 may be removed, but this can be compensated for by processing such as blank filling or dilation. .

さらに、3番目の画像f3か取り込まれると、切換部1
では、再び画像メモリ2に画像f3を格納するように画
像データの切り換えを行う。そして、同様に動態抽出部
4でそれぞれ画像メモリ2.3に格納された画像データ
を読み込み画像f2、f3の差分を取ることによって、
同図telに示す画像m23を得、画像メモリ6に格納
する。画像メモリ5と6にそれぞれ差分の画像m12と
m23が格納されると、位置抽出部7は、画像m+2と
m23の論理積を取って同図げ)に示すような位置抽出
画像a123を求め、画像f2の時点で動体12のいた
位置を抽出する。
Furthermore, when the third image f3 is captured, the switching unit 1
Now, the image data is switched so that the image f3 is stored in the image memory 2 again. Similarly, the dynamic extraction unit 4 reads the image data stored in the image memory 2.3 and calculates the difference between the images f2 and f3.
An image m23 shown in tel in the figure is obtained and stored in the image memory 6. When the difference images m12 and m23 are stored in the image memories 5 and 6, respectively, the position extraction unit 7 calculates the logical AND of the images m+2 and m23 to obtain a position extracted image a123 as shown in the same figure. The position where the moving object 12 was at the time of the image f2 is extracted.

解析部8ては、上記のようにして同図(9〜(i)に示
すような時系列の位置抽出画像ao12、a123、a
234が得られると、これらの重心位置を比較すること
により移動の方向と距離から速度や動向を解析する。
The analysis unit 8 extracts the time-series position extraction images ao12, a123, and a as shown in FIG.
234 is obtained, the speed and trend are analyzed from the direction and distance of movement by comparing these center of gravity positions.

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

上記のように同一アングルから時間差をおいて画像を取
り込み、それらの画像間で差分をとることにより変化分
を取り出すので、動体のおかれた環境に左右されずに動
体の画像情報のみを取り出すことができ、さらに、差分
画像間で論理積をとることにより、各時点毎に動体の位
置を抽出することができる。したかって、これを計数し
て動体の数を求め、数の変化や全体の移動の方向、速度
の変化等から、例えば待ち時間を算定したり、緊急事態
の発生を検出することかてきる。
As mentioned above, images are captured from the same angle at different times, and changes are extracted by taking the difference between these images, so only the image information of the moving object can be extracted without being affected by the environment in which the moving object is placed. Furthermore, by performing a logical product between the difference images, the position of the moving object can be extracted at each time point. Therefore, by counting the number of moving objects, it is possible to calculate the waiting time or detect the occurrence of an emergency situation based on changes in the number, overall direction of movement, changes in speed, etc.

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

第7図に示すように施設の入口や出口付近を監視エリア
とし、その監視エリア22を上方からカメラ21て撮影
して一定時間毎にその画像データで上記の処理を行うと
、例えば入口と出口てはそれぞれ単位時間当たりの入場
者と退場者の数、その流れ(速度)を求めることができ
る。さらに、入口における入場者の数を加算し、出口に
おける退場者の数を減算すると、その時々における入場
者数、その増減、滞留状況等を求めることができる。ま
た、入口とその入口に至る途中のエリアにおいて同様の
解析を行うと、入口に並ぶ人数を求めることができ、こ
の人数と会場の出入口における流れ(速度)から待ち時
間を計算することもてきる。
As shown in FIG. 7, if the vicinity of the entrance and exit of the facility is set as a monitoring area, and the monitoring area 22 is photographed from above with the camera 21 and the above processing is performed on the image data at regular intervals, for example, the entrance and exit It is possible to calculate the number of people entering and leaving the venue per unit time, as well as their flow (speed). Furthermore, by adding the number of people entering at the entrance and subtracting the number of people leaving at the exit, it is possible to determine the number of people entering at any given time, its increase/decrease, the status of residence, etc. Furthermore, by performing a similar analysis on the entrance and the area on the way to the entrance, it is possible to determine the number of people lining up at the entrance, and it is also possible to calculate the waiting time from this number of people and the flow (speed) at the entrance and exit of the venue. .

出入口では、第8図に示すように動体の移動方向かそれ
ぞれ決まっている。したかって、移動方向及び移動速度
を監視することにより会場における異常状態の発生を検
出することができる。その異常状態のパターンとしては
、例えば移動速度か急に上かった場合や急に止まった場
合、入口において流れが逆方向になった場合がある。そ
こで、このような流れやその方向のパターンの変化から
システムで異常を検出すると、異常の内容は把握てきな
いため、第8図に示すように警報を発令してオペレータ
に報知することによって、係員による異常の内容の確認
等の対応措置を迅速に取ることかできる。また、監視エ
リアとして立入禁止区域や非常日付近を設定して、動体
の進入を検出し、異常の判断を行うこともできる。時間
帯により判断の基準を変えるようにしてもよい。これら
は、動体の動向による異常の判断であるため、実際の状
況の確認は、係員による現場の確認か、モニタ画面によ
る確認がなされる。
At the entrance and exit, the moving direction of the moving object is determined, as shown in FIG. Therefore, by monitoring the moving direction and moving speed, it is possible to detect the occurrence of an abnormal condition at the venue. Examples of abnormal patterns include, for example, when the moving speed suddenly increases or suddenly stops, or when the flow changes in the opposite direction at the inlet. Therefore, if the system detects an abnormality based on changes in the pattern of the flow or its direction, the details of the abnormality cannot be grasped, so by issuing an alarm and notifying the operator as shown in Figure 8, the system can detect an abnormality. countermeasures such as confirming the details of the abnormality can be taken quickly. It is also possible to set a no-go zone or an emergency day area as a monitoring area, detect the entry of a moving object, and determine an abnormality. The criteria for judgment may be changed depending on the time of day. Since these abnormalities are determined based on the movement of the moving object, the actual situation can be confirmed by a staff member at the scene or by checking on a monitor screen.

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

第9図において、ビデオスイッチャ−32は、監視カメ
ラ31−1〜31−18のビデオ信号を切り換えるもの
であり、タイムジェネレーター36は、ビデオスイッチ
ャ−32の切り換えや、パソコン34の演算、ロガー3
5におけるエリア毎のサンプリング等のタイミング信号
を発生するものである。画像処理装置33、パソコン3
4は、先に第5図で説明した画像処理装置14、ホスト
コンピュータ15と同しものであり、ロガー35は、パ
ソコン34て求めた人の数をエリア毎のサンプリングデ
ータとして蓄積、記憶するものである。演算部37は、
ロガー35に蓄積されたエリア毎のサンプリングデータ
から例えば先に説明したような入側の人数を加算し出側
の人数を減算して所定の区間内にいる人数を算出するも
のである。
In FIG. 9, the video switcher 32 switches the video signals of the surveillance cameras 31-1 to 31-18, and the time generator 36 switches the video switcher 32, calculates the computer 34, and controls the logger 3.
It generates timing signals such as sampling for each area in 5. Image processing device 33, personal computer 3
4 is the same as the image processing device 14 and host computer 15 previously explained with reference to FIG. It is. The calculation unit 37 is
For example, the number of people in a predetermined section is calculated by adding the number of people on the entrance side and subtracting the number of people on the exit side as described above from the sampling data for each area accumulated in the logger 35.

データ保存部38は、区間内にいる人数の算出データを
保存し、トレンド分析部39は、データ保存部38に保
存した各区間内のデータをトレンドして滞留状況を分析
し、予測するものである。つまり、ある区間内の人数か
一定の値を越えると滞留状況と判断し、また、増加傾向
にありそれが一定の割合を越えると滞留状況を予測する
。表示装置40は、トレンド分析部39で分析された滞
留状況を出力するものである。
The data storage section 38 stores calculation data of the number of people in each section, and the trend analysis section 39 trends the data in each section stored in the data storage section 38 to analyze and predict the retention situation. be. In other words, if the number of people in a certain section exceeds a certain value, it is determined that there is a stagnation situation, and if there is an increasing trend and the number exceeds a certain percentage, a stagnation situation is predicted. The display device 40 outputs the retention status analyzed by the trend analysis section 39.

また、トレンド分析部39て、エリア毎の滞留状況を予
測することにより、滞留を解消するような流れパターン
を設定し、そのパターンを誘導情報として表示装置40
やその他の表示板に出力するように構成してもよい。こ
の場−合のパターンの設定は、各エリアの滞留状況に対
応した選択パターンを予め用意し、その中から一定の条
件により選択するように構成してもよい。
In addition, the trend analysis unit 39 sets a flow pattern that eliminates the stagnation by predicting the stagnation situation in each area, and uses the pattern as guidance information on the display device 40.
It may also be configured to output to a display board or other display board. In setting the pattern in this case, selection patterns corresponding to the residence situation in each area may be prepared in advance, and selection patterns may be selected from among them according to certain conditions.

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

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものてはな
く、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例では
、正の電荷と負の電荷を与えることにより反発力と吸引
力を作用するように設定したが、広義には、実施例にお
ける電荷を移動力因子、磁場や磁気双極子、磁気二重層
等を駆動力因子として把握することによって、これらを
他の要因に置き換えて反発力と吸引力を作用するように
設定してもよいことはいうまでもない。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, repulsion and attraction were applied by applying positive and negative charges, but in a broader sense, the charge in the embodiment can be defined as a moving force factor, a magnetic field, or a magnetic dipole. , magnetic double layer, etc. as driving force factors, it goes without saying that these may be replaced with other factors and set to exert repulsive force and attractive force.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る群衆歩行シミュレーンヨンシステ
ムの1実施例を説明するための図、第2図は各要素の設
定条件を説明するための図、第3図はソミュレート処理
の例を説明するための図、第4図は動体識別解析管理シ
ステムの1実施例を示す図、第5図は解析モデルの例を
示す図、第6図は処理手順を説明するための図、第7図
及び第8図は出入口にカメラを設置し動向の解析を行う
例を説明するための図、第9図は広域施設での入場者モ
ニタリングシステムの構成例を示す図である。 1・・・切換部、2.3.5と6・・・画像メモリ、4
・・・動体抽出部、5・・・位置抽出部、8・・・解析
部。 出 願 人   清水建設株式会社 復代理人 弁理士 阿 部 龍 吉(外7名)(a) (b) ・柱 (C) (d) ・壁 歩行領域側 (e) 第2図 (g) 歩 0′ 領 域 側 slnθ1〉0であるため “未通過” 第2 図 (」) 第3図 (e) sinθ!く0であるため “通過” (c) 第3 図 (b) 第3 図 (h) (i) (d) 第4図 第5図 −と 第6図 (a) 科増力し?+)ろ少1&物 (b) (C) 〜 (f)櫨理1鍬る 4貝 第8図 つた1 第9図
Fig. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the crowd walking simulation system according to the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the setting conditions of each element, and Fig. 3 is an example of simulation processing. Figure 4 is a diagram for explaining one embodiment of the moving object identification analysis management system, Figure 5 is a diagram showing an example of an analysis model, Figure 6 is a diagram for explaining the processing procedure, and Figure 7 is a diagram for explaining the processing procedure. 8 and 8 are diagrams for explaining an example of installing cameras at entrances and exits to analyze trends, and FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of an visitor monitoring system in a wide area facility. 1...Switching unit, 2.3.5 and 6...Image memory, 4
. . . Moving object extraction section, 5. . . Position extraction section, 8. . . Analysis section. Applicant Shimizu Corporation Sub-Agent Patent Attorney Ryukichi Abe (7 others) (a) (b) ・Column (C) (d) ・Wall walking area side (e) Figure 2 (g) Step 0′ region side slnθ1>0, so “not passed” Figure 2 ('') Figure 3 (e) sin θ! 0, so "pass" (c) Figure 3 (b) Figure 3 (h) (i) (d) Figure 4 Figure 5- and Figure 6 (a) Increased power? +) Roshō 1 & things (b) (C) ~ (f) Hashiri 1 hoe 4 shells Figure 8 Tsuta 1 Figure 9

Claims (8)

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