WO2023014191A1 - 재난 최적 대피 경로 정보 제공 방법 및 그를 위한 시스템 - Google Patents

재난 최적 대피 경로 정보 제공 방법 및 그를 위한 시스템 Download PDF

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WO2023014191A1
WO2023014191A1 PCT/KR2022/011713 KR2022011713W WO2023014191A1 WO 2023014191 A1 WO2023014191 A1 WO 2023014191A1 KR 2022011713 W KR2022011713 W KR 2022011713W WO 2023014191 A1 WO2023014191 A1 WO 2023014191A1
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evacuation
evacuation route
information
optimal
space
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PCT/KR2022/011713
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김기성
송동우
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김기성
한라대학교산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a method for providing evacuation route information, and more particularly, to a method and system for providing optimal evacuation route information in the event of a disaster.
  • Korean Registered Patent No. 10-1917215 notifies an alarm through a mobile device in the event of a disaster such as fire or earthquake, and visualizes the evacuation route required for direct evacuation and the location information of the disaster area so that people in the building and firefighters can evacuate.
  • a mobile-based disaster response guidance method providing necessary information and a recording medium storing a program for implementing the same are disclosed.
  • One object of the present invention is to provide a method for providing an optimal evacuation route in response to a disaster.
  • Another task of the present invention is to provide an optimal evacuation route by quickly checking the location and movement route of the person in need without a large error by utilizing ICT technology using 5G (Generation) and the like.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus or system for the above method.
  • a method for providing information on an optimal evacuation route in case of a disaster situation by a computing device includes performing an evacuation simulation for a first space and storing the result, the stored first space Deriving an evacuation route based on a result of performing an evacuation simulation for; Receiving building space information for a real space, applying the derived evacuation route to the real space to perform evacuation simulation learning, deriving an optimal evacuation route based on the result of the evacuation simulation learning for the real space and storing and transmitting the stored optimal evacuation route to each terminal of the person in need or a predetermined display device when the disaster situation occurs.
  • the first space may be a standard space or a standard space previously determined according to a purpose.
  • generating virtual experience data according to the derived evacuation route may further include.
  • the derived optimal evacuation route may reflect virtual experience performance result data based on the generated virtual experience data.
  • the step of receiving the information of each requestor; And receiving the location information of each requestor; further comprising, but the information on each requestor, gender, age, self-evacuation availability, rank / position, manager registration, and group information may include.
  • comparing and analyzing the shortest evacuation route information and the optimal evacuation route information may further include.
  • a computing device providing optimal evacuation route information in case of a disaster situation includes a memory; And a processor, wherein the processor performs an evacuation simulation for the first space and stores the result, derives an evacuation route based on the stored result of performing the evacuation simulation for the first space, and builds space for the real space.
  • evacuation simulation learning is performed by applying the derived evacuation route to the real space, and an optimal evacuation route is derived and stored based on the evacuation simulation learning result for the real space, and then the stored optimal evacuation route is stored.
  • the route may be transmitted to each terminal of the person in need or to a predetermined display device when the disaster situation occurs.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a system for providing optimal evacuation route information in case of a disaster according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of providing optimal evacuation route information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for developing an optimal evacuation route algorithm according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a collection of evacuation simulation results that vary according to variables according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating evacuation efficiency per unit time according to the floor height as the width of the stairs changes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating evacuation efficiency per unit time according to the number of floors as the width of the stairs changes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing the number of people assigned to each floor to which the optimal evacuation route algorithm is applied.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a library configuration according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a process of calculating an optimal escape point according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a library execution result according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of providing optimal evacuation route information in case of a disaster according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of providing optimal evacuation route information in case of a disaster according to another embodiment of the present invention.
  • ...unit described in the specification means a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • “a” or “an”, “one”, “and similar related words, in the context of describing the present invention, are both singular and plural unless otherwise indicated herein or clearly contradicted by context.” It can be used in the meaning including.
  • disasters include not only natural disasters such as earthquakes and typhoons in the normal sense, but also accidents such as fires, and collectively refers to situations in which evacuation is required due to the occurrence of a specific event. can do.
  • the optimal evacuation route includes the shortest evacuation route, but the shortest evacuation route is not always the optimal evacuation route. Therefore, the optimum evacuation route may be distinguished from the shortest evacuation route unless otherwise specified herein.
  • the optimal evacuation route can be provided for various spaces, but for convenience, a building such as a building is described as an example, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a system for providing optimal evacuation route information in case of a disaster according to an embodiment of the present invention.
  • a system for providing information on an optimal evacuation route in case of a disaster may largely include a first computing device 110 and a building system 120 .
  • the optimal evacuation route information according to the present invention may be generated and processed by the first computing device 110 or/and the building system 120 .
  • the first computing device 110 is a device for providing optimal evacuation route information, and may be referred to as a server, a processor, and the like.
  • the first computing device 110 may be a server that works with the building system 120 but is located remotely, that is, an external server.
  • the first computing device 110 may be a communication company server providing a communication network such as 5G (Generation).
  • the first computing device 110 may receive BIMS (Building Information Management System) information, sensor information, building environment information, etc. from the building system 120, and conversely, in the event of a disaster, external information may be sent to the building system ( 120).
  • the external information may include, for example, rescue information according to the occurrence of a disaster, optimal evacuation route information according to the present invention, and the like.
  • the first computing device 110 may process some or all of the data for providing optimal evacuation route information by referring to the information received from the building system 120 and provide the data to the building system 120. .
  • the building system 120 may largely include a memory and a processor.
  • the processor may include at least one or more of the second computing device 121, the optimization unit 122, a simulation module, an experience module, an operation support system 127, an analysis unit 128, and the like.
  • the second computing device 121 serves as a controller of the building system 120 and can transmit or receive various types of data by performing data communication with the first computing device 110 .
  • the second computing device 121 may store building information.
  • the building information may include, for example, BIMS information, sensor information, and building environment information.
  • the optimization unit 122 performs modeling using the building information to be received from the second computing device 121 and optimizes parameters and the like, and may include an algorithm required at this time.
  • the simulation module may include an execution unit 123 and a result storage unit 124 to simulate an optimal evacuation route method in case of a disaster according to the present invention.
  • a separate program or software may be pre-installed for simulation.
  • Simulation results executed by the execution unit 123 may be stored in the result storage unit 124 .
  • the result storage unit 124 reports or transmits simulation results to the optimization unit 122, and the optimization unit 122 may reflect the simulation results in an optimization process.
  • the optimizer 122 may transfer the environmental factors considered in the optimization process to the simulation module so that they can be referenced in the simulation process.
  • the result storage unit 124 may accumulate the result of the execution unit 123 as raw data or in the form of processed data through a separate algorithm.
  • the separate algorithm may include a pathfinder program to be described later.
  • the experience module includes an experience unit 125 and a data collection unit 126, and the experience unit 125 receives a scenario according to a simulation result from the result storage unit 124, provides a virtual experience environment, and provides data
  • the collection unit 126 collects interaction data of the experiencer in the process of experiencing the virtual experience environment provided by the experience unit 125 .
  • the virtual experience environment includes, for example, Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), Mixed Reality (MR), and the like, and may also include holograph.
  • VR Virtual Reality
  • AR Augmented Reality
  • MR Mixed Reality
  • holograph holograph
  • the data collection unit 126 may transmit result data including execution data of the execution unit 123 to the analysis unit 128 .
  • the experience module may include various devices necessary for the experiencer's experience or may support interoperability.
  • the operation support system 127 may receive information of the experiencer using the experience module and provide the analysis unit 128 with disaster information and prior knowledge according to the experience of the experiencer. For example, this information may be used for analysis by classifying whether occupants in a building have received experiential education or have prior knowledge of disaster information.
  • the analysis unit 128 refers to various input data, analyzes big data such as interactions of experiencers according to various scenarios when a disaster situation occurs in a building, and converts the analysis result to the second computing device 121 ) can be transmitted. Big data transmitted in this way can be reflected or utilized in optimization, simulation, and experiential processes again.
  • a computing device when naming and describing a computing device unless otherwise specified, it may mean the first computing device 110, the second computing device 121, or/and the building system 120 depending on the context.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for providing an optimal evacuation route according to an embodiment of the present invention.
  • the computing device may perform a simulation on a standard space and store the result (S110).
  • the standard space refers to a reference space for performing a simulation, which may be changed according to settings.
  • the standard space may be a predetermined space based on the purpose of each building.
  • the standard space may be a space of a predetermined size or type of a building.
  • the standard space may represent a predetermined reference space for factories, apartment complexes, office buildings, shopping malls, and the like.
  • the computing device may derive a first evacuation route algorithm (S120).
  • the first evacuation route algorithm may be an algorithm that is the basis of a second evacuation route algorithm to be described later, and may be referred to as a base algorithm.
  • the first evacuation route algorithm may further refer to an evacuation time influencing factor derived by a computing device.
  • the first evacuation route algorithm may be referenced for generating, loading, and the like, simulation and virtual experience data for a standard space.
  • the aforementioned first evacuation route algorithm data, experience data, etc. may be transmitted and stored in an analysis database (DB: Database).
  • DB Analysis database
  • the data stored in the analysis DB is transmitted to the analysis server and can be used for learning about real space, that is, real space (S130).
  • the analysis server may control the learning engine to generate a learning model based on data received from the analysis DB.
  • the learning engine may be updated by referring to the learning result of the real space.
  • a second evacuation route algorithm may be derived based on a result of learning the real space through the learning engine (S140).
  • the second evacuation route algorithm may be named an optimal evacuation route algorithm, but is not necessarily limited thereto.
  • the learning engine may include a plurality of learning models, derive a plurality of learning results for a corresponding real space, and derive a plurality of second evacuation route algorithms accordingly.
  • an optimal result among all second evacuation route algorithms for example, an algorithm with a minimum evacuation time may be selected as the final second evacuation route algorithm.
  • the final second evacuation route algorithm may be selected and derived, and stored in the analysis DB.
  • an algorithm having an average performance among all second evacuation route algorithms may be selected and stored as a final second evacuation route algorithm.
  • the analysis DB may store the second evacuation route algorithm derived by the learning engine (or analysis server) (S150).
  • the second evacuation route algorithm stored in the analysis DB that is, the optimal evacuation route algorithm, may be used to provide an optimal evacuation route when a disaster occurs in the corresponding building.
  • each standard space is simulated and a basic algorithm is derived, but the present invention is not necessarily limited thereto. That is, a plurality of standard spaces (in this case, each standard space may be different from each other) may be simulated and a plurality of first evacuation route algorithms may be derived.
  • the plurality of standard spaces derived in this way and the plurality of first evacuation route algorithms according thereto may be stored as an analysis DB.
  • the analysis DB selects at least one standard space for the standard space most suitable for the real space and the first evacuation route algorithm based thereon, and transmits the selected algorithm to the analysis server, and the analysis server controls the learning engine to generate a learning module based thereon. can do.
  • the analysis DB may transfer all stored standard spaces and first evacuation route algorithms to the analysis server, and the analysis server may control the learning engine to generate a plurality of learning models accordingly.
  • an average standard space is selected, a first evacuation route algorithm is derived based on the standard space, and the second evacuation route algorithm is used in the analysis process. It can be used to derive an evacuation route algorithm.
  • the first evacuation route algorithm is derived from the first computing device 110 and provided to the second computing device 121, and based on the first evacuation route algorithm provided from the second computing device 121, the first evacuation route algorithm is provided. 2
  • the evacuation route algorithm can be derived.
  • the first computing device 110 derives and stores a first evacuation route algorithm for a standard space suitable for a corresponding building, that is, among first evacuation route algorithms derived and stored for various standard spaces in advance in the database. may be read from the database and provided to the second computing device 121 .
  • the first computing device 110 provides a plurality of first evacuation route algorithms to the second computing device 121, and the second computing device 121 learns using them to enter a corresponding real space.
  • An optimal second evacuation route algorithm may be derived.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for developing an optimal evacuation route algorithm according to an embodiment of the present invention.
  • An optimal evacuation route algorithm according to the present invention may be achieved using simulation.
  • the Pathfinder program may be used in a data collection process using evacuation simulation.
  • Pathfinder as one of the evacuation simulation programs, includes a model that provides a visual user interface, simulator, and 3D result viewer. You can make it so that you can see the appearance, people flocking to the door, and so on.
  • the behavior of building occupants can be calculated in SFPE mode and Steering mode.
  • the SFPE mode is, for example, a flexible model in which the walking speed is determined by the density of occupants in each living room and the pass rate of occupants is determined by the width of the door.
  • the steering mode is a by-product of the movement algorithm based on Inverse Steering Behaviors and can calculate complex actions for the free evacuation of occupants.
  • Pathfinder can simulate the behavior of the evacuee under the following assumptions. For example, the evacuee is assumed to be a healthy person, and the walking speed is not hindered. Affected by spacing, escape routes are directed toward the exit regardless of angle, including overtaking, body rotation, side steps and backward steps, etc., the occupant's walking speed during evacuation, evacuation route setting, individual characteristics and Considering the reduction in walking speed due to pushing and overtaking according to location designation and crowding with people around, each individual has a walking speed in the normal unobstructed condition, and when the density increases, the individual separation distance and walking speed The walking speed may be determined based on the reduction expression of .
  • the evacuation route uses, for example, a distance map created based on a node of 0.2m ⁇ 0.2m size, and based on this, the shortest distance from each location or the distance to a predetermined evacuation exit
  • the optimal movement angle can be calculated, each floor plane and the exit of the stairs are connected by a link that becomes an evacuation passage, and the evacuation time can be completed when the final evacuation exit (or exit) is passed. .
  • the simulation scenario may be created including items related to horizontal evacuation and vertical evacuation in relation to the optimal evacuation route algorithm.
  • At least one of the following variables is the floor height, the width of the stairway, the size of the entrance to the stairway, the area of each floor, the number of people, the average travel distance, the time required to enter the stairwell, the final evacuation time, and the number of people evacuated per second. Simulations can be configured to analyze the data.
  • the analysis of the evacuation simulation result data is a rule that can reduce the optimal evacuation time compared to the shortest evacuation time using statistical analysis. You can select the analysis method you are looking for.
  • the optimal data analysis technique can be selected by applying several techniques such as, for example, neural network (NN), decision tree (DT), and multiple regression (MR).
  • NN neural network
  • DT decision tree
  • MR multiple regression
  • a decision tree is a representative data mining technique that analyzes records of collected data to generate rules for classifying a set and presents the result in the form of a decision set in a tree-like structure.
  • a decision tree uses a recursive partitioning method to form a tree, and the root node located at the top of the tree, the internal node including the criteria for separating the attributes, and the node and the node It is composed of a link connecting , a terminal node or leaves that signify the final classification.
  • the number of nodes constituting a branch which means a series of nodes connected from one node to a terminal node, is called depth.
  • regression analysis may be used as a method of examining a causal relationship between two variables, and multiple regression analysis may be used as a technique of analyzing the relationship between two or more independent variables and dependent variables.
  • the evacuation simulation scenario can define the variables for each scenario as shown in Table 1 according to the characteristics of the space and the person in need.
  • Table 1 is an embodiment in which variables related to spatial characteristics and characteristics of a requestor are defined, but are not necessarily limited thereto.
  • Table 2 is an example of summarizing five vertical space characteristics by classifying properties for analysis of evacuation simulation results, but is not necessarily limited thereto.
  • Width can be used as a key variable.
  • the width of the stairs can be used as a major variable.
  • the width of the fire door is 1.1 m, 1.5 m, or 1.8 m
  • the width of the stairs when the width of the stairs is specified, the number of evacuated persons per unit time according to the width of the fire door, that is, the evacuation efficiency does not have a large difference regardless of the floor height. In other words, when the width of the stairs is specified, it may not be affected by the width of the fire door. That is, when the width of the stairs is the first width (for example, 1.2 m), the evacuation efficiency may be smaller than the evacuation efficiency of the fire door and may not affect the evacuation time.
  • the stair width is the second width (for example, 1.5m) and the number of evacuation people per unit time according to the width of the fire door, that is, the evacuation efficiency
  • evacuation may be delayed in the stairwell as the floor height increases, and the evacuation efficiency decreases.
  • the effect of the width of the fire door can be reduced.
  • the number of evacuation people per unit time according to the second width and the width of the fire door that is, the evacuation efficiency
  • may cause delay in evacuation in the stairwell as the number of floors increases, and the evacuation efficiency decreases, so that the effect of the width of the fire door is reduced. can decrease
  • the stair width is the third width (for example, 1.8m) and the number of evacuated people per unit time according to the width of the fire door, that is, the evacuation efficiency, as the floor height increases, evacuation may be delayed in the stairwell, and the evacuation efficiency decreases.
  • the effect of the width of the fire door can be reduced.
  • the number of evacuation people per unit time according to the third width and the width of the fire door that is, the evacuation efficiency, may cause delay in evacuation in the stairwell as the number of floors increases, and the evacuation efficiency decreases, so that the effect of the width of the fire door is reduced. can decrease
  • the stair width is the fourth width (for example, 2.0 m)
  • the number of evacuation people per unit time according to the width of the fire door may cause evacuation delay in the stairwell as the floor height increases, and the evacuation efficiency decreases.
  • the effect of the width of the fire door can be reduced.
  • the number of evacuation people per unit time according to the third width and the width of the fire door that is, the evacuation efficiency, may cause delay in evacuation in the stairwell as the number of floors increases, and the evacuation efficiency decreases, so that the effect of the width of the fire door is reduced. can decrease
  • the evacuation efficiency is as follows.
  • Figure 5 (a) is the evacuation efficiency according to the floor height when the stair width is 1.2 m
  • Figure 5 (b) is the evacuation efficiency according to the floor height when the stair width is 1.5 m
  • Figure 5 (c) is the stair width When is 1.8m
  • FIG. 5 (d) is a diagram showing the evacuation efficiency according to the floor height when the stair width is 2.0m.
  • evacuation delay may occur in the stairwell, and evacuation efficiency may decrease.
  • the evacuation efficiency is as follows.
  • Figure 6 (a) is the evacuation efficiency according to the number of floors when the stair width is 1.2 m
  • Figure 6 (b) is the evacuation efficiency according to the number of floors when the stair width is 1.5 m
  • Figure 6 (c) is the stair width When is 1.8m
  • FIG. 6 (d) is a diagram showing the evacuation efficiency according to the number of floors when the stair width is 2.0m.
  • the number of floors may not affect evacuation efficiency.
  • the speed of movement by age and the national standard position can be referred to the contents announced by the Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology in 2010.
  • an example of the number of people assigned to each floor may refer to FIG. 7 .
  • the result according to the shortest evacuation path may be different from each other, for example, 239 seconds, 226 seconds, and 198 seconds. That is, when the optimal evacuation route algorithm according to an embodiment of the present invention is applied instead of the shortest evacuation route, the evacuation time is reduced by about 5.4% and about 17.1% compared to the shortest route.
  • a distribution version in the form of a library (eg, JAR) may be developed so that the optimal evacuation path algorithm derived from the simulation analysis result can be applied to a computing device.
  • the detailed program configuration may be composed of 10 Java classes as shown in Table 3, but is not necessarily limited thereto.
  • the library receives the information of the person requesting the information including ID and terminal location information, the exit information including the ID, size, and location information, and the spatial information including the floor, area, and stair information, and the result of selecting the exit for each person requesting the information. It can be configured to provide to the terminal.
  • the result of selecting the exit for each person requesting person may include information about the person requiring the person ID, the escape door of the person requiring the ID, and the escape stairs of the person ID.
  • the input value of the library may be divided into three types of floor information, escape door information, and requestor information, and may be configured to be processed in the data type shown in Table 4, but is not necessarily limited thereto.
  • the execution of the library is a program developed with the optimal evacuation route algorithm formula derived through simulation analysis, and each step can be performed sequentially by dividing into an evacuation floor (floor with an escape door) and a non-evacuation floor.
  • the first person on the shortest path to the escape exit is placed according to the characteristics (width) of the exit, and after performing the calculation of the bottleneck at the exit, the final arrangement of the exit for each person can be made.
  • the moving distance to each escape exit for each person can be calculated as the number of persons required x the number of escape exits.
  • the calculation of the exit bottleneck may be performed by calculating the movement distance for each requester + the ratio of the remaining requester.
  • the final arrangement of the escape exit for each person may be recalculated by summing the movement distance to each exit for each person and the calculation of the bottleneck at the exit to determine and assign the number of persons required for each escape.
  • the moving distance and deviation of each person to each exit can be calculated as the number of persons required x the number of exits.
  • the library program may calculate the optimal exit for the requester in the following order.
  • the order in each process is illustrative, not necessarily limited thereto, and may vary depending on the embodiment.
  • the process of generating the requestor escape input information may be performed in the following order.
  • Create a list of floor information create a list of people in need of each floor and add them to the floor information, create a list of escape doors for each floor and add them to the floor information, then create a list of stairs for each floor and add them to the floor information. .
  • the process of calculating the optimal escape route for each person in need of the evacuation floor may be performed in the following order.
  • the maximum allowable number of people is calculated for each door of the floor, and the person with the largest distance deviation from each door on the floor escapes to the nearest door. You can then escape through the nearest door. Based on the above results, the maximum allowable number of people per each door of the floor can be recalculated by substituting it into the formula, so that the person with the largest distance deviation from each door of the floor can escape through the nearest door. If the number is exceeded, you can escape through the next nearest door.
  • the calculation process for calculating the optimal escape route for each person who needs the non-evacuation floor may be performed as follows.
  • Stairway information is created by connecting the stairway information of each floor based on location, and the number of allowable people is calculated considering the exit width, stairway width, and floor height of each stairwell, and the average value can be used if the floor height or door size is different for each floor. can Afterwards, the person with the largest distance deviation from each stairway escapes to the nearest stairway.
  • the movement distance calculation method for selecting an escape point is as follows.
  • the travel distance is,
  • FIG. 9 a process of calculating an optimal escape point according to an embodiment of the present invention is illustrated.
  • the library execution result is to provide the optimal escape exit selection result for each requestor, and as shown in Table 5, the escape point selection result (escape door, stairs) for each requestor can be provided as an output value.
  • FIG. 10 (a) is an example of a method of providing information on a movement path for each requestor as a result of library execution according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 (b) is an example according to an embodiment of the present invention.
  • this is an example of providing information on the allocation of exits for each person in need.
  • this is an example and is not necessarily limited thereto.
  • the route In addition to the application running on the terminal, it can be displayed through a separate display device, evacuation guidance light, large electronic display board, etc.
  • the evacuation route is displayed through an application running on the terminal of each person, but it is not limited thereto, and the evacuation route is displayed through the aforementioned separate display device, evacuation guidance light, large electronic display board, etc. It can be.
  • the computing device in the building system 120 broadcasts a disaster situation in the event of a disaster, induces each person to run a related service application on a terminal, automatically executes a related service application on a terminal of each person, or displays all displays in the building. can transmit a guide message leading to occurrence of a disaster situation and execution of a service application.
  • the terminal application execution screen of the requester may be continuously provided according to the number of floors until the person escapes to the final exit.
  • the execution screen is provided so that zoom-in/zoom-out is possible, and screen provided information may vary according to zoom-in/zoom-out.
  • a warning is given with vibration or sound, and in case of deviation from the route of a predetermined distance or more, a newly calculated escape route or a new optimal evacuation route can be set and provided. there is. At this time, if there are a plurality of requestors who deviate from the path, the same or a new optimum route for each requestor may be guided.
  • the user's terminal application execution screen may change the size, color, etc. of the optimal evacuation route provided according to the occurrence of a disaster or other event, or guide the person's movement control through flickering speed control. For example, when the provided optimum evacuation route color is red, unlike green or blue, it is possible to recommend fast movement.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for providing an optimal evacuation route in case of a disaster according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 12 illustrates a method for providing an optimal evacuation route in case of a disaster according to another embodiment of the present invention. This is the flow chart shown to do this.
  • the computing device described below may be the first computing device 110 shown in FIG. 1 or the computing device 121 of the building system 120 .
  • spatial information of buildings, factories, and the like, and information on occupants (or information on persons in need) for each terminal may be transmitted to a computing device (S210 and S220).
  • spatial information of a building may be updated only after the initial transmission.
  • communication for checking whether spatial information of a building is accurate may be periodically performed.
  • the occupant information (or information on the person in need) for each terminal may include information about the terminal owner's gender, age, self-evacuation availability, rank/position, manager registration status, group information, and the like.
  • the optimal evacuation route provided to the corresponding terminal in the event of a disaster may vary even for occupants (or persons requiring assistance) belonging to the same space according to occupant information (or person requiring assistance) for each terminal.
  • action guidelines or additional information may be further provided to a terminal of a manager having a high rank/status or when a disaster occurs.
  • the group information may be used to refrain from individual actions in order to minimize confusion in the event of a disaster and to help escape following the occurrence of a disaster.
  • Such group information may be set in advance, or may be set according to occupant information (or information on persons in need) for each terminal when a disaster occurs.
  • location information of occupants (or persons in need) in the building may be transmitted to the computing device (S240).
  • the location information of the occupant (or the person requesting) may include location information pre-stored in a server DB built in advance through various methods such as communication networks (Bluetooth, Wifi, 5G, etc.), CCTV information, etc.
  • Location information pre-stored in a pre-built server DB may be transmitted to the computing device.
  • the shortest evacuation route to the evacuation exit for each occupant and the optimal evacuation route with a short evacuation time can be compared and analyzed (S250).
  • Optimal evacuation route information may be calculated based on spatial information, occupant information, and occupant location information stored in the computing device (S260).
  • Optimum evacuation route information may be provided to the terminal of the person in need (S270).
  • the calculated optimal evacuation route direction information may be provided to an evacuation direction guidance device in a building and output (S280).
  • the computing device may calculate and provide the shortest evacuation route information. This can be done according to the simulation results according to relatively occurring disaster situations.
  • the information provided according to the disaster situation for each person in need may vary. For example, if a fire breaks out on the 6th floor of a 10-story building, it may be desirable to provide information on the shortest evacuation route to most of the terminals of the victims on the lower floors, such as the 1st to 3rd floors. It may be desirable to provide optimal evacuation route information to the terminal. However, this is an example and is not limited thereto.
  • information that is not the shortest evacuation route may be provided to some, for example, optimal evacuation route information to a terminal for a person requiring assistance on a lower floor.
  • the comparative analysis process of step S250 may be omitted.
  • information on the optimal evacuation route according to the present invention may be provided to all terminals of the person in need.
  • information on the shortest or optimal evacuation route for each terminal of the person in need may be provided by referring to the disaster occurrence point or location, the type of disaster, and the density or location information of occupants.
  • FIG. 11 may be effective when there are relatively few movements because many are located in a specific space, such as a factory or a company.
  • FIG. 12 to be described later may be more effective when an unspecified number of people exist in a space such as a shopping mall or a subway.
  • spatial information of a building is transmitted to a computing device (S310), and when a disaster situation occurs (S320), the computing device can determine the number of occupants in each room using CCTVs or sensors (S330). .
  • the computing device may calculate optimal evacuation route information based on the transmitted space information and occupant location information (S350).
  • the computing device may control the calculated optimal evacuation route information to be output to a guide device located in an evacuation direction in a building (S360).
  • the optimal evacuation route information may be broadcast through an emergency channel in preparation for a disaster situation.
  • appropriate optimal evacuation route information for each floor may be broadcast through a repeater for each floor.
  • the optimal evacuation route information provided to the terminal of the person in need may be provided only once or a plurality of times. For example, since the situation may have changed after first receiving optimal evacuation route information after a disaster situation occurs, provided information may be updated in consideration of the disaster situation or evacuation situation information. At the time of the update, external rescue information according to the occurrence of a disaster may be further referred to. In the case of the update, it may be performed individually or in a group unit according to the current location information of the terminal of the requester.
  • the corresponding person-to-person and Information on the person in question may be provided to the terminal of the person who is closest to the person in need, and guidance may be given to share optimal evacuation route information.
  • optimal evacuation route information or a confirmation message may be periodically transmitted to all terminals of persons in need. This may be to ensure that each victim has safely escaped through the exit.
  • the terminals described in this specification include both fixed terminals such as PCs, notebooks, digital TVs, and the like, and mobile terminals such as mobile phones, smart phones, and tablet PCs, but a mobile terminal is taken as an example.
  • the terminal may be a dedicated terminal device according to the occurrence of a disaster situation.
  • the terminal may be a wearable device.
  • the terminal may have at least a display or a speaker.
  • the terminal may include software or firmware such as an application or program to output information on an optimal evacuation route according to the present invention.
  • the terminal may download and install software such as applications and programs provided by the computing device in advance.
  • the terminal may include an application program interface (API) or embedded software related thereto.
  • API application program interface
  • the computing device described in this specification generates a plurality of libraries related to optimal evacuation route information and provides them to the terminal of the person in need, but the provision may be in the form of an update, direct data transmission, or indirect data provision by providing a URL or the like.
  • the computing device may include a "cloud” server, an IP multimedia subsystem (IMS) "server, a telephony application” server, an instant messaging (IM) server, a media gateway control function (MGCF) server, and a messaging (MSG) server.
  • gateway may be at least one of a server, a call session control function (CSCF) server, and the like.
  • Data communication may be provided between the terminal of the requester and the computing device according to a wired/wireless communication protocol.
  • the wired/wireless communication network provides various types of data communication such as text, digital image, digital video, and digital voice information. It means a data communication network that supports, and in this specification, it may mean a 5G communication network.
  • the type is not particularly limited, and may be, for example, an IP network supporting mass data communication through Internet Protocol (IP) or an All IP network integrating different IP networks.
  • IP Internet Protocol
  • the wired / wireless communication network includes a wired network, a mobile communication network including WCDMA, a mobile communication network including a high speed downlink packet access (HSDPA) network and a long term evolution (LTE) network, and LTE advanced (LTE-A) It may be formed by one of a mobile communication network, a satellite communication network, and a Wi-Fi network, or a combination of at least one or more of them.
  • WCDMA wireless personal area network
  • HSDPA high speed downlink packet access
  • LTE long term evolution
  • LTE-A LTE advanced
  • the above-described method can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable medium.
  • the structure of data used in the above method may be recorded on a computer readable medium through various means.
  • Computer-readable media storing executable computer codes for performing various methods of the present invention include magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical readable media (eg, CD-ROM, DVD) etc.).

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Abstract

본 발명의　일실시예에　따른 컴퓨팅 디바이스에 의해 재난 상황 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 방법은, 제1 공간에 대하여 대피 시뮬레이션 수행 및 결과를 저장하는 단계, 상기 저장된 제1 공간에 대한 대피 시뮬레이션 수행 결과에 기초하여 대피 경로를 도출하는 단계, 실 공간에 대한 건축물 공간 정보를 수신하는 단계, 상기 실 공간에 대하여 상기 도출한 대피 경로를 적용하여 대피 시뮬레이션 학습을 수행하는 단계, 상기 실 공간에 대한 대피 시뮬레이션 학습 결과에 기초하여 최적 대피 경로를 도출하고 저장하는 단계 및 상기 저장된 최적 대피 경로를 상기 재난 상황 발생 시 각 요구조자 단말 또는 미리 정해진 디스플레이 장치에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

재난 최적 대피 경로 정보 제공 방법 및 그를 위한 시스템
본 발명은 대피 경로 정보 제공 방법에 관한 것으로,　보다 상세하게는 재난 발생 시 최적의 대피 경로 정보를 제공하는 방법 및 그를 위한 시스템에 관한 것이다.
점점 도시화, 고층화 및 과밀화되어 가는 사회 구조의 변화에 따라, 재난의 형태 역시 다양화, 대형화 및 복잡화되어 가고 있다.
따라서 화재와 같은 재난의 발생 시, 요구조자의 위치 확인, 피난 상황 등 현장에서 정확한 상황을 파악하는 것이 어려운 문제가 발생하고 있다.
한국등록특허 제10-1917215호에서는 화재, 지진 등의 재난 발생 시 모바일 기기를 통해 경보를 알리고 직접적으로 대피에 필요한 대피 경로 및 재난 발생 구역의 위치 정보를 시각화시켜 건물 재실자, 소방관 등에게 대피를 위해 필요한 정보를 제공하는 모바일 기반 재난 대처 안내 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체를 개시하고 있다.
본 발명의 일 과제는, 재난 발생에 따른 최적 대피 경로 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는, 5G(Generation) 등을 이용한 ICT 기술을 활용하여 요구조자의 위치와 이동 경로를 큰 오차없이 빠르게 확인하여 최적 대피 경로를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는, 상기한 방법을 위한 장치 내지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며,　언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의　일실시예에　따른 컴퓨팅 디바이스에 의해 재난 상황 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 방법은, 제1 공간에 대하여 대피 시뮬레이션 수행 및 결과를 저장하는 단계, 상기 저장된 제1 공간에 대한 대피 시뮬레이션 수행 결과에 기초하여 대피 경로를 도출하는 단계; 실 공간에 대한 건축물 공간 정보를 수신하는 단계, 상기 실 공간에 대하여 상기 도출한 대피 경로를 적용하여 대피 시뮬레이션 학습을 수행하는 단계, 상기 실 공간에 대한 대피 시뮬레이션 학습 결과에 기초하여 최적 대피 경로를 도출하고 저장하는 단계 및 상기 저장된 최적 대피 경로를 상기 재난 상황 발생 시 각 요구조자 단말 또는 미리 정해진 디스플레이 장치에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 공간은, 용도에 따라 미리 결정된 표준 공간 또는 기준 공간일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 도출된 대피 경로에 따라 가상 체험 데이터를 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 도출되는 최적 대피 경로는, 상기 생성된 가상 체험 데이터에 기초한 가상 체험 수행 결과 데이터를 반영할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 각 요구조자의 정보를 수신하는 단계; 및 상기 각 요구조자의 위치 정보를 수신하는 단계;를 더 포함하되, 상기 각 요구조자의 정보는, 성별, 나이, 자력 피난 가부, 직급/직위, 관리자 등록 여부, 및 그룹 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 수신한 각 요구조자의 위치 정보에 기초하여 최단 대피 경로 정보와 상기 최적 대피 경로 정보를 비교 분석하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 재난 상황 발생시 최적 대피 경로 정보 제공하는 컴퓨팅 디바이스는, 메모리; 및 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 제1 공간에 대하여 대피 시뮬레이션 수행 및 결과를 저장하고, 상기 저장된 제1 공간에 대한 대피 시뮬레이션 수행 결과에 기초하여 대피 경로를 도출하고, 실 공간에 대한 건축물 공간 정보를 수신하면 상기 실 공간에 대하여 상기 도출한 대피 경로를 적용하여 대피 시뮬레이션 학습을 수행하며, 상기 실 공간에 대한 대피 시뮬레이션 학습 결과에 기초하여 최적 대피 경로를 도출하고 저장한 후, 상기 저장된 최적 대피 경로를 상기 재난 상황 발생 시 각 요구조자 단말 또는 미리 정해진 디스플레이 장치에 전송할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 아래에 기재된 효과를 얻을 수 있다.　다만,　본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 이에 제한되지 않는다.
첫째,　재난 발생 시 최적 대피 경로를 제공할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 최신 ICT 기술을 활용하여 요구조자의 위치와 이동 경로를 큰 오차없이 빠르게 확인하여 최적 대피 경로를 제공할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 상기한 방법을 위한 장치 내지 시스템이 제공되는 효과가 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.　그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로,　상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 최적 대피 경로 정보 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 최적 대피 경로 알고리즘 개발 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 변수에 따라 달라지는 피난 시뮬레이션 결과를 취합한 것을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 계단 너비가 변함에 따라 층고에 따른 단위 시간당 대피 효율을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 계단 너비가 변함에 따라 층수에 따른 단위 시간당 대피 효율을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 최적 대피 경로 알고리즘을 적용할 층별 배치 인원을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 라이브러리 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 최적 탈출 지점 산정 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 라이브러리 실행 결과를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
이하,　본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.　첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며,　본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고,　본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전히 알려주기 위해 제공되는 것이며,　본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
몇몇의 경우,　본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나,　각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.　또한,　본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
명세서 전체에서,　어떤 부분이 어떤 구성 요소를　"포함(comprising　또는　including)"한다고 할 때,　이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한,　명세서에 기재된　"…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며,　이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.　나아가, "일(a　또는　an)", "하나(one)",　및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한,　단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
아울러,　본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定)　용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며,　다르게 정의되지 않는 한,　기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.　이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하 본 명세서에서는 본 발명에 따라 재난(disaster) 발생시에 최적(optimal) 대피 경로 정보 제공 방법 및 그를 위한 시스템에 관한 다양한 실시예를 개시한다. 이 때, 재난이라 함은 통상적인 의미에서의 지진, 태풍과 같은 자연재해뿐만 아니라 화재와 같은 사고 등의 경우도 포함하는 의미로, 특정 이벤트(event)가 발생함에 따라 대피가 요구되는 상황을 통칭할 수 있다.
또한, 최적 대피 경로는 최단 대피 경로를 포함하나, 상기 최단 대피 경로가 항상 최적 대피 경로가 되는 것은 아니다. 따라서, 본 명세서에서 특별히 명명하지 않는 한 최적 대피 경로는 최단 대피 경로와 구분될 수 있다.
한편, 최적 대피 경로는 다양한 공간에 대해 제공 가능하나, 편의상 빌딩과 같은 건축물을 예로 하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 본 발명에 따른 최적 대피 경로 정보 제공과 관련하여, 기술되는 구성요소 내지 알고리즘 중 일부는 공지 기술을 참조하며 관련 상세 설명은 본 명세서에서 생략하고 별도 기술하지 않음을 미리 밝혀둔다.
또한, 본 명세서에서 단말(terminal),　컴퓨팅 디바이스(computing device),　센서(sensor) 등 구성요소를 단수로 표현하더라도, 그 표현에도 불구하고 문맥에 따라 복수를 의미할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 시스템의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 시스템은, 크게 제1 컴퓨팅 디바이스(110)와 빌딩 시스템(120)을 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 최적 대피 경로 정보는 제1 컴퓨팅 디바이스(110) 또는/및 빌딩 시스템(120)에서 생성, 처리 등을 수행할 수 있다.
제1 컴퓨팅 디바이스(110)는, 최적 대피 경로 정보 제공을 위한 디바이스로서, 서버(server), 프로세서(processor) 등으로 명명될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 컴퓨팅 디바이스(110)는, 빌딩 시스템(120)과 연동되나 원격에 위치한 서버, 즉 외부 서버(external server)일 수 있다. 실시예에 따라, 제1 컴퓨팅 디바이스(110)는 5G(Generation)와 같은 통신망을 제공하는 통신사 서버일 수 있다. 실시예에 따라, 제1 컴퓨팅 디바이스(110)는 빌딩 시스템(120)으로부터 BIMS(Building Information Management System) 정보, 센서 정보, 건물 환경 정보 등을 수신할 수 있으며, 반대로 재난 발생시 외부 정보를 빌딩 시스템(120)으로 전송할 수 있다. 여기서, 외부 정보라 함은 예를 들어, 재난 발생에 따른 구조 정보, 본 발명에 따른 최적 대피 경로 정보 등을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 컴퓨팅 디바이스(110)는 빌딩 시스템(120)으로부터 수신된 정보를 참조하여 최적 대피 경로 정보 제공을 위한 데이터를 일부 또는 전부 처리하여 상기 빌딩 시스템(120)에 제공할 수도 있다.
빌딩 시스템(120)은, 크게 메모리(memory)와 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 상기 프로세서는, 제2 컴퓨팅 디바이스(121), 최적화부(122), 시뮬레이션 모듈, 체험 모듈, 운영지원시스템(127), 분석부(128) 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제2 컴퓨팅 디바이스(121)는, 빌딩 시스템(120)의 제어부 역할을 수행하며, 제1 컴퓨팅 디바이스(110)와 데이터 커뮤니케이션을 수행하여 각종 데이터를 전송 또는 수신할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 컴퓨팅 디바이스(121)는, 빌딩 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 빌딩 정보라 함은, 예를 들어 BIMS 정보, 센서 정보, 건물 환경 정보 등을 포함할 수 있다.
최적화부(122)는, 제2 컴퓨팅 디바이스(121)로부터 수신할 빌딩 정보를 이용하여 모델링(modeling)하고 파라미터(parameter) 등을 최적화하는데, 이 때 필요한 알고리즘(algorithm)을 포함할 수 있다.
시뮬레이션 모듈은 실행부(123)와 결과 저장부(124)를 포함하여, 본 발명에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 방법을 시뮬레이션할 수 있다. 실시예에 따라, 시뮬레이션을 위하여 별도 프로그램이나 소프트웨어가 미리 설치되어 있을 수 있다.
실행부(123)에서 실행된 시뮬레이션 결과는 결과 저장부(124)에 저장될 수 있다. 결과 저장부(124)는 시뮬레이션 결과를 최적화부(122)로 보고 또는 전달하고, 최적화부(122)는 상기 시뮬레이션 결과를 최적화 과정에 반영할 수 있다.
최적화부(122)는 최적화 과정에서 고려한 환경 요인을 시뮬레이션 모듈로 전달하여, 시뮬레이션 과정에 참조하도록 할 수 있다.
결과 저장부(124)는 실행부(123)의 결과를 로우 데이터(raw data)로 축적할 수도 있고, 별도의 알고리즘을 통하여 가공한 데이터 형태로 축적할 수도 있다. 여기서, 상기 별도의 알고리즘은 후술하는 패쓰파인더(pathfinder) 프로그램을 포함할 수 있다.
체험 모듈은, 체험부(125)와 데이터수집부(126)를 포함하며, 상기 체험부(125)는 결과 저장부(124)로부터 시뮬레이션 결과에 따른 시나리오를 수신하여 가상 체험 환경을 제공하고, 데이터수집부(126)는 체험부(125)에 의해 제공된 가상 체험 환경의 체험 과정에서의 체험자의 인터랙션(interaction) 데이터 등을 수집한다.
여기서, 가상 체험 환경은, 예를 들어, VR(Virtual Reality), AR(Augumented Reality), MR(Mixed Reality) 등을 포함하며, 홀로그래피(holograph)도 포함할 수 있다.
데이터수집부(126)는 실행부(123)의 실행 데이터를 포함하여 결과 데이터를 분석부(128)로 전송할 수 있다. 실시예에 따라, 체험모듈은 체험자의 체험을 위하여 필요한 다양한 디바이스를 포함하거나 연동 가능하도록 지원할 수 있다.
운영지원시스템(127)는 체험 모듈을 이용한 체험자의 정보를 수신하여, 체험자의 체험에 따른 재난 정보 사전 지식 등을 분석부(128)로 제공할 수 있다. 예컨대, 이러한 정보는 빌딩 내 재실자 중 체험 교육을 받았거나 재난 정보에 대한 사전 지식이 있는지 여부 등을 구분하고 분석에 이용될 수 있다.
분석부(128)는 입력되는 다양한 데이터를 참조하여 빌딩 내 재난 상황 발생 시에 다양한 시나리오에 따른 체험자의 인터랙션(interaction) 등 빅 데이터(big data)를 분석하고, 분석 결과를 제2 컴퓨팅 디바이스(121)로 전송할 수 있다. 이렇게 전송된 빅 데이터는 다시 최적화, 시뮬레이션, 체험 과정에 반영 또는 활용될 수 있다.
이하 특별히 언급하지 않는 한 컴퓨팅 디바이스라고 명명하여 설명하는 경우, 그것은 문맥에 따라 제1 컴퓨팅 디바이스(110), 제2 컴퓨팅 디바이스(121) 또는/및 빌딩 시스템(120)을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 최적 대피 경로 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 컴퓨팅 디바이스는, 표준 공간에 대하여 시뮬레이션을 수행하고 및 그 결과를 저장할 수 있다(S110).
여기서, 표준 공간이라 함은, 시뮬레이션 수행을 위한 기준 공간을 말하는 것으로, 이는 설정에 따라 변경될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 표준 공간은 각 건축물의 용도 등에 기초하여 미리 결정된 공간일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표준 공간은 미리 결정된 건축물의 사이즈나 타입의 공간일 수 있다. 예를 들어, 표준 공간은 공장, 아파트 단지, 오피스 빌딩, 쇼핑몰 등에 대해 미리 결정된 기준 공간을 나타낼 수 있다.
표준 공간에 대한 시뮬레이션 결과에 기초하여, 컴퓨팅 디바이스는 제1 대피 경로 알고리즘을 도출할 수 있다(S120).
여기서, 제1 대피 경로 알고리즘은, 후술할 제2 대피 경로 알고리즘의 기초가 되는 알고리즘이 될 수 있으며, 이에 기초 알고리즘이라 명명할 수도 있다.
상기 제1 대피 경로 알고리즘은, 컴퓨팅 디바이스에 의해 도출된 대피 시간 영향 인자를 더 참고할 수 있다.
상기 제1 대피 경로 알고리즘은, 표준 공간에 대한 시뮬레이션 및 가상 체험 데이터 생성, 로딩 등에 참고될 수 있다.
전술한 제1 대피 경로 알고리즘 데이터, 체험 데이터 등은 분석 데이터베이스(DB: Database)로 전송되어 저장될 수 있다.
분석 DB에 저장된 데이터는 분석 서버로 전송되고, 실 공간 즉, 실제 공간에 대한 학습에 이용될 수 있다(S130).
실시예에 따라, 분석 서버는 분석 DB로부터 수신한 데이터에 기초하여 학습 모델이 생성되도록 학습 엔진을 제어할 수 있다. 학습 엔진은 실 공간에 대한 학습 결과를 참고하여 업데이트될 수 있다.
학습 엔진을 통하여 실 공간에 대한 학습을 수행한 결과에 기초하여 제2 대피 경로 알고리즘을 도출할 수 있다(S140). 여기서, 상기 제2 대피 경로 알고리즘은 최적 대피 경로 알고리즘으로 명명할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따라, 학습 엔진은 복수의 학습 모델을 포함할 수 있으며, 해당 실 공간에 대하여 복수의 학습 결과를 도출할 수 있으며, 그에 따른 복수의 제2 대피 경로 알고리즘을 도출할 수 있다. 실시예에 따라, 모든 제2 대피 경로 알고리즘 중 최적의 결과, 예를 들어 대피시간이 최소인 알고리즘이 최종 제2 대피 경로 알고리즘으로 선택될 수 있다. 또는, 설정에 따라 대피시간이 아닌 다른 요인(예컨대, 대피거리, 최대안전지역 등)을 기준으로 하여 최종 제2 대피 경로 알고리즘이 선택되어 도출되고, 분석 DB에 저장될 수 있다. 또는, 모든 제2 대피 경로 알고리즘에서 평균적인 성능을 가진 알고리즘이 최종 제2 대피 경로 알고리즘으로 선택되어 저장될 수도 있다.
분석 DB는 학습 엔진(또는 분석 서버)에 의해 도출된 제2 대피경로 알고리즘을 저장할 수 있다(S150). 이렇게 분석 DB에 저장된 제2 대피 경로 알고리즘, 즉 최적 대피 경로 알고리즘은 해당 빌딩의 재난 발생 시에 최적 대피 경로 제공에 이용될 수 있다.
편의상 상기에서는 하나의 표준 공간에 대하여 시뮬레이션하고 기초 알고리즘을 도출하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 표준 공간(이때, 각 표준 공간은 서로 다를 수 있음)에 대하여 시뮬레이션하고 복수의 제1 대피 경로 알고리즘을 도출할 수 있다.
이렇게 도출된 복수의 표준 공간 및 그에 따른 복수의 제1 대피 경로 알고리즘은 분석 DB로 저장될 수 있다. 분석 DB는 이후 실 공간에 가장 적합한 표준 공간에 대한 적어도 하나의 표준 공간 및 그에 따른 제1 대피 경로 알고리즘을 선택하여 분석 서버로 전달하고, 분석 서버는 그에 기초하여 학습 모듈을 생성하도록 학습 엔진을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 분석 DB는 저장한 모든 각 표준 공간 및 제1 대피 경로 알고리즘을 분석 서버로 전달하고, 분석 서버에서 그에 따라 복수의 학습 모델을 생성하도록 학습 엔진을 제어할 수도 있다.
실시예에 따라, 복수의 표준 공간 및 그에 따른 복수의 제1 대피 경로 알고리즘이 존재하는 경우에는, 평균 표준 공간을 선정하고, 그에 따른 제1 대피 경로 알고리즘을 도출하여, 분석 과정에 이용하여 제2 대피 경로 알고리즘 도출에 이용할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 대피 경로 알고리즘은 제1 컴퓨팅 디바이스(110)에서 도출되어 제2 컴퓨팅 디바이스(121)로 제공되고, 제2 컴퓨팅 디바이스(121)에서 제공된 제1 대피 경로 알고리즘에 기초하여 제2 대피 경로 알고리즘을 도출할 수 있다.
이 때, 상기 제1 컴퓨팅 디바이스(110)는 데이터베이스에 미리 다양한 표준 공간에 대해 도출하여 저장한 제1 대피 경로 알고리즘 중 해당 빌딩, 즉 건축물에 적합한 표준 공간에 대하여 도출하여 저장한 제1 대피 경로 알고리즘을 데이터베이스로부터 독출하여 상기 제2 컴퓨팅 디바이스(121)로 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 컴퓨팅 디바이스(110)는 복수의 제1 대피 경로 알고리즘을 제2 컴퓨팅 디바이스(121)로 제공하고, 상기 제2 컴퓨팅 디바이스(121)는 그를 이용하여 학습하여 해당 실 공간에 대한 최적의 제2 대피 경로 알고리즘을 도출할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 최적 대피 경로 알고리즘 개발 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 최적 대피 경로 알고리즘은, 시뮬레이션을 활용하여 이루어질 수 있다.
먼저, 피난 시뮬레이션을 활용한 데이터 수집 방법에 대해 설명하면, 다음과 같다.
실시예에 따라, 패쓰파인더 프로그램이 피난 시뮬레이션을 활용한 데이터 수집 과정에 이용될 수 있다.
패쓰파인더는, 피난 시뮬레이션 프로그램의 하나로 시각적 유저 인터페이스, 시뮬레이터, 3D 결과 뷰어를 제공하는 모델을 포함하고 있으며, 사람들의 위치, 방향, 보행 속도 등이 매 0.1초마다 계산되어 사용자는 화면상으로 피난하는 모습, 사람들이 문쪽으로 몰리는 모습 등을 볼 수 있도록 할 수 있다.
이 프로그램에는 빌딩 재실자의 행동을 SFPE 모드와 스티어링(Steering) 모드 방식으로 계산할 수 있다. SFPE 모드는 예를 들어, 보행속도가 각 거실의 재실자 밀도에 의해 결정되며, 재실자의 출입문 통과율이 출입문의 폭에 의해 결정되는 유동적 모델이다. 스티어링 모드는 인버스 스티어링 비해이비어즈(Inverse Steering Behaviors)를 기반으로 이동 알고리즘의 부산물로 재실자의 자유로운 피난을 위해 복합적 행동을 계산할 수 있다.
패쓰파인더는 대피자의 행동양식에 대해서 다음과 같은 가정하에 시뮬레이션을 수행할 수 있는데, 예를 들어 대피자는 건강한 사람으로 가정하며, 보행속도를 방해받지 않음, 대피자의 보행속도는 전방의 사람과 간격에 영향을 받음, 탈출로는 각도에 관계없이 출구로 향하게 됨, 추월이나, 몸의 회전, 옆걸음질 그리고 뒷걸음질 등을 모두 포함, 대피시 재실자의 보행 속도는, 피난 경로의 설정, 개인별 특성 및 위치의 지정, 주변 사람과의 밀집 상태에 따라 밀치기, 앞지르기에 의한 보행 속도의 감소 등을 고려하고, 각 개인은 정상적인 방해가 없는 조건의 보행 속도를 가지며 밀도가 증가하면 개인별 이격 거리와 보행 속도의 감소식을 기준으로 보행 속도가 결정될 수 있다.
피난 경로는, 예를 들어 0.2mХ0.2m 크기의 노드(Node)를 기준으로 작성되는 디스턴스 맵(Distance Map)을 사용하며, 이것을 기준으로 각 위치에서의 최단거리 또는 미리 지정된 피난구까지의 거리와 최적의 이동 각도를 계산할 수 있고, 각 층 평면과 계단의 출구는 피난 통로가 되는 링크(Link)로 연결되며 최종 피난구(또는 탈출구)(Exit)를 통과하면 피난 시간이 완료되는 것으로 할 수 있다.
한편, 시뮬레이션 분석 방법과 관련하여, 먼저 시뮬레이션 시나리오는, 최적 대피 경로 알고리즘과 관련하여, 수평 피난 및 수직피난에 관한 항목을 포함하여 작성할 수 있다.
시뮬레이션 시나리오를 구동함에 있어서, 층고, 계단실의 너비, 계단실 입구의 크기, 층별 면적, 인원, 평균 이동거리, 계단실 진입까지 소요 시간, 최종 피난 시간, 초당 대피 인원 수 등 중 적어도 하나 이상을 변수로 하여 데이터를 분석할 수 있도록 시뮬레이션을 구성할 수 있다.
도 3을 참조하여, 통계 기법을 활용한 알고리즘 도출 방법을 설명하면, 실시예에 따라, 피난 시뮬레이션 결과 데이터의 분석은, 통계 분석을 활용하여 최단 대피 시간 대비 최적 대피 시간이 감소할 수 있는 규칙을 찾는 분석 방법을 선정할 수 있다.
최적의 데이터 분석 기법은, 예를 들어 신경망 분석(Neural network, NN), 의사결정트리(Decision Tree, DT), 다중회기분석(Multiple regression, MR) 등 몇 가지 기법을 적용하여 선정할 수 있다.
다만, 편의상 본 명세서에서는 상기 기법들 중 의사결정트리(Decision Tree Analysis)를 예로 하여 유효 변수의 검증을 수행하고, 회기 분석을 통하여 최종 알고리즘을 도출하는 것을 예로 하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
의사결정트리는 대표적인 데이터 마이닝 기법으로 수집된 데이터의 레코드들을 분석하여 집합의 분류를 위한 규칙을 생성하고 트리 모양의 구조로 의사결정 집합 형태로 결과를 나타내는 것이다.
의사결정트리는 분류나 예측의 근거를 알려주기 때문에 이해하기 쉽고 변수 간 상관 관계와 영향을 알 수 있어 데이터 선정이 용이하며 구조가 단순하여 모형 구축에 소요되는 시간이 짧은 장점이 있다.
한편, 의사결정트리 분류 기법으로서의 구성요소와 관련하여, 종속 변수를 예측하는데 있어 X_1, 쪋, X_p를 독립 변수로 활용하고자 할 때 의사결정트리를 생성하기 위해서는 각 단계에서 P개의 독립 변수 중 어느 것에 의하여 가지 분리를 할 것인가를 선택해야 한다.
의사결정트리는 순환적 분할(resursive partitioning) 방식을 이용하여 트리를 형성하며, 트리의 가장 최상위에 위치하는 루트 노드(root node), 속성의 분리 기준을 포함하는 내부 노드(internal node), 노드와 노드를 이어주는 가지(link), 최종 분류를 의미하는 단말 노드(terminal node) 또는 잎(leaf)들로 구성된다. 하나의 노드로부터 단말 노드까지 연결된 일련의 노드들을 의미하는 가지를 이루고 있는 노드의 개수를 깊이(depth)라고 한다.
즉, 의사결정트리는 루트 노드로부터 시작하여 각 가지가 단말 노드에 이를 때까지 자식 노드를 계속하여 형성해 나감으로써 완성된다. 실시예에 따라, 두 변수들 간의 인과 관계를 조사하는 방법으로 회귀분석을 이용할 수 있으며, 2개 이상의 독립 변수와 종속 변수의 관계를 분석하는 기법으로 다중회귀분석을 사용할 수 있다.
피난 시뮬레이션 활용 데이터 수집과 관련하여, 피난 시뮬레이션 시나리오는, 공간 특성 및 요구조자 특성에 따라 표 1과 같은 시나리오별 변수를 정의할 수 있다. 표 1은 공간 특성과 요구조자의 특성에 관한 변수를 정의한 일실시예로서, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구분 특성 값
수평공간 특성 공간 구성 실, 복도
문크기(cm) 90/120/150/180
면적(㎡) 6x6, 9x12, 6x18
복도길이(m) 30,42
복도 폭(m) 2, 3
수직공간 특성 방화문 유(有), 무(無)
방화문 폭(m) 0.9, 1.1, 1.8
계단 너비(m) 1.2, 1.5, 1.8, 2.0
층고(m) 3, 3.5, 4
층수 6, 7, 8
요구조자 특성 밀도(㎡/인) 고밀도지역: 0.65
판매지역: 3.7
주거용도: 18.6
이동거리 시나리오별
출구 위치까지 거리 계산
피난 시뮬레이션 결과 분석을 위한 속성은 표 2와 같이 구분할 수 있다. 표 2는, 특히 피난 시뮬레이션 결과 분석을 위한 속성을 구분한 것으로 수직 공간 특성에 관한 5가지를 요약한 예시이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구분 속성 단위
수직공간
특성		 방화문 -
방화문 폭 m
계단 너비 m
층고 m
층수 -
표 1과 표 2를 참조하여 피난 시뮬레이션 구동 결과 및 데이터 수집을 설명하면, 피난 시뮬레이션 결과 분석을 위하여 공간 정보 및 요구조자 정보를 구분하여 데이터베이스를 구축하고, 각 특성 변수에 따라 달라지는 피난 시뮬레이션 결과를 도 4와 같은 방식으로 취합하여 분석을 실시할 수 있다.
데이터마이닝 기법을 활용하여 최적 대피 경로 알고리즘을 고도화하는 것에 대해 설명한다.
먼저, 경향 분석을 통한 대피 시간에 영향을 줄 수 있는 유효 변수 도출에 관해 설명하면, 다음과 같다.
도출된 시뮬레이션 결과를 분석하기 위하여 상관 분석을 통해 변수의 유효성을 검증할 수 있다.
실시예에 따라, 방화문이 없는 경우에는, 계단 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은, 층고와 층수가 다른 경우, 계단의 너비에 따라 대피 효율의 변화가 있을 수 있는바, 계단의 너비는 주요 변수로 활용할 수 있다.
실시예에 따라, 방화문이 있는 경우(예를 들어, 0.9m), 계단 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은, 층고와 층수가 다른 경우, 역시 계단의 너비에 따라 대피 효율의 변화가 있을 수 있는바, 계단의 너비는 주요 변수로 활용할 수 있다. 상기에서, 방화문 너비가 1.1m, 1.5m 또는 1.8m인 경우, 전술한 방화문 너비가 0.9m인 경우와 대피 효율의 차이가 있으나, 그와 유사하게 계단의 너비에 따른 대피 효율의 변화가 있을 수 있다.
실시예에 따라, 계단 너비가 특정된 경우, 방화문 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은 층고와 관계없이 큰 차이가 없다. 다시 말해, 계단 너비가 특정된 경우에는 방화문 너비에 영향을 받지 않을 수 있다. 즉, 계단 너비가 제1 너비(예를 들어, 1.2m)인 경우 피난 효율이 방화문의 피난 효율보다 값이 작아 피난 시간에 영향을 주지 않을 수 있다.
계단 너비가 제2 너비(예를 들어, 1.5m인 경우), 방화문 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은 층고가 높아질수록 계단실에서 피난의 지연이 발생될 수 있으며, 대피 효율이 낮아져 방화문의 너비의 영향이 줄어들 수 있다. 또한, 계단 너비가 상기 제2 너비, 방화문 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은 층수가 많아질수록 계단실에서 피난의 지연이 발생될 수 있으며, 대피 효율이 낮아져 방화문의 너비의 영향이 줄어들 수 있다.
계단 너비가 제3 너비(예를 들어, 1.8m인 경우), 방화문 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은 층고가 높아질수록 계단실에서 피난의 지 연이 발생될 수 있으며, 대피 효율이 낮아져 방화문의 너비의 영향이 줄어들 수 있다. 또한, 계단 너비가 상기 제3 너비, 방화문 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은 층수가 많아질수록 계단실에서 피난의 지연이 발생될 수 있으며, 대피 효율이 낮아져 방화문의 너비의 영향이 줄어들 수 있다.
계단 너비가 제4 너비(예를 들어, 2.0m인 경우), 방화문 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은 층고가 높아질수록 계단실에서 피난의 지 연이 발생될 수 있으며, 대피 효율이 낮아져 방화문의 너비의 영향이 줄어들 수 있다. 또한, 계단 너비가 상기 제3 너비, 방화문 너비에 따른 단위 시간당 대피 인원 수, 즉 대피 효율은 층수가 많아질수록 계단실에서 피난의 지연이 발생될 수 있으며, 대피 효율이 낮아져 방화문의 너비의 영향이 줄어들 수 있다.
도 5를 참조하면, 계단 너비가 변함에 따라 층고에 따른 단위 시간당 대피인원 수, 즉 대피 효율은 다음과 같다.
도 5의 (a)는 계단 너비가 1.2m인 경우의 층고에 따른 대피 효율, 도 5의 (b)는 계단 너비가 1.5m인 경우 층고에 따른 대피 효율, 도 5의 (c)는 계단 너비가 1.8m인 경우 층고에 따른 대피 효율, 그리고 도 5의 (d)는 계단 너비가 2.0m인 경우 층고에 따른 대피 효율을 도시한 도면이다.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (d)를 참조하면, 층고가 높아질수록 계단실에서 피난의 지연이 발생될 수 있는바, 대피 효율이 낮아질 수 있다.
도 6을 참조하면, 계단 너비가 변함에 따라 층수에 따른 단위 시간당 대피인원 수, 즉 대피 효율은 다음과 같다.
도 6의 (a)는 계단 너비가 1.2m인 경우의 층수에 따른 대피 효율, 도 6의 (b)는 계단 너비가 1.5m인 경우 층수에 따른 대피 효율, 도 6의 (c)는 계단 너비가 1.8m인 경우 층수에 따른 대피 효율, 그리고 도 6의 (d)는 계단 너비가 2.0m인 경우 층수에 따른 대피 효율을 도시한 도면이다.
전술한 도 5의 층고와 달리, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)를 참조하면, 층수는 대피 효율에 영향을 주지 않을 수 있다.
한편, 연령별 이동 속도와 국민 표준 체위는 2010년 한국건설기술연구원에서 발표한 내용을 참고할 수 있다. 그 밖에, 층별 배치 인원의 예시는 도 7을 참조할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피난 시뮬레이션 구동 결과와 관련하여, 최단 대피 경로에 따른 결과는 예컨대 239초, 226초 그리고 198초로 서로 차이가 있을 수 있다. 즉, 최단 대피 경로가 아니라 본 발명의 일실시예에 따른 최적 대피 경로 알고리즘을 적용한 경우 최단 경로 대비 약 5.4%, 약 17.1%의 대피 시간이 감소하였다.
본 발명의 일실시예에 따른 최적 대피 경로 알고리즘의 프로그램 개발 및 실행용 라이브러리 개발과 관련하여, 시뮬레이션 분석을 통해 도출된 본 발명에 따른 최적 대피 경로 알고리즘을 컴퓨팅 디바이스에 적용 가능하도록 프로그램 개발 및 실행용 라이브러리로 개발할 수 있다.
또한, 학습 모델 도출을 위한 학습 데이터 생성을 위한 최적 대피 경로(탈출구) 선정 프로그램으로 개발하여 빅데이터 시스템에 탑재할 수 있다.
먼저, 분석 모듈 시스템 구축을 위한 알고리즘 프로그램 개발과 관련하여, 시뮬레이션 분석 결과 도출된 최적 대피 경로 알고리즘을 컴퓨팅 디바이스에 적용 가능하도록 라이브러리 형태(예를 들어, JAR)의 배포 버전을 개발할 수 있다. 이 때, 프로그램 세부 구성은 표 3과 같이 10개의 자바(Java) 클래스로 구성할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구분 세부내역
Floor.java 층 정보를 저장하는 클래스로 각 층의 사람, 문, 계단 정보를 포함한다.
Gate.java 문 정보를 저장하는 클래스로 알고리즘 수행 시 각 문으로 탈출을 위한 계산 값들을 포함한다.
Person.java 요구조자 정보를 저장하는 클래스로 알고리즘 수행 시 각 문으로 거리 정보 등 계산값들을 포함한다.
Stair.java 각 층의 개별 계단의 정보를 저장하는 클래스이다.
StairHall.java 각 층의 개별 계단을 x,y 좌표를 기준으로 연결하여 생성한 계단실 정보를 저장하는 클래스로 계단실 탈출을 위한 계산값들을 포함한다.
Distance.java 거리계산을 위한 정보를 저장하는 클래스이다.
Input.java 알고리즘 수행을 위한 입력값을 받는 클래스로 각 층별 요구조자, 문, 계단의 정보를 포함한다.
Output.java 알고리즘 수행의 결과값을 저장하는 클래스로 요구조자의 탈출 정보를 포함한다.
ExitAlgo.java 요구조자의 최적 탈출경로를 계산하는 알고리즘을 수행하는 클래스이다.
라이브러리는 도 8에 도시된 바와 같이, ID 및 단말 위치 정보를 포함한 요구조자 정보, ID, 크기, 위치 정보를 포함한 탈출구 정보, 및 층, 면적 및 계단 정보를 포함한 공간 정보를 입력받아 요구조자별 탈출구 선정 결과를 단말로 제공할 수 있도록 구성할 수 있다. 이때, 요구조자별 탈출구 선정 결과는 요구조자 ID, 해당 요구조자 ID의 탈출문, 및 해당 요구조자 ID의 탈출 계단에 대한 정보가 포함될 수 있다.
라이브러리의 입력값과 관련하여, 전술한 바와 같이, 층 정보, 탈출문 정보, 요구조자 정보의 3가지로 구분하여 표 4와 같은 데이터 타입으로 처리하도록 구성할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구분 클래스명 변수형 변수명 설명
층
정보		 Floor Int floorId 층 구분 값
double floorArea 층면적(m2)
double floorHeight 층고(cm)
List<Gate> gateList 해당층에 있는
탈출 문 정보 리스트
List<Person> personList 해당층에 있는
요구조자 정보 리스트
List<Stair> stairList 해당층에 있는
계단 정보 리스트
탈출문
정보		 Gate String gateId 탈출 문 구분 값
double gateX 요구조자 탈출 문(계단)의 x좌표
double gateY 요구조자 탈출 문(계단)의 y좌표
double gateSize 탈출문의 너비(cm)
boolean escape 탈출문 여부
boolean available 가용 여부
요구
조자 정보		 Person String personId 요구조자 구분 값
double personX 요구조자 위치 x좌표
double personY 요구조자 위치 y좌표
계단
정보		 Stair String stairId 계단 구분 값
double stairX 계단의 x좌표
double stairY 계단의 y좌표
double stairWidth 계단의 너비(cm)
boolean available 가용여부
한편, 라이브러리의 실행은, 시뮬레이션 분석을 통해 도출된 최적 대피 경로 알고리즘 수식을 프로그램으로 개발한 것으로 피난층(탈출문이 있는 층)과 비피난층으로 구분하여 각 단계를 순차적으로 수행할 수 있다.
먼저, 피난층의 경우, 탈출구 특성(너비)에 따라 탈출구와 최단 경로에 있는 요구조자 최초 배치하고, 탈출구 병목현상에 대한 계산 수행한 후, 요구조자별 탈출구 최종 배치할 수 있다.
상기에서, 요구조자별 각 탈출구까지의 이동거리는, 요구조자 수 x 탈출구 수로 계산할 수 있다.
상기에서, 탈출구 병목 현상에 대한 계산은, 요구조자별 이동거리 계산 + 잔류 요구조자 비율로 이루어질 수 있다.
상기에서, 요구조자별 탈출구 최종 배치는, 전술한 요구조자별 각 탈출구까지의 이동거리와 탈출구 병목 현상에 대한 계산을 합하여 재계산하여 탈출구별 요구조자 수를 확정하여 배정할 수 있다.
한편, 비피난층의 경우에는, 계단실의 특성(층고, 문의 너비)에 따른 요구조자의 배치하고, 피난층으로 이동 후 가장 가까운 출구를 배치할 수 있다.
상기에서, 요구조자별 각 탈출구까지의 이동거리, 편차는, 요구조자 수 x 탈출구 수로 계산할 수 있다.
실시예에 따라, 라이브러리 프로그램은 다음의 순서로 요구조자에 대한 최적 탈출구를 산정할 수 있다. 다만, 각 과정에서 순서는 예시적인 것으로, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라 달라질 수 있다.
요구조자 탈출 입력 정보의 생성 과정은 다음 순서로 이루어질 수 있다.
층 정보 리스트를 생성하고, 각 층의 요구조자 리스트를 생성하여 층 정보에 추가하고, 각 층의 탈출문 리스트를 생성하여 층 정보에 추가한 후, 각 층의 계단 리스트를 생성하여 층정보에 추가한다.
피난층의 요구조자별 최적 탈출구 산정 계산 과정은, 다음 순서로 이루어질 수 있다.
각 층마다 면적 대비 인원 수와 탈출문의 허용인원 수 합과 비교하여 최단 경로로 계산할지 최적 경로로 계산할지 결정하고, 해당 층의 탈출문별로 해당 층의 요구조자가 탈출하는 거리를 계산하여 탈출거리 리스트를 각 문별로 생성하고 오름차순으로 정렬하고, 최단 경로 요구조자 탈출 및 최적 경로 요구조자 탈출시킬 수 있다.
상기에서, 최단 경로 요구조자 탈출과 관련하여, 해당 층의 각 문과의 거리 편차가 큰 요구조자부터 가장 가까운 문으로 탈출시킬 수 있다. 최대 허용인원 수를 초과하면 다음으로 가까운 문으로 탈출시킬 수 있다.
반면, 최적 경로 요구조자 탈출은, 해당 층의 각 문마다 최대 허용인원 수를 계산하여, 해당 층의 각 문과의 거리 편차가 큰 요구조자부터 가장 가까운 문으로 탈출시키는데, 이 때 최대 허용인원 수를 초과하면 다음으로 가까운 문으로 탈출시킬 수 있다. 상기 결과를 기초로 수식에 대입하여 해당 층의 각 문마다 최대 허용인원 수를 재계산하여, 해당 층의 각 문과의 거리 편차가 큰 요구조자부터 가장 가까운 문으로 탈출시킬 수 있으며, 이 때 최대 허용인원 수를 초과하면 다음으로 가까운 문으로 탈출시킬 수 있다.
다음으로, 비피난층의 요구조자별 최적 탈출구 산정 계산 과정은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
각 층의 계단 정보를 위치 기반으로 연결하여 계단실 정보를 생성하고, 각 계단실의 출구 너비, 계단 너비, 층고 등을 고려하여 허용인원 수를 산정하며, 층별로 층고나 문 크기가 다른 경우 평균값을 사용할 수 있다. 이후 각 계단실과의 거리 편차가 큰 요구조자부터 가장 가까운 계단실로 탈출시키는데, 이 때 최대 허용인원 수를 초과하면 다음으로 가까운 계단실로 탈출시킬 수 있다.
탈출 지점(탈출문 또는 계단실) 선정을 위한 이동 거리 계산 방법은 다음과 같다.
이동거리는, |탈출구의 경도 - 요구조자의 경도| + |탈출구의 위도 - 요구조자의 위도|로 계산할 수 있다.
여기서, 요구조자의 실제 이동거리를 의미하지 않으며, 탈출구 선정 계산을 위한 평가값을 나타낼 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 최적 탈출 지점 산정 과정이 도시되었다.
실시예에 따라, 라이브러리 수행 결과는 요구조자별 최적 탈출구 선정 결과를 제공하는 것으로, 표 5와 같이 요구조자별 탈출 지점 선정 결과(탈출문, 계단)를 출력값으로 제공할 수 있다.
구분 클래스명 변수형 변수명 설명
요구
조자
정보		 Person.java String personId 요구조자 구분 값
int floor 요구조자 위치 층 구분 값
String floorGate 알고리즘 수행 결과 탈출문 정보
String floorStair 알고리즘 수행 결과 탈출계단 정보
데이터베이스 저장 또는 웹서비스 등으로 결과값에 대한 연계가 가능하며, 표 6과 같은 형태로 결과값을 제공할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
personId floor floorGate floorStair 설명
PERSON_1 2 Gate_8 Stair_2 2층 요구조자의 2층 탈출계단
PERSON_22 1 Gate_2 null 1층 요구조자의 1층 탈출문
라이브러리 실행 결과는 요구조자별 이동 경로 확인과 전체 요구조자에 대한 최적 탈출 지점 확인 순으로 수행을 확인할 수 있다. 관련하여, 도 10의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 라이브러리 실행 결과로 요구조자별 이동 경로에 대한 정보 제공 방법의 예시이고, 도 10의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 라이브러리 실행 결과로 요구조자별 탈출구 배정에 대한 정보 제공의 예시이다. 다만, 이는 예시로서, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 최적 대피 경로 알고리즘을 5G 단말 어플리케이션을 이용하여 적용한 시나리오로서 예컨대, 화재발생으로 인한 대피상황을 가정하기로 한다. 최적 대피 경로없이 대피할 경우에는, 화재 위치 및 방향을 인지하기 어려우며, 건축 구조가 익숙하지 않은 불특정 인원이 있을 수 있으므로, 혼동을 줄 수 있고 경로를 파악하는데 지체 상황이 발생할 수 있다.
반면, 본 발명에 따라 최적 대피 경로 활용하여 대피하는 경우에는, 5G 환경에서 각 요구조자의 단말에서 실행되는 어플리케이션을 통해 표시되는 경로를 이용하여 지체없이 대피할 수 있게 되며, 실시예에 따라 상기 경로는 단말에서 실행되는 어플리케이션 외에도 별도의 디스플레이 장치, 피난유도등, 대형전광판 등을 통해 표시될 수 있다. 이하에서는, 각 요구조자의 단말에서 실행되는 어플리케이션을 통해 대피 경로가 표시되는 것을 예시로 하여 설명하나, 이에 제한되지 않으며 상기 대피 경로는 앞서 언급한 별도의 디스플레이 장치, 피난유도등, 대형전광판 등을 통해 표시될 수 있다.
빌딩 시스템(120) 내 컴퓨팅 디바이스는, 재난 발생 시 재난 상황을 방송하여 각 요구조자가 단말의 관련 서비스 어플리케이션을 실행하도록 유도하거나, 각 요구조자의 단말에서 관련 서비스 어플리케이션이 자동 실행되도록 하거나, 빌딩 내 모든 디스플레이에서 재난 상황 발생 및 서비스 어플리케이션 실행을 유도하는 가이드 메시지를 전송할 수 있다.
그 밖에, 요구조자의 단말 어플리케이션 실행 화면은, 층수에 따라 층별로 최종 탈출구로 탈출할 때까지 계속하여 제공될 수 있다. 상기 실행 화면은 줌-인/줌-아웃이 가능하도록 제공되며, 줌-인/줌-아웃(zoom-in/zoom-out)에 따른 화면 제공 정보가 달라질 수 있다.
또한, 요구조자 단말 어플리케이션 실행 화면에서, 제공된 최적 경로를 이탈하는 경우에는 진동이나 소리로 경고를 하며, 소정 거리 이상 경로를 이탈한 경우에는, 새롭게 산정한 탈출구 또는 새로운 최적 대피 경로를 설정하여 제공할 수 있다. 이 때, 만약 경로를 이탈하는 요구조자가 복수이면, 모두에게 동일하거나 각 요구조자별로 새로운 최적 경로를 안내할 수 있다.
아울러, 요구조자의 단말 어플리케이션 실행 화면은, 재난 상황이나 기타 이벤트 발생에 따라 제공된 최적 대피 경로의 크기, 컬러 등을 변경하거나 플리커링(flickering) 속도 제어 등을 통하여 요구조자의 이동 제어를 안내할 수 있다. 예컨대, 제공된 최적 대피 경로 컬러를 초록색이나 파란색인 경우와 달리 빨간색인 경우에는 빠른 이동을 하도록 권유할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 제공 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 재난 발생시 최적 대피 경로 제공 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
이하 후술하는 컴퓨팅 디바이스는 도 1에 도시된 제1 컴퓨팅 디바이스(110)일 수도 있고, 빌딩 시스템(120)의 컴퓨팅 디바이스(121)일 수도 있다.
도 11을 참조하면, 빌딩, 공장 등과 같은 건축물의 공간 정보와 단말기별 재실자 정보(또는 요구조자 정보)를 컴퓨팅 디바이스로 전송할 수 있다(S210, S220).
실시예에 따라, 건축물의 공간 정보는 최초 전송 이후에 변경된 사항만 업데이트될 수 있다. 실시예에 따라, 건축물의 공간 정보는 주기적으로 정확한지 확인을 위한 커뮤니케이션이 수행될 수 있다. 상기에서, 단말기별 재실자 정보(또는 요구조자 정보)는 단말기 소유자의 성별, 나이, 자력피난가능 여부, 직급/직위, 관리자 등록 여부, 그룹 정보 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 단말기별 재실자 정보(또는 요구조자 정보)에 따라 동일 공간에 속한 재실자(또는 요구조자)라고 하더라도 재난 발생시 해당 단말기로 제공되는 최적 대피 경로는 달라질 수 있다. 실시예에 따라, 직급/지위가 높거나 관리자의 단말로는 재난 발생시 행동지침이나 부가 정보가 더 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 그룹 정보는 재난 발생 시 혼란을 최소화하기 위하여 개별 행동을 자제하고 재난 발생에 따른 탈출을 돕기 위하여 이용될 수 있다. 이러한 그룹 정보는 미리 설정되어 있을 수도 있고, 재난 발생시에 단말기별 재실자 정보(또는 요구조자 정보)에 따라 설정될 수 있다.
재난 상황이 발생하면(S230), 건축물 내 재실자(또는 요구조자) 위치 정보가 컴퓨팅 디바이스로 전송될 수 있다(S240). 이 때, 상기 재실자(또는 요구조자) 위치 정보는 통신망(블루투스, Wifi, 5G 등), CCTV 정보 등 다양한 방법을 통해 기 구축된 서버DB에 미리 저장되어 있는 위치 정보를 포함할 수 있으며, 그에 따라 상기 기 구축된 서버 DB에 미리 저장되어 있는 위치 정보가 상기 컴퓨팅 디바이스로 전송될 수 있다.
한편, 발생한 재난 정보와 건축물 내 재실자 위치 정보에 기초하여, 각 재실자별 탈출구까지의 최단 대피 경로와 대피 시간이 짧은 최적 대피 경로 비교 분석할 수 있다(S250).
컴퓨팅 디바이스에 저장된 공간 정보 및 재실자 정보와 재실자 위치 정보에 기초하여 최적 대피 경로 정보를 계산할 수 있다(S260).
요구조자의 단말에 최적 대피 경로 정보를 제공할 수 있다(S270).
건축물 내 대피 방향 안내 기기에 계산된 최적 대피 경로 방향 정보를 제공하여 출력되도록 할 수 있다(S280).
실시예에 따라, S250 단계에서 비교 분석 결과 최적 대피 경로가 선택되면, 이후 단계를 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 컴퓨팅 디바이스에서 최단 대피 경로 정보를 계산하여 제공할 수 있다. 이는 상대적으로 발생한 재난 상황에 따른 시뮬레이션 결과에 따라 이루어질 수 있다.
실시예에 따라, 요구조자별 재난 상황에 따라 제공되는 정보, 즉 최단 대피 경로 혹은 최적 대피 경로 정보가 달라질 수 있다. 예컨대, 10층 건물의 6층에 화재가 발생한 경우, 1층에서 3층과 같은 저층의 요구조자 단말 대부분에는 최단 대피 경로 정보가 제공되는 것이 바람직할 수 있으나, 상기 화재가 발생한 6층과 고층의 요구조자 단말에는 최적 대피 경로 정보가 제공되는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 이는 예시로서, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기의 경우 저층이라고 하더라도 재난 상황 발생에 따라 상대적으로 특정 탈출구에 많은 요구조자가 몰릴 수 있으므로, 일부에게는 최단 대피 경로가 아닌 정보, 예를 들어 저층의 요구조자 단말에도 최적 대피 경로 정보가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, S250 단계의 비교 분석 과정은 생략될 수 있다. 이 경우, 모든 요구조자 단말에 본 발명에 따른 최적 대피 경로 정보가 제공될 수 있다. 또는, 재난 발생 지점 내지 위치, 재난의 타입, 재실자의 밀집도 내지 위치 정보 등을 참조하여 요구조자 단말별 최단 또는 최적 대피 경로 정보가 제공될 수 있다.
상술한 도 11은 예컨대, 다수가 공장이나 회사와 같이 특정된 공간에 위치하여 움직임이 상대적으로 많지 않은 경우에 효과적일 수 있다. 반면, 후술할 도 12는 쇼핑몰이나 지하철과 같은 공간에 불특정 다수가 존재하는 경우에 더욱 효과적일 수 있다.
도 12를 참조하면, 건축물의 공간 정보를 컴퓨팅 디바이스로 전송되고(S310), 재난 상황이 발생하면(S320), 컴퓨팅 디바이스는 CCTV 또는 센서 등을 활용하여 각 실별 재실자 수를 파악할 수 있다(S330).
건축물 내 재실자의 위치 정보가 컴퓨팅 디바이스로 전송되면(S340), 컴퓨팅 디바이스는 전송된 공간 정보 및 재실자 위치 정보에 기초하여 최적 대피 경로 정보를 계산할 수 있다(S350).
컴퓨팅 디바이스는 건축물 내 대피 방향에 위치한 안내 기기에 상기 계산된 최적 대피 경로 정보가 출력되도록 제어할 수 있다(S360).
실시예에 따라, 재난 상황에 대비한 긴급 채널을 통하여 상기 최적 대피 경로 정보를 브로드캐스트할 수도 있다. 실시예에 따라, 건축물이 복수의 층으로 이루어진 경우에는 층별 중계기를 통해 층별로 적절한 최적 대피 경로 정보를 브로드캐스트할 수 있다.
실시예에 따라, 요구조자 단말에 제공된 최적 대피 경로 정보는, 1회만 제공될 수도 있고 복수회 제공될 수 있다. 예를 들어, 재난 상황 발생 후 최초 최적 대피 경로 정보를 수신한 이후에, 상황이 변경되었을 수 있으므로, 재난 상황이나 대피 상황 정보 등을 고려하여 제공된 정보는 업데이트 될 수 있다. 상기 업데이트 시에는, 재난 발생에 따른 외부 구조 정보 등이 더 참조될 수도 있다. 상기 업데이트 시에는, 요구조자 단말의 현재 위치 정보에 따라 개별 또는 그룹 단위로 이루어질 수도 있다.
실시예에 따라, 특정 요구조자 단말이 최초 또는 업데이트되는 최적 대피 경로 정보를 제공받지 못하는 경우에는, 재실자별 위치 정보를 기준으로 가장 근접하거나 원래 제공되었어야 할 최적 대피 경로 정보에 따를 경우, 해당 요구조자와 가장 근접한 요구조자의 단말에 해당 요구조자에 대한 정보를 제공하고, 최적 대피 경로 정보를 공유하도록 하도록 안내할 수 있다.
실시예에 따라, 재난 발생에 따라 최초 최적 대피 경로 정보를 제공 후, 주기적으로 모든 요구조자 단말에 최적 대피 경로 정보 또는 확인 메시지를 전송할 수 있다. 이는 각 요구조자가 안전하게 탈출구를 통해 탈출한 것인지 확인하기 위함일 수 있다.
본 명세서에서 기술한 단말은, PC, 노트북, 디지털 TV 등과 같은 고정형 단말과 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 pc와 같은 이동형 단말을 모두 포함하나, 이동형 단말을 예로 한다. 또는 상기 단말은 재난 상황 발생에 따른 전용 단말 기기일 수 있다. 실시예에 따라, 상기 단말은 웨어러블 기기일 수 있다. 실시예에 따라, 상기 단말은 적어도 디스플레이 또는 스피커를 구비할 수 있다.
실시예에 따라, 단말은 본 발명에 따른 최적 대피 경로 정보를 출력하기 위하여 어플리케이션(application), 프로그램(program) 등 소프트웨어(software) 내지 펌웨어(firmware)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 단말은　컴퓨팅 디바이스에 의해 제공되는 어플리케이션, 프로그램과 같은 소프트웨어를 미리 다운로드 받아 설치할 수도 있다.　상기 단말은 그와 관련된 API(application program interface)　또는 임베디드 소프트웨어(embedded software)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기술한 컴퓨팅 디바이스는, 최적 대피 경로 정보와 관련된 다수의 라이브러리들을 생성하여 요구조자 단말로 제공하되, 상기 제공은 업데이트 형식이거나 직접 데이터를 전송하거나 URL 등의 제공에 의한 간접 데이터 제공의 형식일 수 있다.
실시예에 따라, 컴퓨팅 디바이스는,　클라우드(Cloud)　서버, IMS(IP multimedia subsystem)　서버,　텔레포니 어플리케이션(telephony application)　서버, IM(instant messaging)　서버, MGCF(media gateway control function)　서버, MSG(messaging gateway)　서버, CSCF(call session control function)　서버 등 중 적어도 하나일 수 있다.
요구조자 단말과 컴퓨팅 디바이스 사이에는 유/무선 통신 프로토콜에 따라 데이터 커뮤니케이션이 제공될 수 있으며, 이 경우 유/무선 통신 네트워크는 텍스트(text),　디지털 이미지,　디지털 영상,　디지털 음성 정보 등 다양한 종류의 데이터 커뮤니케이션을 지원하는 데이터 통신망을 의미하며,　본 명세서에서는 5G 통신망을 의미할 수 있다. 다만, 그 종류에는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어　인터넷 프로토콜(IP)을 통하여 대용량 데이터 커뮤니케이션을 지원하는 IP 망 또는 서로 다른　IP　망을 통합한 올 아이피(All IP)　망일 수 있다.
또한,　상기 유/무선 통신 네트워크는 유선망, WCDMA를 포함하는 이동 통신망, HSDPA(high speed downlink packet access)망 및　LTE(long term evolution)　망을 포함하는 이동 통신망, LTE advanced(LTE-A)를 포함하는 이동 통신망,　위성 통신망 및 와이파이(Wi-Fi)망 중 하나이거나 이들 중 적어도 하나 이상의 결합에 의하여 형성될 수도 있다.
한편,　상술한 방법은,　컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고,　컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.　또한,　상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다.　
본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면,　롬,플로피 디스크,　하드 디스크 등),　광학적 판독 매체(예를 들면,　시디롬, DVD　등)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본원 발명의 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.　그러므로,　개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다.　본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며,　그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 컴퓨팅 디바이스에 의해 재난 상황 발생시 최적 대피 경로 정보 제공 방법에 있어서,
    제1 공간에 대하여 대피 시뮬레이션 수행 및 결과를 저장하는 단계;
    상기 저장된 제1 공간에 대한 대피 시뮬레이션 수행 결과에 기초하여 대피 경로를 도출하는 단계;
    실 공간에 대한 건축물 공간 정보를 수신하는 단계;
    상기 실 공간에 대하여 상기 도출한 대피 경로를 적용하여 대피 시뮬레이션 학습을 수행하는 단계;
    상기 실 공간에 대한 대피 시뮬레이션 학습 결과에 기초하여 최적 대피 경로를 도출하고 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 최적 대피 경로 알고리즘를 상기 재난 상황 발생 시 각 요구조자 단말 또는 미리 정해진 디스플레이 장치에 전송하는 단계를 포함하는,
    최적 대피 경로 정보 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공간은,
    용도에 따라 미리 결정된 표준 공간 또는 기준 공간인,
    최적 대피 경로 정보 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도출된 대피 경로에 따라 가상 체험 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는,
    최적 대피 경로 정보 제공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 도출되는 최적 대피 경로는,
    상기 생성된 가상 체험 데이터에 기초한 가상 체험 수행 결과 데이터를 반영하는,
    최적 대피 경로 정보 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 요구조자의 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 각 요구조자의 위치 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 각 요구조자의 정보는, 성별, 나이, 자력 피난 가부, 직급/직위, 관리자 등록 여부, 및 그룹 정보를 포함하는,
    최적 대피 경로 정보 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신한 각 요구조자의 위치 정보에 기초하여 최단 대피 경로 정보와 상기 최적 대피 경로 정보를 비교 분석하는 단계를 더 포함하는,
    최적 대피 경로 정보 제공 방법.
  7. 재난 상황 발생시 최적 대피 경로 정보 제공하는 컴퓨팅 디바이스에 있어서,
    메모리; 및
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    제1 공간에 대하여 대피 시뮬레이션 수행 및 결과를 저장하고, 상기 저장된 제1 공간에 대한 대피 시뮬레이션 수행 결과에 기초하여 대피 경로를 도출하고, 실 공간에 대한 건축물 공간 정보를 수신하면 상기 실 공간에 대하여 상기 도출한 대피 경로를 적용하여 대피 시뮬레이션 학습을 수행하며, 상기 실 공간에 대한 대피 시뮬레이션 학습 결과에 기초하여 최적 대피 경로를 도출하고 저장한 후, 상기 저장된 최적 대피 경로를 상기 재난 상황 발생 시 각 요구조자 단말 또는 미리 정해진 디스플레이 장치에 전송하는,
    최적 대피 경로 정보를 제공하는 컴퓨팅 디바이스.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160116987A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 (주)이공감 화재 시뮬레이션 장치 및 그 동작방법
KR20200119114A (ko) * 2019-04-09 2020-10-19 서울시립대학교 산학협력단 3차원 bim 객체 모델을 이용한 재난관리 시스템 및 재난관리 방법
KR20210055150A (ko) * 2019-11-06 2021-05-17 (주)하몬소프트 가상현실 기반의 화재 대피 시뮬레이션 장치 및 방법
KR20210096392A (ko) * 2020-01-28 2021-08-05 서울시립대학교 산학협력단 재난상황을 대비한 지능형 대피 유도 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101917215B1 (ko) 2017-09-14 2018-11-09 주식회사 바이엔 재난 대처 안내 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160116987A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 (주)이공감 화재 시뮬레이션 장치 및 그 동작방법
KR20200119114A (ko) * 2019-04-09 2020-10-19 서울시립대학교 산학협력단 3차원 bim 객체 모델을 이용한 재난관리 시스템 및 재난관리 방법
KR20210055150A (ko) * 2019-11-06 2021-05-17 (주)하몬소프트 가상현실 기반의 화재 대피 시뮬레이션 장치 및 방법
KR20210096392A (ko) * 2020-01-28 2021-08-05 서울시립대학교 산학협력단 재난상황을 대비한 지능형 대피 유도 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIM DAEILL, JUAHN JEONG, SUNGCHAN PARK, JOOYEON GO: " A study on the Application of Optimal Evacuation Route through Evacuation Simulation System in Case of Fire", JOURNAL OF THE SOCIETY OF DISASTER INFORMATION, vol. 16, no. 1, 31 March 2020 (2020-03-31), pages 96 - 110, XP093032571, ISSN: 1976-2208, DOI: 10.15683/kosdi.2020.3.31.096 *

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