(57)【要約】【課題】拡散物質の濃度を精度良く推定すること。【解決手段】本実施形態に係る拡散推定装置は、所定領域内に拡散された物質の濃度を推定する装置であって、前記物質の拡散に関する複数の異なる条件のそれぞれの下で、前記所定領域内の複数の濃度分布を出力するシミュレーション手段と、前記複数の濃度分布に基づいて、前記所定領域内の対象位置と他の位置との間の濃度に関する相関値を算出する相関値算出手段と、前記所定領域内のセンサから前記物質の濃度の実測値を取得する実測値取得手段と、前記実測値が取得された位置と前記対象位置との間の前記相関値と前記実測値とに基づいて、前記対象位置の濃度を補正する濃度補正手段とを具備する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報処理装置により実行される、所定領域内に拡散された物質の濃度を推定する方法であって、
前記物質の拡散に関する複数の異なる条件のそれぞれの下で、前記所定領域内の複数の濃度分布を出力するシミュレーションステップと、
前記複数の濃度分布に基づいて、前記所定領域内の対象位置と他の位置との間の濃度に関する相関値を算出する相関値算出ステップと、
前記所定領域内のセンサから前記物質の濃度の実測値を取得する実測値取得ステップと、
前記実測値が取得された位置と前記対象位置との間の前記相関値と前記実測値とに基づいて、前記対象位置の濃度を補正する濃度補正ステップと
を有することを特徴とする拡散推定方法。
【請求項２】
所定領域内に拡散された物質の濃度を推定する装置であって、
前記物質の拡散に関する複数の異なる条件のそれぞれの下で、前記所定領域内の複数の濃度分布を出力するシミュレーション手段と、
前記複数の濃度分布に基づいて、前記所定領域内の対象位置と他の位置との間の濃度に関する相関値を算出する相関値算出手段と、
前記所定領域内のセンサから前記物質の濃度の実測値を取得する実測値取得手段と、
前記実測値が取得された位置と前記対象位置との間の前記相関値と前記実測値とに基づいて、前記対象位置の濃度を補正する濃度補正手段と
を具備することを特徴とする拡散推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、有毒ガスのガス漏れ事故、サリン等による化学テロ、放射性物質の大気放出等の事象における目的物質等の拡散状況を推定する拡散推定方法及び拡散推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これら事象が発生した場合、消防、警察、自衛隊等が初期対応にあたり、放出源を特定し、封入あるいは無毒化等を行うが、初期対応者は有毒物質に被曝することになる。このとき、初期対応者の被曝量を適切に把握することが必要となる。
【０００３】
しかしながら、被曝量を測定する機器（センサ）を使用して実測するとして、センサが重量物である場合、初期対応者の行動とともに移動させ測定することが困難となる。また、センサが軽量であっても、初期対応者１名につき１個用意できない場合、センサを持たない初期対応者の被曝量を測定することは困難となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】淡路敏之、蒲地政文、池田元美、石川洋一著、「データ同化」、京都大学学術出版会、2009年8月20日、ｐ．28−45
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような場合に、有毒物質の拡散を計算機シミュレーションし、後に初期対応者の移動と照らし合わせることで被曝量を推定することは可能であるが、建物等に挟まれた場所等では有毒物質の拡散は複雑なため、計算機シミュレーションだけでは十分な精度は期待できない。
【０００６】
本実施形態の目的は、拡散物質の濃度を精度良く推定することができる拡散推定方法及び拡散推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る拡散推定方法は、情報処理装置により実行される、所定領域内に拡散された物質の濃度を推定する方法であって、前記物質の拡散に関する複数の異なる条件のそれぞれの下で、前記所定領域内の複数の濃度分布を出力するシミュレーションステップと、前記複数の濃度分布に基づいて、前記所定領域内の対象位置と他の位置との間の濃度に関する相関値を算出する相関値算出ステップと、前記所定領域内のセンサから前記物質の濃度の実測値を取得する実測値取得ステップと、前記実測値が取得された位置と前記対象位置との間の前記相関値と前記実測値とに基づいて、前記対象位置の濃度を補正する濃度補正ステップとを有するものである。
【０００８】
また、本実施形態に係る拡散推定装置は、所定領域内に拡散された物質の濃度を推定する装置であって、前記物質の拡散に関する複数の異なる条件のそれぞれの下で、前記所定領域内の複数の濃度分布を出力するシミュレーション手段と、前記複数の濃度分布に基づいて、前記所定領域内の対象位置と他の位置との間の濃度に関する相関値を算出する相関値算出手段と、前記所定領域内のセンサから前記物質の濃度の実測値を取得する実測値取得手段と、前記実測値が取得された位置と前記対象位置との間の前記相関値と前記実測値とに基づいて、前記対象位置の濃度を補正する濃度補正手段とを具備するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】拡散状況を推定する領域の一例を示す図。
【図２】物質の拡散状況の一例を示す図。
【図３】本実施形態に係る拡散推定装置を示す機能ブロック図。
【図４】相関値の低い例を示す図。
【図５】相関値の高い例を示す図。
【図６】濃度補正処理を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る拡散推定方法及び拡散推定装置を説明する。
【００１１】
本実施形態では、図１に示すように、センサ設置位置が限られている所定領域内において、建物等に挟まれた場所（初期対応者Ａ作業場所，初期対応者Ｂ作業場所）等を対象位置として、目的物質の拡散状況の算出を行う。例えば、サリン等の有害物質が噴霧された場合、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように物質の拡散は複雑なため、計算機シミュレーションでは初期対応者Ａ，Ｂの被爆量を精度良く推定することは困難である。そこで、本実施形態では、計算機シミュレーションの結果にセンサの実測値を組み合わせて、精度良く拡散物質の濃度を推定する。
【００１２】
図３は、本実施形態に係る拡散推定装置を示す機能ブロック図である。拡散推定装置１は、シミュレーション部１１と、相関値算出部１２と、実測値取得部１３と、濃度補正部１４とを備える。なお、これらの各部は、例えば、情報処理装置により実行される制御プログラムとして実現することができる。
【００１３】
シミュレーション部１１は、物質の拡散に関する複数の異なる条件のそれぞれの下で、図１のような所定領域内の複数の濃度分布を出力する。例えば、物質の放出量、風速、風向等の組み合わせの初期条件を何度か変えて、計算機シミュレーション（例えば、拡散方程式を差分法で解くオイラー型拡散モデルや多数の粒子の移動を追跡するラグランジュ型拡散モデル）を用いて拡散物質の濃度分布の予想を求める。
【００１４】
相関値算出部１２は、シミュレーション部１１から出力される複数の濃度分布に基づいて、所定領域内の対象位置と他の位置との間の濃度に関する相関値を算出する。
【００１５】
実測値取得部１３は、所定領域内のセンサから上記物質の濃度の実測値を取得する。
【００１６】
濃度補正部１４は、実測値取得部１３で実測値が取得された位置と対象位置との間の相関値と実測値とに基づいて、対象位置の濃度を補正する。
【００１７】
図４乃至図６を参照して、拡散推定処理の具体的な手順を以下に説明する。
【００１８】
シミュレーション部１１は、計算機シミュレーションの初期条件をｎ回変えて、所定領域内のｍ個の位置について拡散物質の濃度を推定する。このとき、初期条件をＣ（１，…，ｉ，…，ｎ）（１≦ｉ≦ｎ）、位置をＰｊ（１≦ｊ≦ｍ）、濃度をＤｊ（１，…，ｉ，…，ｎ）とする。つまり、位置Ｐ１において、ｎ個の初期条件に対する濃度Ｄ１（１）〜Ｄ１（ｎ）が得られる。
【００１９】
相関値算出部１２は、例えば、Ｄｋを縦軸、Ｄｌを横軸にしたグラフ（１≦ｋ≦ｍ，１≦ｌ≦ｍ，ｋ≠ｌ）に、拡散物質の推定濃度ｎ個をプロットし、相関値を求める。このとき、ｋとｌとの組み合わせによって、相関値は様々な値を取りうる。図４（ａ）は、比較的低い相関値を取る例を示し、図４（ｂ）に示すような位置関係が一例として挙げられる。一方、図５（ａ）は、比較的高い相関値を取る例を示し、図５（ｂ）に示すような位置関係が一例として挙げられる。
【００２０】
一方、実測値取得部１３は、所定領域内に設置される各センサにより計測される位置Ｐｊにおける実測値Ｏｊを取得する。この例では、位置Ｐｌにおける実測値Ｏｌが取得できているものとする。
【００２１】
ここで、対象位置として位置Ｐｋの濃度を求めることにする。濃度補正部１４は、実測値取得部１３で実測値が取得された位置のうち、相関値算出部１２で位置Ｐｋと最も相関値が高い位置Ｐｌを得る。そして、図６に示すように、位置Ｐｋと位置Ｐｌとの間の濃度の相関と実測値Ｏｌから、位置Ｐｋの濃度Ｄｋを得る。
【００２２】
以上述べたように、上記実施形態によれば、計算機シミュレーションの結果にセンサの実測値を組み合わせることで、建物等に挟まれた場所等においても精度良く拡散物質の濃度を推定することが可能となる。これにより、初期対応者の被曝量を適切に把握し、安全を確保することできる。
【００２３】
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２４】
１…拡散推定装置、１１…シミュレーション部、１２…相関値算出部、１３…実測値取得部、１４…濃度補正部。
【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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【図６】
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