JPWO2017175551A1 - 人流評価システム、人流制御の検討方法 - Google Patents

Abstract

駅や公共空間の施設を管理する事業者が人の流れを制御するための設備を導入したらどのような効果が挙げられるかを所定の評価基準に従って事前に評価するシミュレーション手段を提供する。人流情報を受信する受信部と、人流制御項目を入力する入力部と、人流作用情報を格納するデータ管理部と、入力された人流制御項目とデータ管理部に格納された作用情報から制御関数を計算する制御関数演算部と、人流情報と制御関数から人流をシミュレーション処理する人流演算部と、人流シミュレーション結果に基づいて人流制御効果を計算する効果演算部とを備える。

Description

本発明は、鉄道駅やビル内における人流評価システムに関する。

鉄道駅では、通勤時間帯などの日常的な混雑の発生に加えて、鉄道の輸送障害やイベントの影響を受けて混雑が増大することがしばしば発生し、混雑による列車乗降時間増大による列車遅延の発生や、ホームからの転落など群集事故の発生が懸念されている。混雑による列車遅延や群集事故を防止し、さらには通常時においても混雑を緩和し快適な駅空間を実現するためには、駅構内の人の流れをどのように制御すれば安全性や快適性が向上するかを事前に評価するためのシミュレーションツールが必要である。

本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報には、「路線の運行状況から各駅での乗車可能人数を取得し、各駅についてあらかじめ保持している利用需要人数を減算して各駅で乗車できない人数を滞留必要量として算出する滞留必要量算出部と、各駅から利用可能な複数のエリアを滞留エリアとして、それぞれのキャパシティと対応付けて保持し、それら滞留エリアから所定の順序で誘導先滞留エリアとして選択する処理を、キャパシティの合計が滞留必要量以上となるまで反復して実行する滞留エリア選択部と、選択された誘導先滞留エリアへ人を誘導するための誘導情報を配信する誘導部とを備える。」と記載されている。

特開２０１５−１０８９１３号

しかし、特許文献１の装置では、人の流れを制御するための設備をどのように設置すれば混雑が緩和するか、その効果を所定の評価基準に従って事前に検証することができない。そのため、鉄道事業者等施設を管理する事業者がどのような設備を導入したらどのような効果が挙げられるかを事前に評価および判断することができない。本発明の目的は、人流を制御するための設備をどのように設置すれば混雑を緩和できるかを検証できるシステムを提供することにある。

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。本発明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、人流情報を受信する受信部と、人流制御情報を入力する入力部と、人流制御情報データを格納するデータ管理部と、前記人流制御情報と前記人流制御情報データから制御関数を計算する制御関数演算部と、前記人流情報と前記制御関数から人流をシミュレーション処理する人流演算部と、前記人流演算部の人流シミュレーション結果に基づいて人流制御効果を計算する効果演算部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、人流を制御するための設備をどのように設置すれば混雑を緩和できるかを検証できるシステムを提供できる。

第１から第３の実施例におけるシステム構成図である。 移動需要データベースに記録されている移動需要データの一例を示す図である。 空間情報データベースに記録されている空間情報の一例を表す図である。 人流制御情報データベースに記録されている人流制御情報データの一例を表す図である。 入力部において入力する方法の一例を表す図である。 制御関数演算部の処理手順を示すフローチャートである。 制御関数演算部によって計算された結果の表示の一例を示す図である。 人流演算部の処理手順を示すフローチャートである。 導入効果演算部によって計算された結果の表示の一例を示す図である。 第２の実施例における、人流制御情報データベースに記録されている人流制御情報データの一例を表す図である。 第２の実施例における、制御関数演算部の処理手順を示すフローチャートである。 第３の実施例における、人流制御情報データベースに記録されている人流制御情報データの一例を表す図である。 第３の実施例における、空間情報データベースに記録されている空間情報の一例を表す図である。

以下、実施例として、人流を制御するための設備の種類と位置をシミュレーション画面上で指定することにより、その施設内における人流制御のための制御条件と、導入後の混雑の状況および導入効果を算出するため、人流制御設備の導入効果を容易に検証することが可能なシステムについて図面を用いて説明する。

第１の実施例におけるシステム構成図を図１に示す。人流評価装置は、受信部１０１、データ管理部１０２、入力部１０３、演算部１０４、表示部１０５から構成される。さらに受信部１０１、データ管理部１０２は、それぞれ移動需要データベース１０６、空間情報データベース１０７、人流制御情報データベース１０８を有する。また演算部１０４は、制御関数演算部１０９、人流演算部１１０、効果演算部１１１から構成される。

以下、人流評価装置の各装置の動作について詳細に説明する。

受信部１０１は、移動需要データベース１０６を格納するための装置である。移動需要データベース１０６は、例えば改札機に記録された入出場の履歴データや、カメラなどによって計測されたデータから生成することが可能である。

図２は、移動需要データベース１０６のデータ構造の例を示した図である。移動需要データとは、将来の人の移動量を見積もるためのデータである。本実施例では、移動需要データ２００は、出発地２０１と目的地２０４の組み合わせごとにその間を移動した旅客数を時間別に記録したデータである。例えば対象が駅構内である場合、駅の出入口およびホームが出発地および目的地である。出発地がホームである場合、開始時刻２０２を列車の到着時刻、終了時刻２０３を該列車の出発時刻とすることも可能である。

空間情報データベース１０７は、空間情報を記録したデータベースである。空間情報は、後述する制御関数演算部１０９および人流演算部１１０の入力モデルとなるデータであり、混雑予測を行う対象の駅やビル施設ごとに作成する。

図３はデータ管理部１０２が有する空間情報データベース１０７に記録されている空間情報の一例を示した図である。空間情報３００は、駅の空間構造を表現したデータである。本実施例では、公知のセルオートマトンを用いた人流シミュレーションで用いられる、空間を格子状に分割した格子空間を用いて空間情報を表している。格子空間を構成する格子は、例えば、通路格子、壁格子、階段格子、改札機格子、出入口格子、乗車位置格子のような単位格子で構成されている。また各格子は属性として、例えば、通行可否、通行可能速度、通行可能方向、通行に要する距離コスト、歩行者の空間への流出入の可否情報を持つ。また隣接する通行可能な格子同士を接続した経路ネットワークを考えることにより、歩行者エージェントが出発地である流入位置から目的地である流出位置に至る経路を探索することができる。流入位置および流出位置は、出入口格子あるいは乗車位置格子によって実現される。図３の例は、改札口が１つ、ホームが２つある駅構造を、単位格子を用いた空間情報として表している。探索された経路や、流入・流出位置の組み合わせは空間情報３００に設定され、格納されている。

さらに空間情報３００には、経由地位置情報３０１も格納されている。経由地位置情報３０１は、後述する制御関数演算部１０９において使用される情報で、駅構内を移動する旅客が経由する可能性のある位置を表しており、この情報にもとづいて人流の制御を模擬することが可能である。経由地位置情報３０１は、階段手前やコンコースの分岐する場所等、目的地までの経路が分かれる可能性のある場所に設けられる。経由地位置情報は分岐点等に設けるのが最も効率的であるが、分岐点ではない通路上等に設けることも考えられる。

図４はデータ管理部１０２が有する人流制御情報データベース１０８に記録されているデータ構造の例を示した図である。本実施例では、混雑状況や推奨ルート等を表示するサイネージを人流制御情報として採用した例を示している。より具体的には、本実施例は、サイネージにより各旅客の通路を変更させることで、駅構内の混雑を制御する例を示している。ここで人流制御情報とは、人流を制御するための設備の種類や位置等の情報のことをいう。

人流制御情報データ４００は、ID４０１、名称４０２、影響範囲４０３、制御期間４０４、流入位置４０５、流出位置４０６、サイネージの認識率４０７、経由地通過割合４０８から構成される。

ID４０１はデータを一意に識別するためのIDである。名称４０２は人流制御情報の名称である。影響範囲４０３はその制御情報がどの範囲まで影響を及ぼすことが可能かを表す情報である。制御期間４０４はその制御情報がどの期間有効であるかを表す情報である。流入位置４０５および流出位置４０６は、どの出発地から目的地に向かう旅客に制御を及ぼすかを示す情報である。サイネージの認識率４０７は、流入位置４０５および流出位置４０６で指定した出発地と目的地を移動する旅客のうち何割の旅客がサイネージを認識するかを設定する情報である。経由地通過割合４０８は、サイネージを認識した旅客がどんな割合でそれぞれの経由地を通過するかを設定する情報である。例えば、サイネージに表示させる内容を工夫することで経由地通過割合を調整し、所望の制御を達成することも可能である。

図５は、入力部１０３において人流制御情報を入力する一例である。本図では、「人流制御情報であるサイネージを、駅の空間の任意の場所に設置する作業」を「入力」とした例を示す。

まず人流制御情報データ４００に格納された各ID４０１に対応する人流制御情報に対応したアイコン５０１が複数提示される。図５ではサイネージを４種類並べたものを示している。ユーザはその中からひとつ選び、駅の空間情報３００の任意の位置に置く。その際、影響範囲４０３が表示され、またアイコンの向き５０２を変えることで、影響範囲４０３の位置および方向を調整することができる。この様に、入力部１０３が複数の人流制御情報からひとつを選択してシミュレーション空間上に配置させる機能を有していることにより、操作性、視認性の高いシステムとすることができる。また、配置方向を選択可能な機能を有していることからも同様な効果を得ることができる。配置位置や方向は任意に設定することが理想ではあるが、複数のパターンから選択可能とするだけでもこの効果を得ることができる。なお、図５では視認性を高めるために、駅の空間を頭上から撮った写真のような絵を示しているが、この絵には図３で示したような空間情報が関連付けられている。

制御関数演算部１０９は、入力部１０３において入力された人流制御情報と、データ管理部１０２が有する人流制御情報データベース１０８に格納された人流制御情報データ４００に基づいて、人流演算部１１０で用いる人流の制御条件を演算するための装置である。

図６は、制御関数演算部１０９の処理手順を示すフローチャートである。本図では、人流制御情報であるサイネージにより、旅客に所望の経由地の通過により所望の経路を選択するように促すことで駅構内の混雑を制御する例を説明する。

ステップ６０１において、入力部１０３から人流制御情報を入力する。また別途、人流制御情報データベースに格納された人流制御情報データ４００と、空間情報データベース１０７に格納された空間情報３００を読み込む。

ステップ６０２は、ループを表しており、ステップ６０３から６０８までの処理を繰り返す。繰り返しの単位は、空間情報３００で設定されている流入・流出位置の組み合わせである。この流入・流出位置の組み合わせが、旅客の出発地または目的地となる。

ステップ６０３において、当該流入・流出位置の組み合わせに対して人流制御情報であるサイネージが設定されているか否かを判定する。具体的には、入力された人流制御情報に相当するIDの、人流制御情報データ４００における流入位置４０５および流出位置４０６が当該の流入・流出位置と同じであれば、設定されていると判定される。

ステップ６０３において、当該の流入・流出位置の組み合わせに対して人流制御情報データ４００が設定されていないと判定されれば、ステップ６０４に進む。

ステップ６０４において、空間情報３００で設定されているネットワークに対して、流入位置を起点、流出位置を終点として経路探索を実行し、最短経路を求める。経路探索のアルゴリズムは、例えばダイクストラ法等公知の方法で実現可能である。

そして、ステップ６０５において、各セルに対して探索結果を表す最短経路の移動方向を設定して、次のループに移る。

一方、ステップ６０３において、当該の流入・流出位置の組み合わせに対して人流制御情報データ４００が設定されていると判定されれば、ステップ６０６に進む。

ステップ６０６において、人流制御情報データ４００に格納された経由地情報４０７を経由地と設定する。

ステップ６０７において経由地を含めた経路探索を実行し、ステップ６０８に進む。

ステップ６０８において、入口から経由地までの移動方向と、経由地から出口までの移動方向をセルに設定する。そしてステップ６０４に戻り、元の流入・流出位置の組み合わせに対する経路探索およびセルの移動方向の設定を行う。

ステップ６０６および６０８の処理を行うことにより、各歩行者エージェントが経由地を通過するように移動する方向を変更することが可能になる。

図７に、制御関数演算部１０９において計算された、格子空間上に設定されたセルの移動方向を示す。制御関数演算部１０９が、出発地から経由地へ向かう歩行者エージェントの各地点の移動方向と、経由地から目的地に向かう歩行者エージェントの各地点の移動方向を設定する機能を備えている。セルの移動方向７０１は、経路探索によって計算されたエージェントの移動方向を示しており、出発地と目的地の組み合わせ毎、あるいは経由地が設定されていれば出発地と経由地の組み合わせ毎、経由地と目的地の組み合わせ毎にセルに設定される。この移動方向に従って旅客エージェントを時間ステップごとに進めることにより、旅客エージェントは目的地に到達できる。

人流演算部１１０は、制御関数演算部１０９において計算された、格子空間上に設定されたセルの移動方向に従って、歩行者エージェントを移動させる処理を行う装置である。歩行者エージェントの移動処理は基本的には空間情報３００で定義された流入位置から出現させ、セルに設定された移動方向に従って出口まで移動させ、流出位置に到達すると空間情報から消失させることによって実現する。

図８は、人流演算部１１０の処理手順を示すフローチャートである。

ステップ８０１において、シミュレーション時刻tを移動処理の開始時刻に初期化する。

ステップ８０２において、移動需要データ２００より、シミュレーション時刻ｔにおける移動需要データを読み込む。

ステップ８０３において、出口ごとに流出処理を行う。具体的には、エージェントの目的地と、エージェントが存在している格子空間に設定されている流出位置とが一致する場合に、歩行者エージェントが目的地に到達したとして歩行者エージェントを消失させる。消失させる歩行者エージェントは格子空間内に存在する歩行者エージェントの集合から除く。

ステップ８０４において、入口ごとに流入処理を行う。具体的には、移動需要データ２００に設定されている人数に従い、出口に向かうエージェントを時間的に均等に出現させる。あるいは乱数に従って出現させてもよい。流入処理において出現した歩行者エージェントは、格子空間内に存在する歩行者エージェント集合に加える。

ステップ８０５は、ループを表しており、ステップ８０７までの処理を繰り返す。繰り返しの単位は、格子空間内に存在するすべての歩行者エージェントである。

ステップ８０６において、セルに設定された移動方向に従って、各歩行者エージェントを移動させる。

ステップ８０７において、人流制御情報であるサイネージが設置されていて、かつ移動した歩行者エージェントがサイネージの影響範囲を表すセルに到達したら、人流情報制御データ４００に設定されている所定の割合で参照する移動方向を経由地に向かう移動方向に変更する。

ステップ８０８において、シミュレーション時刻ｔをΔｔ分だけ進める。

ステップ８０９において、シミュレーション時刻ｔが設定された終了時刻以前であれば、ステップ８０２へ戻り処理を繰り返す。一方時刻ｔが終了時刻と判定されれば、処理を終了する。

人流演算部１１０は、以上の処理を行いながら、所望の情報をデータベースや表示部等に出力する。所望の情報には、各瞬間に各格子に位置する歩行者エージェントの数や、各歩行者エージェントが流入位置から流出位置まで要した時間等、種々の情報がある。

導入効果演算部１１１は、人流演算部１１０において計算されたエージェントの移動処理によって計算された結果に基づいて、人流制御の効果を評価するための評価値を計算するための装置である。

導入効果演算部１１１では人流制御の効果を評価するための評価値として、例えば以下の値を計算する。

一つ目は、エリア別の混雑度である。混雑度は、空間内においてあらかじめ定義されたエリアが収容できる人数に対して、実際にどのくらいの人数の旅客が存在するか、その割合によって定義される。この計算は、空間情報３００のなかをあるエリアに区切り、その中にあるシミュレーション時刻ｔにおいて歩行者エージェントが何人存在するかを計算することによって実現可能である。エリアに収容できる人数は、予め定義しておく。

二つ目は、経路別の遅延時間である。これは、出発地と目的地毎の標準移動時間と実際の移動時間との差で定義される。実際の移動時間の計算は、各歩行者エージェントに対して、流入した時刻と流出した時刻の差を出発地と目的地の組み合わせ毎に計算することによって実現可能である。また標準移動時間は予め定義しておく。たとえば、始発時間等の混雑が少ない時間帯における実際の移動時間を標準移動時間と定義してもよい。

三つ目は、損失時間である。これは出発地と目的地のすべての組み合わせ、およびすべての旅客に対する遅延時間をある時間帯に渡って合計した値である。

これらの評価値について人流制御を行う前と後で比較することにより、人流制御の効果を評価することが可能になる。

四つ目は混雑密度である。これは一人の歩行者が占有する面積、あるいは単位面積当たりに存在する人数を計算することによって実現可能である。

表示部１０５では、シミュレーション状況、あるいは導入効果演算部１１１によって計算された評価値を出力する。

図９は、表示部１０５の出力の例を示した図である。図９に示すように、表示部１０５では、エリア別の混雑度９０１、経路別の遅延時間９０２、損失時間９０３、混雑密度９０４が表示される。混雑度は例えば段階別の表示が考えられる。

本実施例では、経由地を設定する代わりに、流出位置を変更することにより、人流制御情報であるサイネージで旅客の目的地を別の目的地に変更し、人の流れを制御することを目的とするものである。

以降の図のうち、既に説明した第１の実施例と同一の処理を有する構成要素については、同一の符号を付し説明を省略する。

第一の実施例との最初の相違は、図１０に示すように、図４における人流制御情報データ４００における経由地通過割合４０８の代わりに、流出位置変更割合１００１を格納した人流制御情報データ１０００を有する点にある。

また、図１１に本実施例における制御関数演算部１０９の処理を表すフローチャートを示す。第一の実施例との相違は、人流制御情報データを入力するステップ６０１と、人流制御情報を参照して経由地を設定するステップ６０６および経由地を含めた経路探索を実行するステップ６０７、経由地に向かうセルの移動方向を設定するステップ６０８を省略した点である。

さらに第２の実施例における人流演算部１１０の処理は、図８で示したステップ８０７において、「移動した歩行者エージェントがサイネージの影響範囲に到達したら参照する移動方向を経由地に向かう移動方向に変更する」代わりに、「移動した歩行者エージェントがサイネージの影響範囲に到達したら参照する移動方向を新たな目的地に向かう方向に変更する」になる。

本実施例では、サイネージを設置する代わりに、人流制御情報として通行規制を表す情報を設置することで、駅構内におけるある箇所の通行を規制し、人の流れを制御することを目的とするものである。

第一および第二の実施例との相違は、図１２に示すように、図４における人流制御情報データ４００の代わりに、ID４０１、名称４０２、影響範囲４０３、制御期間４０４のみから構成される人流制御情報データ１２００を有する点にある。通行規制情報は、影響範囲４０３で指定された範囲を通行できなくなることを表す情報であり、例えば駅員の配置によって規制線を張ることによって当該範囲の通行を規制することを模擬する情報である。

通行規制情報は、空間情報３００では図１３に示したような位置１３０１に設置することが考えられ、設置された位置における格子情報は、壁格子と同等に扱われる。人流演算部１１０の処理は実施例２の場合と同じである。

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。例えば第１の実施例において、経由地を設定しその経由地に向かうように経路探索を行う代わりに、経由地位置における格子の経路探索コストを調整してもよい。その際、人流制御情報データ４００における経由地通過割合４０８の変わりに、各経由地における加算コストが格納される。また、制御関数演算部１０９における動作において、経由地を設定するステップ６０６が省略され、ステップ６０７が経由地における加算コストを加味して経路探索するステップになる。別の変更例として、人流制御情報は自動改札機の稼働台数や運転方向としてもよい。さらに別の変形例として、歩行者エージェントで代理される人流は駅構内の旅客に限る必要はなく、例えばビル内で複数のエレベータに向かう歩行者であってもよく、この場合、人流制御情報として、どのエレベータに乗るべきかを指南する表示等が考えられる。

また、人流制御情報の設置態様を入力すると、それぞれの設置態様に対して効果を演算してくれる本実施例のシステムを用い、複数の設置態様を入力してそれぞれの効果を表示させることで、どのような人流制御を行えば好ましい施設になるかの検討を効率的に行うこともできる。

１０１ 受信部
１０２ データ管理部
１０３ 入力部
１０４ 演算部
１０５ 表示部
１０６ 移動需要データベース
１０７ 空間情報データベース
１０８ 人流制御情報データベース
１０９ 制御関数演算部
１１０ 人流演算部
１１１ 効果演算部

Claims (12)

1. 人流情報を受信する受信部と、人流制御情報を入力する入力部と、人流制御情報データを格納するデータ管理部と、前記人流制御情報と前記人流制御情報データから制御関数を計算する制御関数演算部と、前記人流情報と前記制御関数から人流をシミュレーション処理する人流演算部と、前記人流演算部の人流シミュレーション結果に基づいて人流制御効果を計算する効果演算部とを備えたことを特徴とする人流評価システム。
2. 請求項１に記載の人流評価システムにおいて、
   前記人流制御情報データが、前記人流制御情報の影響範囲を示す情報と、どの出発地からどの目的地に向かう人流に制御を及ぼすかを示す情報を備えたことを特徴とする人流評価システム。
3. 請求項１に記載の人流評価システムにおいて、
   前記入力部が、複数の前記人流制御情報からひとつを選択してシミュレーション空間上に配置させる機能を有していることを特徴とする人流評価システム。
4. 請求項３に記載の人流評価システムにおいて、
   前記入力部が、前記シミュレーション空間上での前記人流制御情報の配置方向を選択可能な機能を有していることを特徴とする人流評価システム。
5. 請求項２に記載の人流評価システムにおいて、
   前記人流制御情報データが、前記人流制御情報を認識した歩行者が向かう複数の経由地の位置の情報と、それぞれの前記経由地に向かう旅客の割合を示す情報を備え、
   前記制御関数演算部が、前記出発地から前記経由地へ向かう歩行者エージェントの各地点の移動方向と、前記経由地から前記目的地に向かう歩行者エージェントの各地点の移動方向を設定する機能を備え、
   前記人流演算部が、前記影響範囲に到達した前記歩行者エージェントの移動方向を前記経由地に向かう移動方向に変更する機能を備えたことを特徴とする人流評価システム。
6. 請求項２に記載の人流評価システムにおいて、
   前記人流制御情報データが、前記人流制御情報を認識した歩行者が向かう複数の目的地の位置の情報と、前記複数の目的地のそれぞれに向かう旅客の割合を示す情報を備え、
   前記制御関数演算部が、前記出発地から前記複数の目的地それぞれへ向かう歩行者エージェントの各地点の移動方向を設定する機能を備え、
   前記人流演算部が、前記影響範囲に到達した前記歩行者エージェントの移動方向を前記複数の目的地それぞれに向かう移動方向に変更する機能を備えたことを特徴とする人流評価システム。
7. 請求項１に記載の人流評価システムにおいて、
   前記人流制御情報データが、歩行者が前記人流制御情報を認識する認識率を表わす情報を備えたことを特徴とする人流評価システム。
8. 請求項１に記載の人流評価システムにおいて、
   前記人流制御情報が、歩行者が所望の経路を選択するように促すサイネージであることを特徴とする人流評価システム。
9. 請求項１に記載の人流評価システムにおいて、
   前記人流制御情報が、歩行者の通行を規制するための規制情報を備え、
   前記入力部が通行規制情報をシミュレーション空間上に配置させる機能を有していることを特徴とする人流評価システム。
10. 請求項１の人流評価システムにおいて、
    前記効果演算部が、エリア別の混雑度、経路別の遅延時間、損失時間、混雑密度のいずれかを演算する機能を備えたことを特徴とする人流評価システム。
11. 人流制御情報の設置態様を入力すると、それぞれの設置態様に対して効果を演算するシステムを用い、複数の設置態様を入力して前記効果を表示させることを特徴とする人流制御の検討方法。
12. 請求項１１に記載の人流制御の検討方法において、
    前記システムが、人流情報を受信する受信部と、人流制御情報を入力する入力部と、人流制御情報データを格納するデータ管理部と、前記人流制御情報と前記人流制御情報データから制御関数を計算する制御関数演算部と、前記人流情報と前記制御関数から人流をシミュレーション処理する人流演算部と、前記人流演算部の人流シミュレーション結果に基づいて人流制御効果を計算する効果演算部とを備えたことを特徴とする人流制御の検討方法。

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