KR20140137068A - 피난 시뮬레이션 시스템 및 그 제공방법 - Google Patents

Abstract

건물 내에 화재 등과 같은 재난이 발생한 경우 대피자들의 대피 상황을 시뮬레이션 할 수 있는 시스템 및 그 제공방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 단계, 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 단계, 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 단위시간 별 재난위치정보를 생성하는 단계 및 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계를 포함하되, 상기 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계는, 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 단계 및 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공 방법이 제공된다.

Description

피난 시뮬레이션 시스템 및 그 제공방법{Evacuation simulation system and providing method thereof}

본 발명은 피난 시뮬레이션 시스템 및 그 제공방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 건물 내에 화재 등과 같은 재난이 발생한 경우 대피자들의 대피 상황을 시뮬레이션 할 수 있는 시스템 및 그 제공방법에 관한 것이다.

시뮬레이션은 실제로 실행하기 어려운 실험을 간단히 행하는 모의실험을 의미하며, 특히 실제로 구현하기 어려운 위험한 상황이나 많은 제약이 따르는 실험, 비용이 많이 발생하는 실험 등에 주로 적용되는 기술이다. 시뮬레이션은 컴퓨터에 실제의 환경과 유사한 상황을 연출하는 프로그램을 기억시켜 놓고 자료를 입력하여 실행시키는 것으로 실제 실험과 근접한 결과를 얻어낼 수 있다. 이러한 모의실험은 여러 가지 조건이 주어질 수 있고 그 결과를 쉽게 얻을 수 있어 적은 비용과 짧은 시간 안에 큰 효과를 볼 수 있다. 과거에는 간단한 시뮬레이션만이 가능하였으나, 최근에는 컴퓨터 연산 속도가 향상됨에 따라 다양한 요소들을 고려한 복잡하고 수준 높은 시뮬레이션이 가능해지게 되었다.

한편, 최근 도심의 인구증가와 건축기술의 발전에 기반하여 초고층/대규모 건물이 늘어나고 있다. 이러한 건물에서는, 화재나 오염과 같은 재난 상황이 발생할 경우 건물의 특성상 대피시간이 오래 걸리고, 대규모 인명피해가 발생할 위험이 높다.

종래에는, 재난상황을 대비/분석할 수 있는 시뮬레이션 기술이 미비하여 건물에 화재와 같은 재난이 발생하더라도 얼마만큼의 피해가 발생하는지를 예측하는 것이 매우 어려워 이에 대한 대비책을 마련하기 힘들었으며, 화재가 발생할 경우 사고현장에서 대규모 인명피해가 발생하는 경우가 많았다. 한편, 사고현장의 피난경로와 대피상황으로 대피정보를 유추하는 종래의 방식으로는 정확한 분석결과를 도출하기 어려웠으며, 사고 발생 전에 대피 상황을 예측하기 힘들고 인명피해의 최소화에 필요한 정보를 정확히 판단할 수 없다는 한계가 있다.

본 발명은 상기 종래 기술의 제문제를 해결하고자 안출된 발명으로써, 건물 등의 재난공간의 공간정보를 기초로 재난 발생 전에 위험을 미리 평가하고, 대처하여 안전성을 높일 수 있는 피난 시뮬레이션 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 대피 시의 최단경로와 재난이 확산되는 상황을 고려하여 대피 상황을 보다 정확히 예측할 수 있도록 하는 피난 시뮬레이션 장치 및 그 방법을 제공고자 하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 단계, (b) 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 단계, (c) 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 단위시간 별 재난위치정보를 생성하는 단계 및 (d) 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계를 포함하되, 상기 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계는, (d-1) 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 단계 및 (d-2) 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공 방법이 제공된다.

일 실시예에서, 상기 (b) 단계는, 상기 공간 정보에 기초하여, 상기 재난공간에 포함된 출입구, 이너 코너 및 에 장애물에 상응하는 노드를 설정하는 단계 및 설정된 상기 노드 및 상기 노드 중 적어도 일부를 연결하는 적어도 하나의 에지에 기초하여 상기 초기 위상 정보를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 (d-1) 단계는, 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보에 기초하여, 대피자 밀도분포를 산출하는 단계 및 산출된 상기 대피자 밀도분포에 따른 가중치 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보를 구성하는 에지에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 (d-2) 단계는, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자 별로 가장 가까운 출구까지의 최단 경로에 대한 정보를 생성하는 단계 및 각 대피자가 그에 상응하는 최단 경로를 따라 상기 다음 단위시간까지 이동하는 경우의 이동위치를 계산하여, 상기 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 단위시간 별 대피 상황에 대한 시뮬레이션 결과 데이터에 기초하여 대피 상황을 가시화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, (a) 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 단계, (b) 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 단계 및 (c) 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계를 포함하되, 상기 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계는, (c-1) 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 생성하는 단계, (c-2) 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 단계 및 (c-3) 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법이 제공된다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상술한 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 피난 시뮬레이션 시스템으로서, 프로세서 및 상기 프로세서에 의하여 실행되는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하며, 상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 피난 시뮬레이션 시스템이 상술한 방법을 수행하도록 하는 피난 시뮬레이션 시스템이 제공된다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 입력모듈, 상기 공간 정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 위상모듈, 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 단위시간 별 재난위치정보를 생성하는 재난모듈 및 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 제어모듈을 포함하되, 상기 제어모듈은, 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치 정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하고, 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 피난 시뮬레이션 시스템이 제공된다.

일 실시예에서, 상기 위상모듈은, 상기 공간정보에 기초하여, 상기 재난공간에 포함된 출입구, 이너 코너 및 에 장애물에 상응하는 노드를 설정하고, 설정된 상기 노드 및 상기 노드 중 적어도 일부를 연결하는 적어도 하나의 에지에 기초하여 상기 초기 위상정보를 설정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어모듈은, 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보에 기초하여, 대피자 밀도분포를 산출하고, 산출된 상기 대피자 밀도분포에 따른 가중치 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보를 구성하는 에지에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어모듈은, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자 별로 가장 가까운 출구까지의 최단 경로에 대한 정보를 생성하고, 각 대피자가 그에 상응하는 최단 경로를 따라 상기 다음 단위시간까지 이동하는 경우의 이동위치를 계산하여, 상기 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 피난 시뮬레이션 시스템은, 상기 단위시간 별 대피 상황에 대한 시뮬레이션 결과 데이터에 기초하여 대피 상황을 가시화하는 가시화모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 입력모듈, 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 위상모듈, 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 제어모듈을 포함하되, 상기 제어모듈은, 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 생성하고, 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하고, 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 피난 시뮬레이션 시스템이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 재난 발생 시의 대피 상황을 정교하게 예측하여, 재난 발생 전에 위험을 미리 평가하고 미리 대처할 수 있도록 함으로써 건물의 안전성을 높일 수 있는 피난 시뮬레이션 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 입력된 공간 정보가 가시화된 일 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 가시화된 재난 공간 상에 배치된 대피자를 나타내는 도면이다.
도 4는 특정 단위시점에서의 화재확산정보를 재난공간 상에 가시화한 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2의 재난공간에 상응하는 위상정보의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 장애물이 있는 소정의 공간에 대한 위상정보가 생성되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 위상정보에 재난확산정보가 반영되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 위상정보에 대피자 정보가 반영되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템(100) 제공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명은 소방방재청 인적재난안전기술개발사업의 지원으로 수행한 '피난안전성 평가기술개발을 위한 대규모 복합 건축물 피난시뮬레이션 국산화' [NEMA-인적-2011-32]과제의 성과이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 있어서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다. 반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법을 구현하기 위하여, 피난 시뮬레이션 시스템(100)이 구비될 수 있다. 상기 피난 시뮬레이션 시스템(`100)은 입력모듈(110), 위상모듈(120), 재난모듈(130), 제어모듈(140), 가시화모듈(150)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라서는, 상술한 구성요소들 중 일부 구성요소는 반드시 본 발명의 구현에 필수적으로 필요한 구성요소에 해당하지 않을 수도 있으며, 또한 실시예에 따라 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 이보다 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있음은 물론이다.

상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 필요한 하드웨어 리소스(resource) 및/또는 소프트웨어를 구비할 수 있으며, 반드시 하나의 물리적인 구성요소를 의미하거나 하나의 장치를 의미하는 것은 아니다. 즉, 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 구비되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 논리적인 결합을 의미할 수 있으며, 필요한 경우에는 서로 이격된 장치에 설치되어 각각의 기능을 수행함으로써 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 논리적인 구성들의 집합으로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 각각의 기능 또는 역할별로 별도로 구현되는 구성들의 집합을 의미할 수도 있다. 예를 들면, 상기 입력모듈(110), 위상모듈(120), 재난모듈(130), 제어모듈(140) 및/또는 가시화모듈(150)은 서로 다른 물리적 장치에 위치할 수도 있고, 동일한 물리적 장치에 위치할 수도 있다. 또한, 구현 예에 따라서는 상기 입력모듈(110), 위상모듈(120), 재난모듈(130), 제어모듈(140) 및/또는 가시화모듈(150) 등 각각의 모듈 역시 서로 다른 물리적 장치에 위치하고, 서로 다른 물리적 장치에 위치한 구성들이 서로 유기적으로 결합되어 각각의 모듈들이 수행하는 기능을 실현할 수도 있다.

또한, 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.

상기 제어모듈(140)은 본 발명의 일 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템(100)에 포함된 다른 구성들(예를 들면, 입력모듈(110), 위상모듈(120), 재난모듈(130), 제어모듈(140) 및/또는 가시화모듈(150) 등)의 기능 및/또는 리소스를 제어할 수 있다.

상기 입력모듈(110)은 재난공간(예를 들면, 건물)의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받을 수 있다.

상기 입력모듈(110)은 외부의 공간모델러(200; 예를 들면, 아키스페이스 프로그램)에 의해 생성된 상기 공간정보를 임포트(import)하거나 상기 피난 시뮬레이션 시스템(`100) 에 포함된 소정의 공간정보 DB(미도시)로부터 상기 공간정보를 추출할 수 있다.

상기 공간정보는 상기 재난공간을 표현할 수 있는 정보를 의미할 수 있으며, 예를 들면, 건물의 구조정보나 건물 내부의 오브젝트(예를 들면, 장애물) 정보, 출입구 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 재난 공간은 2D 또는 3D로 표현될 수 있다. 또한, 예를 들면, BIM 정보, GIS 정보 또는 이들을 결합한 소정의 공간정보 등 다양한 실시예가 있을 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 대피자 정보는 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서는, 상기 대피자 정보는 각 대피자들의 이동속도정보 와 같은 대피자들의 속성정보를 더 포함할 수 있다.

이하에서, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템(100)에서 대피자 정보를 입력 받는 일 예에 대하여 설명한다. 도 2는 입력된 공간 정보가 가시화된 일 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 가시화된 재난 공간 상에 배치된 대피자를 나타내는 도면이다. 도 3에서 ▨는 각 대피자를 나타내낸다.

본 실시예에서, 상기 입력모듈(110)은 상기 대피자들 각각의 초기 위치 정보를 입력 받기 위하여, 입력 받은 상기 공간정보에 기초하여 상기 재난공간의 모습을 도 2에 도시된 바와 같이 가시화하고, 사용자가 가시화된 재난공간 상에서 대피자들의 초기 위치를 설정할 수 있도록 할 수 있다. 그러면, 사용자는 도 3에 도시된 바와 같이 대피자들의 초기 위치를 설정하고, 상기 입력모듈(110)은 각 대피자들의 초기 위치정보를 입력 받을 수 있다. 이와 달리, 상기 입력모듈(110)은 각 대피자들의 좌표정보를 초기 위치정보로서 입력 받을 수도 있다.

상기 재난설정정보는 재난을 정의하기 위한 정보로서, 초기 재난발생위치정보를 포함할 수 있다. 상기 입력모듈(110)은 상기 초기 재난발생위치정보를 입력받는 방법은 대피자 초기정보를 입력 받는 방법과 유사할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 입력모듈(110)은 상기 초기 재난발생위치정보를 입력 받기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 재난공간을 가시화하여 디스플레이할 수 있다. 그러면, 사용자는 대피자들의 초기 위치를 설정하는 방법(도 3 참조)과 유사한 방법으로 가시화된 대피공간 상에서 각 재난발생위치를 선택하여 초기 재난발생위치정보를 입력할 수 있다.

상기 재난설정정보는 이외에도 재난의 종류(예를 들면, 화재, 연기 및/또는 방사능 오염 등), 재난의 확산 속도, 발생 시각, 기타 재난의 속성정보(예를 들면, 화재의 온도 등)를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 재난은 화재나 오염과 같이 다양할 수 있지만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 화재를 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 재난모듈(130)은 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 단위시간 별 재난위치정보를 생성할 수 있다.

상기 재난모듈(130)은 상기 공간정보에 상응하는 재난공간에서 상기 재난설정정보의 의해 정의된 재난이 발생했을 경우의 재난 확산 상황을 시뮬레이션하여 재난 시뮬레이션 결과 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 상기 재난모듈(130)은 염이나 연기와 같이 화재에 의해 유도되는 유체흐름에 대해 해석하는 전산유체역학 모델을 이용해 화재현장을 구현할 수 있다.

한편, 일 실시예에서, 상기 공간정보는 재난 확산과 관련된 구조정보(벽이나 구조물의 재질 등)를 포함할 수 있는데, 이 경우 상기 재난모듈(130)은 재난 상황을 시뮬레이션하는데 상기 재난 확산과 관련된 구조정보를 더 고려할 수 있다. 예를 들면, 상기 재난모듈(130)은 벽의 재질이 나무일 때가 철일 때보다 더 빨리 화재가 확산되는 것으로 시뮬레이션 할 수 있다.

상기 재난모듈(130)은 화재현장이 되는 재난공간과 관련된 구조정보와 재질정보, 재난설정정보를 입력 받아 재난현장에서의 연기와 열의 이동경로, 온도변화 등을 시뮬레이션으로 구현할 수 있다.

상기 재난모듈(130)에 의해 생성되는 재난 시뮬레이션 결과 데이터는 소정의 단위시간에 별 재난확산정보일 수 있다. 재난확산정보는 상기 재난공간 중에서 재난에 의해 피해를 입은 부분에 대한 정보일 수 있다. 상기 재난모듈은 재난 발생 시점부터 재난이 확산되는 것을 매 단위시간(예를 들면 매 0.1초) 마다 시뮬레이션하여 매 단위시간 별 재난확산정보를 생성할 수 있다.

재난확산정보는 시뮬레이션되는 재난의 종류에 따라 화재의 온도나 연기의 농도, 피해의 정도에 관한 정보와 같은 추가 정보를 더 포함할 수 있다. 화재확산정보를 가시화하는 모듈은 이와 같은 추가 정보에 기초하여 화재 화재의 온도나 연기의 농도, 피해의 정도에 따라 명도나 채도를 달리하여 표현할 수 있다. 도 4는 특정 단위시점에서의 화재확산정보를 재난공간 상에 가시화한 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.

상기 위상모듈(120)은 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상(topology)정보를 생성할 수 있다. 이때 상기 위상정보는 상기 재난공간의 특성이나 연결상태 또는 속성을 나타낼 수 있는 정보로 일반적으로 그래프로 표현될 수 있다. 하지만, 공간의 속성 또는 연결상태를 표현할 수 있는 모든 형태의 데이터 구조가 상기 위상정보로 정의될 수도 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 상기 위상정보가 그래프로 표현되는 것을 일 예로 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 않는다.

한편, 상기 위상모듈(120)에 의해 생성되는 초기 위상정보는 재난확산상황이나 대피자들의 대피상황과는 무관하게 공간정보에 의해서만 결정되는 정보일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 위상모듈(120)은 상기 공간정보에서 출입구를 추출하여 각 출입구에 상응하는 노드를 형성하고, 출입구와 다른 출입구 중 적어도 일부를 연결하는 에지는 형성하여 상기 위상정보(예를 들면, 그래프)를 생성할 수 있다. 이와 같이 생성된 위상정보의 일 예가 도 5에 도시된다. 도 5는 도 2의 재난공간에 상응하는 위상정보의 일 예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 각 출입구에 상응하는 노드가 형성되며, 출입구 A에서 출입구 B로 다른 출입구를 거치지 않고 이동할 수 있는 경우 출입구 A에 상응하는 노드와 출입구 B에 상응하는 노드를 연결하는 에지를 생성할 수 있다.

한편, 상기 위상모듈(120)에 의해 생성되는 위상정보가 포함하는 노드 및/또는 에지에는 가중치가 부가될 수 있으며, 이를 이용하여 특정 노드에서 다른 노드로의 최단경로가 산출될 수 있다.

이 외에도 위상정보를 생성하는 방법은 다양할 수 있다. 예를 들어, 출입구에 상응하는 노드 뿐만 아니라 재난공간(예를 들면, 건물) 내부의 서브공간에 상응하는 노드도 함께 형성하여 이들을 연결하는 위상정보를 생성할 수도 있다.

또한 보다 정확한 모델링을 위하여 건물 내부의 오브젝트(예를 들면, 장애물)이나 건물을 형성하는 벽의 형태를 고려하여 위상정보를 생성할 수도 있는데, 이하에서 이와 같은 실시예에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 실시예에 따라 장애물이 있는 소정의 공간에 대한 위상정보가 생성되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서, 상기 위상모듈(120)은 상기 위상정보(예를 들면, 그래프)를 생성하기 위해 상기 재난공간에 상응하는 이너 코너, 출입구, 및/또는 상기 재난공간에 포함된 장애물에 상응하는 노드(node)를 설정하고, 설정된 노드 중 적어도 일부와 상기 노드 중 다른 적어도 일부를 연결하는 에지(간선, edge)를 형성하여 상기 위상정보(예를 들면, 그래프)를 생성할 수 있다. 이를 위하여, 본 실시예에서는 상기 재난공간을 표현하는 상기 공간정보가 상기 재난공간에 상응하는 스페이스 라인(즉, 상기 재난공간의 외곽선 또는 벽 등), 스페이스 라인에 의해 형성되는 각각의 꼭지점(코너), 출입구(예를 들면, 문, 창문 등) 및/또는 내부 오브젝트(예를 들면, 장애물)를 포함할 수 있으며, 이들은 도형이나 폴리곤(polygon) 및 상기 폴리곤의 꼭지점으로 표현될 수 있다. 예를 들면, 재난공간을 표현하기 위해서는 그 공간을 구성하는 노드(혹은 버텍스(vertex)), 상기 노드들을 연결하는 라인으로 표현될 수 있다.

먼저 도 6a를 참조하면, 소정의 공간(s1)은 8개의 라인(se1~se8) 및 이에 대응되는 8개의 코너 노드로 표현되는 폴리곤으로 표현될 수 있다. 상기 8개의 라인(se1~se8) 및 8개의 노드에 대한 정보는 상기 공간정보에 포함되어 있을 수 있다. 또한, 상기 공간(s1)에는 2개의 출입구 노드(V1, V2)가 존재할 수 있다. 상기 출입구 노드는 상기 공간(s1)에 포함된 출입구(문 또는 창문)에 상응할 수 있다. 또한, 상기 공간(s1)에는 장애물(o1)이 포함될 수도 있다. 상기 장애물(o1)에 상응하는 버텍스 역시 확인될 필요가 있다. 도 6b를 참조하면, 상기 장애물(o1)은 4개의 노드(ov1~ov4)와 4개의 라인(oe1~oe4)으로 표현될 수 있다.

그러면, 상기 위상모듈(120)은 상기 공간(s1)에 상응하는 코너 노드 중 이너 코너 노드(I1, I2)를 탐색한다. 이너 코너 노드(I1, I2)는 상기 공간(s1)에 상응하는 공간 폴리곤에 포함된 코너 노드 중 컨벡스 헐(convex hull)에 관련되지 않은 노드를 의미할 수 있다. 컨벡스 헐의 개념 및 이너 코너 노드에 대해서는 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

그러면, 상기 위상모듈(120)은 탐색된 상기 이너 코너 노드, 출입구 노드, 및 장애물에 상응하는 노드(이하 '장애물 노드')들 중 일부를 이용하여 위상정보를 생성할 수 있다. 즉, 상기 위상정보(예를 들면, 그래프)는 상기 이너 코너 노드, 출입구 노드, 및 장애물 노드 중 선택되는 적어도 일부의 노드와 상기 이너 코너 노드, 출입구 노드, 및 장애물 노드 중 적어도 일부의 다른 노드를 연결하는 에지로 표현될 수 있다.

도 6c를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같을 수 있다. 상기 위상모듈(120)은 탐색된 상기 이너 코너 노드(I1, I2), 출입구 노드(V1, V2), 및 장애물 노드(ov1~ov4)를 이용하여 완전 그래프(complete graph)를 생성할 수 있다. 완전 그래프는 그래프에 포함된 임의의 두 노드를 연결하는 에지가 상기 그래프에 포함되는 경우를 의미할 수 있다. 즉, 상기 위상모듈(120)은 상기 이너 코너 노드(I1, I2), 상기 오프닝 노드(V1, V2), 상기 장애물 노드(ov1~ov4) 각각을 연결하는 모든 에지를 생성할 수 있다. 여기서 상기 제어모듈(110)이 에지를 생성한다고 함은 유저가 가시적으로 확인할 수 있도록 에지를 그리는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 에지가 눈으로 확인할 수는 없더라도 에지에 해당하는 정보(예를 들면, 에지의 양 노드 및 위치 등)를 생성하는 것을 의미할 수 있다. 모든 에지를 생성하고 이를 가시적으로 표현하면 도 6c에 도시된 바와 같은 그래프가 생성될 수 있다. 도 6c에 도시된 완전 그래프는 다수의 에지들(E1~EN)을 포함할 수 있다.

그 후, 상기 제어모듈(110)은 상기 완전 그래프 중 상기 특정공간(s1)에 상응하는 스페이스 라인(se1~se8) 또는 상기 장애물(o1)에 상응하는 장애물 라인(oe1~oe4)과 교차하거나, 상기 특정공간(s1)의 외부에 위치하거나, 상기 장애물(o1)의 내부에 위치하는 에지를 제거할 수 있다. 이러한 기준을 에지 제거 기준이라 정의하면, 에지(E1)과 에지(E2)는 에지 제거 기준에 해당하지 않으므로 위상정보(예를 들면, 그래프)에서 제거하지 않을 수 있다. 에지(E3)는 상기 장애물(o1)의 내부에 위치하는 에지이므로 제거할 수 있다. 에지(E4)는 장애물 라인과 교차하므로 제거할 수 있다. 에지(E5)는 스페이스 라인 및 장애물 라인과 교차하므로 제거할 수 있다. 에지(EN)은 상기 특정공간(s1)의 외부에 존재함과 동시에 스페이스 라인과 교차하므로 제거할 수 있다. 이처럼 에지 제거 기준에 속하는 모든 에지를 제거하면 도 6d에 도시된 바와 같은 위상정보(예를 들면, 그래프)가 생성될 수 있다.

그리고, 도 6d에 도시된 바와 같은 그래프에서 출입구 노드 간의 최단경로를 탐색하여 공간(s1)에 상응하는 위상정보를 생성할 수 있으며, 그 결과는 도 6e에 도시된 바와 같을 수 있다. 물론, 최단경로를 탐색하기 위하여 다익스트라 알고리즘, 벨만-포드 알고리즘, 플로이드-와셜 알고르짐, A* 탐색 알고리즘 등 다양한 최단 경로 탐색 알고리즘이 적용될 수 있다.

도 6을 참조하여 상술한 위 위상정보 생성과정은 비록 하나의 방과 두 개의 출입구를 가지는 비교적 단순한 공간을 예로 든 것이지만, 이와 같은 방법이 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 방을 가지는 복잡한 공간에 대해서도 용이하게 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 자명하게 이해할 수 있을 것이다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제어모듈(140)은 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 매 단위시간(예를 들어, 0.1초) 별 대피 상황을 시뮬레이션할 수 있다. 즉, 예를 들어, 단위시간이 0.1초라고 하면, 상기 제어모듈(140)은 초기 조건에 기초하여 0.1초 경과 후의 대피 상황을 시뮬레이션하고, 시뮬레이션된 0.1에서의 대피 상황에 기초하여, 0.2초 경과 후의 대피 상황을 시뮬레이션하고, …, t시간 경과후의 대피 상황에 기초하여 t+0.1초 경과 후의 대피 상황을 시뮬레이션할 수 있다.

상기 제어모듈(140)은 소정의 종료 조건이 만족될 때까지(예를 들면, 모든 대피자들이 대피하거나 사망할 때까지), 매 단위시간 별 대피상황을 시뮬레이션할 수 있다. 각 단위시간 별 대피상황은 각 단위시간에서의 대피자들 각각의 위치를 의미할 수 있다. 따라서, 시뮬레이션이 진행됨에 따라 각 대피자들의 위치는 피난 경로를 따라 계속적으로 변경될 수 있다.

상기 제어모듈(140)은 k+1번째 단위시간(이하, '단위시간 k+1'라고 함)에서의 대피상황을 시뮬레이션하기 위하여, 먼저, k번째 단위시간(이하, '단위시간 k'이라고 함)에서의 상기 재난공간에 대한 위상정보를 생성할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제어모듈(140)은 단위시간 k에서의 대피자들 각각의 위치정보(k가 0인 경우에는 대피자들 각각의 초기 위치정보) 및 단위시간 k에 상응하는 재난확산정보를 상기 초기 위상정보에 반영할 수 있다.

이후, 상기 제어모듈(140)은 단위시간 k에서의 각 대피자의 위치정보 및 단위시간 k에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 단위시간 k+1에서의 위치정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제어모듈(140)은 단위시간 k에서의 위상정보가 결정되면, 각 대피자 별로 다음 단위시간에서의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어모듈(140)은 각 대피자 별로 현재 위치(즉, 단위시간 k에서의 위치)에서 가장 가까운 출구까지의 최단경로를 결정하고, 결정된 최단경로를 따라 단위시간만큼 움직인 후의 위치를 다음 단위시간(즉, 단위시간 k+1)에서의 위치로 결정할 수 있다. 한편, 상기 제어모듈(140)은 상술한 바와 같은 다양한 최단경로탐색 알고리즘을 이용하여 각 대피자 별로 가장 가까운 출구까지의 최단경로를 결정하게 된다. 따라서, 위상정보를 구성하는 각 노드 및/또는 에지에 가중치가 부여될 수 있다. 각 에지에 부여되는 가중치는 출입구간의 거리나 공간의 특성(예를 들면, 바닥의 재질) 등에 기초하여 결정될 수 있으며, 노드에 부여되는 가중치는 출입구의 크기 등과 같은 구조적 특성에 의하여 결정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제어모듈(140)은 단위시간 k에서의 대피자들 각각의 위치정보 및 단위시간 k에 상응하는 재난확산정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 단위시간 k에서의 위상정보를 생성할 수 있는데, 이하에서 도 7 및 도 8을 참조하여 특정 단위시간에 대한 위상정보가 생성되는 방법에 관하여 설명한다. 도 7 및 도 8에서 원은 위상정보를 구성하는 노드, 파선은 에지를 의미하며, 굵은 실선은 최단경로를 의미한다.

먼저, 단위시간 k에서의 재난확산정보가 상기 초기 위상정보에 반영되면, 초기 위상정보를 구성하는 노드 및/또는 에지의 가중치가 변경될 수 있는데, 이에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7(a)는 초기 위상정보의 일 예를 나타내는 도면이다. 이 때에는 화재가 확산되지 않았으므로 모든 출입구 노드에 상응하는 가중치는 최소값(예를 들면, 0)으로 설정될 수 있다. 한편, 각 에지의 가중치가 에지의 길이에 비례하여 설정되는 경우, 대피자(A)로부터 출입구 노드 8(N8)까지의 최단 경로는 대피자(A)-출입구 노드 2(N2)-출입구 노드 5(N5)-출입구 노드 8(N8)로 결정될 수 있다.

시간이 경과하여 단위시간 k에서 화재가 출입구 노드 5(N5)에 확산된 경우, 대피자들이 출입구 노드 5(N5)를 통과하기가 매우 어려우므로 상기 제어모듈(140)은 이를 반영하여 출입구 노드 5(N5)의 가중치를 매우 큰 값(예를 들면, 1000)으로 변경할 수 있다. 이후, 상기 제어모듈(140)은 출입구 노드 5(N5)의 가중치가 변경된 위상정보에 기초하여 대피자(A)로부터 출입구 노드 8(N8)까지의 최단경로를 구할 수 있다. 도 7의 예로 들면, 상기 제어모듈(140)은 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 대피자(A)-출입구 노드 4(N4)-출입구 노드 6(N6)-출입구 노드 7(N7)-출입구 노드 8(N8)을 최단경로로 결정할 수 있다.

도 7의 예시를 통하여 노드의 가중치가 변경되는 경우를 설명하였지만, 재난확산정보에 따라 상기 제어모듈(140)이 에지의 가중치를 변경하는 경우도 있을 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 단위시간 k에서의 대피자들 각각의 위치정보(k가 0인 경우에는 대피자들 각각의 초기 위치정보)가 상기 초기 위상정보에 반영되면, 초기 위상정보를 구성하는 노드의 가중치가 변경될 수 있는데, 이에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8(a)는 초기 위상정보의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 초기 위상정보는 출입구 노드 1-출입구 노드 2-출입구 노드 3를 연결하는 형태일 수 있으며, 각 노드의 가중치는 최소값(예를 들면, 0)으로 설정될 수 있다. 상기 제어모듈(140)은 여기에 단위시간 k에서의 대피자들의 밀도를 고려하여 각 노드의 가중치를 변경함으로써 대피자가 한 곳에 몰릴 경우에 발생할 수 있는 병목현상을 재현할 수 있다.

만약 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 출입구 노드 2 주위에 두 명의 대피자가 몰려 있는 경우, 상기 제어모듈(140)은 출입구 노드 2의 가중치를 주변의 대피자의 밀도에 기초하여 결정되는 값(예를 들면 2)으로 변경할 수 있다.

만약 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 출입구 노드 2 주위에 여섯 명의 대피자가 몰려 있는 경우, 상기 제어모듈(140)은 출입구 노드 2의 가중치를 주변의 대피자의 밀도에 기초하여 결정되는 값(예를 들면, 6)으로 설정할 수 있다.

이와 같이, 단위시간 k에서의 대피자들의 밀도에 의해 각 노드의 가중치가 변경되면, 상기 제어모듈(140)은 변경된 가중치가 반영된 단위시간 k에서의 위상정보에 따라 각 대피자들과 가장 가까운 출구까지의 최단경로를 결정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 단위시간 k에서의 위상정보 상에서의 각 대피자들과 가장 가까운 출구까지의 최단경로가 결정되면, 상기 제어모듈(140)은 각 대피자들이 결정된 최단경로를 따라 단위시간만큼 움직인 경우를 시뮬레이션하게 되는데, 이때 상기 제어모듈(140)은 보다 정교한 결과를 예측하기 위하여, 각 대피자의 속성을 더 고려할 수 있다. 예를 들어, 상기 대피자 정보가 각 대피자의 속도 혹은 시간에 따른 속도 저하 값을 가지고 있는 경우 이를 반영하여 움직임을 시뮬레이션할 수 있다.

한편, 상기 제어모듈(140)은 대피자로부터 출구까지의 경로가 없어진 경으 혹은, 대피자의 위치에 화재가 확산된 경우, 해당 대피자가 사망한 것으로 처리할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 가시화모듈(150)은 제어모듈(140)에 의해 시뮬레이션된 결과 데이터에 기초하여 대피 상황을 가시화할 수 있다.

상기 제어모듈(140)은 매 단위시간 별 대피 상황(즉, 각 대피자의 단위시간 별 이동 위치)을 시뮬레이션 결과로 생성할 수 있으므로 상기 가시화모듈(150)은 대피 상황 데이터를 이용하여, 매 단위시간 별 대피자의 위치 변화를 재난 공간 상에 출력함으로써 대피상황을 가시화할 수 있다. 실시예에 따라, 재난확산상황을 대피 상황과 함께 디스플레이할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템(100) 제공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받을 수 있다(S100).

이후 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100) 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 단위시간 별 재난확산정보를 생성할 수 있다(S110).

또한 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성할 수 있다(S120).

이후, 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 소정의 종료조건이 만족될 때까지, 모든 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션할 수 있다(S130).

상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 상기 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 과정(130)에서, 특정 단위시간 t에서의 각 대피자의 위치정보 및 단위시간 t에 상응하는 재난확산정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 단위시간 t에서의 위상정보를 생성할 수 있으며(S131), 상기 단위시간 t에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 단위시간 t에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 다음 단위시간 t+1에서의 위치정보를 생성할 수 있다(S132).

한편, 시뮬레이션이 완료되면, 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 대피 상황에 대한 시뮬레이션 결과 데이터에 기초하여 대피 상황을 가시화할 수 있다.

한편, 구현 예에 따라서, 상기 피난 시뮬레이션 시스템(100)은 프로세서 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 싱글 코어 CPU혹은 멀티 코어 CPU를 포함할 수 있다. 메모리는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 또는 기타 비휘발성 고체상태 메모리 장치와 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다. 프로세서 및 기타 구성 요소에 의한 메모리로의 액세스는 메모리 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 여기서, 상기 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되는 경우, 본 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템(100)으로 하여금, 상술한 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법을 수행하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법은 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 제어 프로그램 및 대상 프로그램도 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

기록 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

1. (a) 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 단계;
   (b) 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 단위시간 별 재난확산정보를 생성하는 단계;
   (c) 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 단계; 및
   (d) 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계를 포함하되,
   상기 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계는,
   (d-1) 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난확산정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 단계; 및
   (d-2) 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 (c) 단계는,
   상기 공간 정보에 기초하여, 상기 재난공간에 포함된 출입구, 이너 코너 및 에 장애물에 상응하는 노드를 설정하는 단계; 및
   설정된 상기 노드 및 상기 노드 중 적어도 일부를 연결하는 적어도 하나의 에지에 기초하여 상기 초기 위상 정보를 설정하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 (d-1) 단계는,
   상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보에 기초하여, 대피자 밀도분포를 산출하는 단계; 및
   산출된 상기 대피자 밀도분포에 따른 가중치 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 (d-2) 단계는,
   상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자 별로 가장 가까운 탈출구까지의 최단 경로에 대한 정보를 생성하는 단계; 및
   각 대피자가 그에 상응하는 최단 경로를 따라 상기 다음 단위시간까지 이동하는 경우의 이동위치를 계산하여, 상기 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 단위시간 별 대피 상황에 대한 시뮬레이션 결과 데이터에 기초하여 대피 상황을 가시화하는 단계를 더 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법.
   
6. (a) 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 단계;
   (b) 상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 단계; 및
   (c) 생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계를 포함하되,
   상기 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 단계는,
   (c-1) 상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 생성하는 단계;
   (c-2) 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 단계; 및
   (c-3) 상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 단계를 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공방법.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
   
8. 피난 시뮬레이션 시스템으로서,
   프로세서; 및
   상기 프로세서에 의하여 실행되는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하며,
   상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 피난 시뮬레이션 시스템이 제1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 하는 피난 시뮬레이션 시스템.
   
9. 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 입력모듈;
   상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 단위시간 별 재난위치정보를 생성하는 재난모듈;
   상기 공간 정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 위상모듈; 및
   생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 제어모듈을 포함하되,
   상기 제어모듈은,
   특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치 정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하고,
   상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 피난 시뮬레이션 시스템.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 위상모듈은,
    상기 공간정보에 기초하여, 상기 재난공간에 포함된 출입구, 이너 코너 및 에 장애물에 상응하는 노드를 설정하고,
    설정된 상기 노드 및 상기 노드 중 적어도 일부를 연결하는 적어도 하나의 에지에 기초하여 상기 초기 위상정보를 설정하는 피난 시뮬레이션 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보에 기초하여, 대피자 밀도분포를 산출하고,
    산출된 상기 대피자 밀도분포에 따른 가중치 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하는 피난 시뮬레이션 시스템.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자 별로 가장 가까운 탈출구까지의 최단 경로에 대한 정보를 생성하고,
    각 대피자가 그에 상응하는 최단 경로를 따라 상기 다음 단위시간까지 이동하는 경우의 이동위치를 계산하여, 상기 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 피난 시뮬레이션 시스템.
    
13. 제9항에 있어서, 상기 피난 시뮬레이션 시스템은,
    상기 단위시간 별 대피 상황에 대한 시뮬레이션 결과 데이터에 기초하여 대피 상황을 가시화하는 가시화모듈을 더 포함하는 피난 시뮬레이션 시스템 제공 방법.
    
14. 재난공간의 공간정보, 대피자들 각각의 초기 위치정보를 포함하는 대피자 정보, 및 초기 재난발생위치정보를 포함하는 재난설정정보를 입력 받는 입력모듈;
    상기 공간정보로부터 상기 재난공간에 대한 초기 위상정보를 생성하는 위상모듈; 및
    생성된 상기 초기 위상정보 및 입력된 상기 대피자 정보를 초기 조건으로 하여, 단위시간 별 대피 상황을 시뮬레이션 하는 제어모듈을 포함하되,
    상기 제어모듈은,
    상기 공간정보 및 상기 재난설정정보에 기초하여, 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 생성하고,
    상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에 상응하는 재난위치정보를 상기 초기 위상정보에 반영하여, 상기 특정 단위시간에서의 위상정보를 생성하고,
    상기 특정 단위시간에서의 각 대피자의 위치정보 및 상기 특정 단위시간에서의 위상정보에 기초하여, 각 대피자의 상기 특정 단위시간의 다음 단위시간에서의 위치정보를 생성하는 피난 시뮬레이션 시스템.
    

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