(57)【要約】【課題】大規模災害時においても通信ネットワークの被害状況を把握する。【解決手段】被害状況推定装置は、監視対象の通信ネットワークの通信装置が発出する警報を取得する警報取得手段と、インターネットから災害に関する災害情報を取得する災害情報取得手段と、前記警報取得手段が取得した警報に基づき前記通信ネットワークの各通信局舎の障害レベルを推定する第１推定手段と、前記災害情報に基づき予め定めた地区毎の災害レベルを推定する第２推定手段と、前記通信ネットワークの各通信局舎について、通信局舎の障害レベルと、当該通信局舎が属する地区の災害レベルに基づき当該通信局舎の被害レベルを推定する第３推定手段と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象の通信ネットワークの通信装置が発出する警報を取得する警報取得手段と、
インターネットから災害に関する災害情報を取得する災害情報取得手段と、
前記警報取得手段が取得した警報に基づき前記通信ネットワークの各通信局舎の障害レベルを推定する第１推定手段と、
前記災害情報に基づき予め定めた地区毎の災害レベルを推定する第２推定手段と、
前記通信ネットワークの各通信局舎について、通信局舎の障害レベルと、当該通信局舎が属する地区の災害レベルに基づき当該通信局舎の被害レベルを推定する第３推定手段と、
を備えていることを特徴とする被害状況推定装置。
【請求項２】
前記第１推定手段は、各警報の点数についての情報と、同時に発生する警報についての情報を保持しており、前記同時に発生する警報についての情報及び前記取得した警報に基づき、発生したが取得できなかったと考えられる警報である欠損警報を判定し、通信局舎毎に前記取得した警報及び前記欠損警報の点数を集計することで前記障害レベルを推定することを特徴とする請求項１に記載の被害状況推定装置。
【請求項３】
前記災害情報は、災害に関する情報を提供する機関のホームページから取得した第１災害情報と、インターネットに対して個人が発信した情報である第２災害情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の被害状況推定装置。
【請求項４】
前記第２推定手段は、前記第１災害情報に基づき、ｎ個（ｎは２以上）の災害項目の値を有する地区別のベクトルを生成し、各個人が発信した第２災害情報に対応して、前記ｎ個の災害項目の値を有する地区別のベクトルを生成し、生成したベクトルをｎ次元の座標として、クラスタリング法により所定数のクラスタに分割して各ベクトルが属するクラスタを判定し、クラスタに属するベクトルの前記ｎ個の災害項目の値に応じて当該クラスタの災害レベルを判定し、前記地区の災害レベルを、当該地区のベクトルが属するクラスタの災害レベルから求めることを特徴とする請求項３に記載の被害状況推定装置。
【請求項５】
前記第２推定手段は、前記地区の災害レベルを、当該地区のベクトルが属するクラスタの災害レベルの最大値、最小値又は平均値とすることを特徴とする請求項４に記載の被害状況推定装置。
【請求項６】
前記第２推定手段は、クラスタの災害レベルを判定するに際し、前記第１災害情報から生成したベクトルと、前記第２災害情報から生成したベクトルに異なる重みを適用することを特徴とする請求項４又は５に記載の被害状況推定装置。
【請求項７】
前記障害レベル及び前記災害レベルは同じ段階で表され、前記第３推定手段は、前記障害レベルに第１重みを乗じた値と、前記災害レベルに第２重みを乗じた値の和を求め、前記和を前記第１重みと前記第２重みの和で除することで通信局舎の被害レベルを推定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の被害状況推定装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の被害状況推定装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等の自然災害時に通信ネットワークの被害状況を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークにおいては、各局舎に設置された各通信装置が、装置障害又は信号断等を検出すると、検出した内容を警報として監視システムに送信し、通信ネットワークの運用者は、この監視システムに到達する警報に基づき障害箇所を判定し、予備システムへの切り替え等の必要な措置を取っている（特許文献１、参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４６６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、地震等の自然災害が発生すると、多数の通信局舎において同時に複数の通信装置が障害となり、さらに、通信局舎間を接続する有線又は無線伝送路も複数切断され得る。この場合、多数箇所における同時障害発生により、そもそも、監視システムに届かない警報が大量に発生し、通信ネットワークの被害状況を把握することが困難になる。
【０００５】
本発明は、大規模災害時においても通信ネットワークの被害状況を把握する被害状況推定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によると、被害状況推定装置は、監視対象の通信ネットワークの通信装置が発出する警報を取得する警報取得手段と、インターネットから災害に関する災害情報を取得する災害情報取得手段と、前記警報取得手段が取得した警報に基づき前記通信ネットワークの各通信局舎の障害レベルを推定する第１推定手段と、前記災害情報に基づき予め定めた地区毎の災害レベルを推定する第２推定手段と、前記通信ネットワークの各通信局舎について、通信局舎の障害レベルと、当該通信局舎が属する地区の災害レベルに基づき当該通信局舎の被害レベルを推定する第３推定手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
通信ネットワークの通信装置が発出する警報に加えて、インターネットから災害情報を取得することで、大規模災害時においても通信ネットワークの被害状況を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による被害状況推定装置を含むシステム構成図。
【図２】一実施形態による被害状況推定装置の構成図。
【図３】災害情報に対応するベクトルを示す図。
【図４】災害レベルの判定の説明図。
【図５】警報の点数例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１０】
図１は、本実施形態によるシステム構成図である。被害状況推定装置１００は、通信ネットワーク１００の被害状況を推定するための装置であり、通信ネットワーク２００の各通信装置からの警報を受信する。なお、各通信装置が被害状況推定装置１００に送信する警報には、通信装置を特定するための情報が含まれており、被害状況推定装置１００は、警報に含まれる当該情報により、警報を発出した通信装置が、どの通信局舎に設置されているものかを特定できる様になっている。
【００１１】
本実施形態による被害状況推定装置１００は、さらに、インターネット３００から所定の災害情報を収集する機能を有している。なお、インターネット３００から収集する災害情報は、気象庁等のホームページで提供される各地区別の地震の震度に関する情報、津波の高さに関する情報、さらに、電力会社又は各ニュースサイトで提供される各地区別の停電情報を含む。さらに、災害情報は、多数の個人又は企業の担当者がインターネット３００に発信する情報、例えば、Ｔｗｉｔｔｅｒ（登録商標）で発信される情報を含む。
【００１２】
なお、図１においては、通信ネットワーク２００と、インターネット３００を独立したネットワークとして示しているが、実際には、インターネット３００の一部は、通信ネットワーク２００に含まれ得る。つまり、被害状況推定装置１００の監視対象である通信ネットワーク２００は、インターネット３００とは無関係なネットワークと、インターネット３００を構成する部分とに分けられる。同様に、インターネット３００は、被害状況推定装置１００の監視対象である通信ネットワーク２００により構成される部分と、他の事業者の通信ネットワークにより構成される部分とに分けられる。
【００１３】
図２は、本実施形態による被害状況推定装置１００の構成図である。災害情報取得部１１は、インターネット３００から災害情報を取得し、災害状況推定部１３に出力する。災害状況推定部１３は、インターネット３００から取得した災害情報に基づき、各地区の災害状況を所定のレベルに分類する。なお、以下の説明においては、例えば、災害レベルを最も低いレベル０から最も高いレベル９の１０段階に分類するものとして説明を行う。なお、地区の粒度（例えば、市町村単位）は、あらかじめ決めておく。
【００１４】
以下、災害状況推定部１３の処理について説明する。災害状況推定部１３は、災害情報のうち、気象庁等のホームページで提供される各地区別の地震の震度に関する情報、津波の高さに関する情報、さらに、電力会社又は各ニュースサイトで提供される各地区の停電情報を第１災害情報とし、地区ごとに図３に示すベクトルで表す。
【００１５】
図３のベクトルにおいて、"地区"には、地区を示す情報を格納する。また、"震度"には気象庁等のホームページから取得した当該地区の震度に対応する値を格納する。具体的には、例えば、震度５弱であれば"０.６"、震度５強であれば"０.７"といった様に震度と値との関係をあらかじめ決めておき、ホームページから取得した震度に基づき対応する値を"震度"に設定する。同様に、"津波高さ"には気象庁等のホームページから取得した当該地区の津波の高さに対応する値を格納する。震度と同様に、津波高さが１０ｍであれば値"０．２５"、２０ｍであれば"０．５"といった様に、津波高さと値との関係をあらかじめ決めておき、ホームページから取得した津波高さに基づき対応する値を"津波高さ"に設定する。さらに、"停電有無"には、電力会社又は各ニュースサイトで提供される当該地区において停電しているか否かに応じて予め決めた値、例えば、停電していると値"０.５"を、停電していないと値"０"等を格納する。また、"日時"には、"震度"、"津波高さ"及び"停電有無"のうち、最後に情報を取得した日時を設定する。なお、第１災害情報の場合、"その他"には固定的な値、例えば、値"０"を設定する。
【００１６】
さらに、災害状況推定部１３は、多数の個人又は企業の担当者がインターネット３００に発信する情報、例えば、Ｔｗｉｔｔｅｒ（登録商標）で発信される情報を取得し、これらを解析して第２災害情報として図３に示すベクトルで表す。なお、Ｔｗｉｔｔｅｒ（登録商標）で発信される情報には、例えば、震度に関する情報が含まれているが、"津波高さ"や"停電有無"に関する情報が含まれていない場合があり得る。この場合、含まれていない情報についてはその値を"０"等の予め決めた値とする。なお、第２災害情報においては、震度、津波の高さ、停電の有無以外に、災害の発生を示すと思われる単語、例えば、"倒壊"、"通行不能"、"火災"等と、これら単語の点数を決めておき、あらかじめ決めた単語が、Ｔｗｉｔｔｅｒ（登録商標）で発信される情報に含まれていると、含まれている単語の点数に応じた値を"その他"に設定する。なお、第２災害情報の１つのベクトルは、ある個人又は企業が発信した１つの情報に対応させる。したがって、第１災害情報は、１つの地区について１つのベクトルのみであるが、第２災害情報については、１つの地区について１つ以上のベクトルが生成され得ることになる。
【００１７】
災害状況推定部１３は、"日時"が過去所定の期間内である第１災害情報及び第２災害情報の各ベクトルを、"震度"、"津波高さ"、"停電有無"、"その他"の４つの値を有する４次元座標上の点とし、この座標をＫ−ｍｅａｎｓ法により予め決めた数のクラスタに分割してグループ分けする。
【００１８】
続いて、災害状況推定部１３は、各クラスタについて第１代表座標と、第２代表座標を算出する。あるクラスタの第１代表座標は、当該クラスタ内の第１災害情報に対応する座標の対応する要素の平均値とする。つまり、あるクラスタの第１代表座標の"震度"、"津波高さ"、"停電有無"、"その他"の値は、それぞれ、当該クラスタ内の第１災害情報に対応する座標の"震度"、"津波高さ"、"停電有無"、"その他"の平均値である。同様に、あるクラスタの第２代表座標は、当該クラスタ内の第２災害情報に対応する座標の対応する要素の平均値とする。続いて、災害状況推定部１３は、クラスタの第１代表座表の各要素である"震度"、"津波高さ"、"停電有無"の値の合計を、当該クラスタの第１災害度（Ｖ１）として算出する。また、災害状況推定部１３は、クラスタの第２代表座標の各要素である"震度"、"津波高さ"、"停電有無"の値の合計に"その他"の値を乗じたものを、当該クラスタの第２災害度（Ｖ２）として算出する。
【００１９】
最後に、災害状況推定部１３は、あるクラスタの、第１災害度（Ｖ１）及び第２災害度（Ｖ２）から、当該クラスタの災害度を以下の式で求める。
災害度＝Ｖ１×ｗ１＋Ｖ２×ｗ２
なお、上記式においてｗ１は予め定めた第１災害度の重みであり、ｗ２は予め定めた第２災害度の重みであり、ｗ１とは異なる値である。
【００２０】
災害状況推定部１３は、予め決めた災害度と、災害レベル（本例では１０段階）との関係に基づき、各クラスタの災害レベルを決定する。災害状況推定部１３は、各クラスタの災害レベルを、当該クラスタに含まれる第１災害情報及び第２災害情報の地区の災害レベルとする。なお、１つの地区について１つの第１災害情報と、複数の第２災害情報が存在するため、これら災害情報が異なるクラスタに属する場合があり得る。この場合には、最も大きい災害レベルを当該地区の災害レベルとする。例えば、図４に示す様に４つのクラスタが存在し、地区＃１についての災害情報（第１又は第２）がクラスタ＃１及びクラスタ＃２の両方に属する場合、地区＃１の災害レベルは、その値が大きい災害レベル５と判定される。その他、図４に示す状態では、地区＃２は災害レベル７となり、地区＃３は災害レベル４となり、地区＃４は災害レベル５となり、地区＃５は災害レベル７となる。災害状況推定部１３は、判定した各地区の災害レベルを被害状況推定部１５に出力する。
【００２１】
なお、本実施形態では、上述した様に、ある地区の各災害情報が複数のクラスタに属する場合には、当該地区の災害レベルについては、当該地区が属するクラスタの災害レベルの内の最大のものとするが、最小値や平均値を使用することもできる。
【００２２】
図２に戻り、警報取得部１２は、通信ネットワーク２００の各通信装置から警報を取得し、障害状況推定部１４に出力する。障害状況推定部１４は、受信した警報に基づき各通信局舎の障害度を算出して、災害のレベルと同じ所定の段階、本例では、最も低いレベル０から最も高いレベル９の１０段階に分類する。このため、障害状況推定部１４は、図５（Ａ）に示す各通信装置が発出する警報の点数と、図５（Ｂ）に示す様に、特定の通信装置と、欠損警報に対する調整係数を保持している。
【００２３】
以下、調整係数について説明する。例えば、図５（Ａ）においては、ＷＤＭ（波長多重装置）から警報Ａを受信するとその点数は８点である。しかしながら、図５（Ｂ）に示す様に、ＷＤＭ＃１からの調整係数は２倍となっている。これは、特定の通信装置であるＷＤＭ＃１から警報を受信すると、図５（Ａ）に示す警報の点数を２倍とすることを示している。よって、ＷＤＭ＃１から警報Ａを受信するとその点数は１６点になる。なお、特定の通信装置の指定は、特定の通信局舎の特定の通信装置毎に指定することができる。また、特定の通信装置は、ＷＤＭの種類又はその容量により指定することもできる。
【００２４】
また、欠損警報とは、本来、発生していると思われるが、被害状況推定装置１００が実際に受信しなかった警報を意味する。例えば、波長多重により複数の波長パスを１本の光ファイバで送信している場合、この光ファイバの切断により複数の波長パスが同時に障害となり、したがって、当該複数の波長パスで接続される複数の通信装置において警報が同時に発生する。障害状況推定部１４は、この同時に発生する警報についての情報を保持しており、受信済みの警報から、同時に発生すべきであるが、受信しなかった警報を判定し、これを欠損警報とする。なお、同時に発生する警報についての情報は、通信ネットワーク２００の各通信装置の種別と接続関係を示す情報から被害状況推定装置１００は生成することができる。また、通常時において受信する警報から学習することで、同時に発生する警報についての情報を生成することもできる。図５（Ｂ）においては、欠損警報は図５（Ａ）に示す半分の点数とする。
【００２５】
障害状況推定部１４は、受信した警報と欠損警報の点数を通信装置毎に集計し、さらに、各通信装置の点数を通信局舎毎に集計することで当該通信局舎の障害度を求める。そして、当該通信局舎の全通信装置で発生する全警報の合計点数で正規化することで、当該通信局舎の障害レベルを決定する。例えば、通信局舎Ａに、３つの通信装置が存在し、それぞれの警報の点数が８点、１２点、１６点であると、通信局舎Ａの障害度は３６点である。また、当該通信局舎の全通信装置で発生する全警報の合計点数が１００点であるものとする。この場合において、例えば、０〜１０、１１〜２０、２１〜３０、３１〜４０、４１〜５０、５１〜６０、６１〜７０、７１〜８０、８１〜９０、９１〜１００を、それぞれ、障害レベル０、１、２、３、４、５、６、７、８、９とすると、通信局舎Ａの障害レベルは３となる。障害状況推定部１４は、求めた各通信局舎の障害レベルを被害状況推定部１５に出力する。
【００２６】
被害状況推定部１５は、災害状況推定部１３から各地区の災害レベルＤ１と、障害状況推定部１４から各通信局舎の障害レベルＤ２を受信する。被害状況推定部１５は、ある地区の災害レベルＤ１を、当該地区に存在する通信局舎の災害レベルＤ１とする。そして、各通信局舎の被害レベルを以下の式により算出する。
被害レベル＝（ａ１×Ｄ１＋ａ２×Ｄ２）／（ａ１＋ａ２）  （小数点は四捨五入）
ここで、ａ１及びａ２は所定の重みであり、上記式により各通信局舎の被害レベルを１０段階で推定する。被害状況推定部１５は、各通信局舎の被害レベルを表示部１６に出力し、表示部１６は各通信局舎の被害レベルを保守者に表示する。
【００２７】
以上の構成により、大規模災害時においても通信ネットワークの被害状況を把握することが可能になる。
【００２８】
なお、本発明による被害状況推定装置は、コンピュータを上記被害状況推定装置として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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