(57)【要約】【課題】  移動体の移動を模擬するシミュレーション装置において、主たるエージェントに加えて、主たるエージェントから生成される副たるエージェントの移動と、主たるエージェントと副たるエージェントの相互作用を考慮したシミュレーションを可能とする技術を提供する。【解決手段】  移動体の移動を模擬するシミュレーション装置であって、前記移動体として、主たるエージェントと、所定の位置で前記主たるエージェントが生成する副たるエージェントとを用いる。【選択図】  図２
2019046203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動を模擬するシミュレーション装置であって、
前記移動体として、主たるエージェントと、所定の位置で前記主たるエージェントが生成する副たるエージェントとを用いる移動体シミュレーション装置。
【請求項２】
前記主たるエージェントと生成された前記副たるエージェントの組を関連づけた情報を、関連エージェントとして保持する請求項１の移動体シミュレーション装置。
【請求項３】
前記副たるエージェントが、前記主たるエージェントに回収される、請求項１の移動体シミュレーション装置。
【請求項４】
前記副たるエージェントの生成は、前記主たるエージェントからの分離であり、
前記副たるエージェントの回収は、前記主たるエージェントへの統合である請求項３の移動体シミュレーション装置。
【請求項５】
前記主たるエージェントと前記副たるエージェントの少なくとも一方の到着情報から、前記副たるエージェントの回収可否を判定する、請求項２の移動体シミュレーション装置。
【請求項６】
前記主たるエージェントが歩行者、前記副たるエージェントが荷物である請求項１の移動体シミュレーション装置。
【請求項７】
前記主たるエージェントと前記副たるエージェントが経由する地点の候補となる一連の位置情報を関連付けて保持するレーン情報を有することを特徴とする請求項１の移動体シミュレーション装置。
【請求項８】
前記主たるエージェントが前記副たるエージェントを生成する位置情報と、前記主たるエージェントが前記副たるエージェントを回収する位置情報とを関連付けてレーン情報として保持する請求項３の移動体シミュレーション装置。
【請求項９】
前記移動体には目的地の情報が保持可能であり、前記目的地を、関連付けられた前記レーン情報に含まれる位置情報のうちの１つに変更する検査装置モデルを有する請求項７または８の移動体シミュレーション装置。
【請求項１０】
第一のエリアに滞在可能な前記移動体の数の情報と、
前記第一のエリアに進入する前に到達する第一の位置情報と、
前記移動体が前記第一のエリアから退出した後に到達する第二の位置情報を有し、
前記第一のエリアに存在する前記移動体の数が所定の数を超える場合に、前記第一の位置で前記移動体を待機させる機能を有する請求項１の移動体シミュレーション装置。
【請求項１１】
前記レーン情報は前記移動体の最初の目的地となるエントリーポイントを含み、空間情報の所定の位置を通過するエージェントに対して、移動先となるレーン情報を所定の方法で選択し、選択されたレーン情報のエントリーポイントに前記移動体を移動させる手段であるレーン振分機能を有する請求項７または８の移動体シミュレーション装置。
【請求項１２】
前記移動体を画面に表示させる機能を有し、前記移動体がシミュレーション途中に特定の状態から別の状態に変化したときを基準時刻として、基準時刻からの経過時間に基づいて、前記移動体の表示を変えることを特徴とする請求項１の移動体シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間内における移動体を模擬するシミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道駅やイベント会場など多くの人が集まる大規模施設においては、しばしば混雑が発生する。混雑の発生は、施設のサービスレベルの低下や群集事故の発生を引き起こす可能性がある。そのため、利用人数に合わせて適切な設備の設計を行うことや、イベント時などに適切な誘導を実施することが重要である。適切な設備設計や誘導計画の立案を支援するために、人の移動を模擬する歩行者シミュレーション装置が活用されている。歩行者シミュレーション装置を用いることで、設備設計や誘導計画に従った場合の混雑状況を事前評価することができ、それによって設備設計や誘導計画の改善が行われている。
【０００３】
特許文献１では、建物の各室毎かつ各室の目標物毎に距離ポテンシャルを格子点上に生成した距離格子を生成する手段と、各歩行者に対して別のオブジェクトとの衝突を判定する衝突判定領域を面データとして与える手段と、前記距離格子に基づいて各歩行者の目標物への方向を決定する手段と、前記衝突判定領域の重なりの有無により歩行者の衝突の判定を行う手段と、前記衝突の判定により衝突が発生しなくなるまで歩行者の位置の計算を行う手段を備えている歩行者シミュレーションシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５０１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１には、歩行者の移動を模擬するシミュレーション装置の記載はあるが、近年大規模施設で導入が進んでいる荷物検査などのセキュリティ検査における人の移動の模擬に関する記載はない。セキュリティ検査は自由歩行よりも移動速度が低下することから、一般に設備全体における人の流れのボトルネックになる。そのため、施設全体の人の流れを評価する上で、セキュリティ検査における人の流れを精緻に評価することは重要である。しかしながら、荷物検査を含むセキュリティ検査においては、人の流れは単に人単体の移動で決定されず、荷物の動きに合わせて受取場所が変わるなどといった人と荷物との相互作用を有する。そのため、荷物の動きを踏まえて人の移動をシミュレーションする必要があり、特許文献１記載のシミュレーション装置では荷物検査を含むセキュリティ検査の人の流れを模擬することは困難である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、人の移動のボトルネックとなることが多い荷物検査を含むセキュリティ検査を含めて混雑状況を評価可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの実施形態に従う移動体シミュレーション装置は、移動体の移動を模擬するシミュレーション装置であって、前記移動体として、主たるエージェントと、所定の位置で前記主たるエージェントが生成する副たるエージェントとを用いる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、人の移動のボトルネックとなることが多い荷物検査を含むセキュリティ検査を含めて混雑状況を評価可能な移動体シミュレーション装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】セキュリティ検査における人の流れの一例を示した図である。
【図２】本発明に従う歩行者シミュレーション装置の構成の一例を示した図である。
【図３】人数情報の一例を示した図である。
【図４】空間情報の一例を示した図である。
【図５】荷物生成位置情報の一例を示した図である。
【図６】荷物回収位置情報の一例を示した図である。
【図７】検査装置情報の一例を示した図である。
【図８】所要時間分布情報の一例を示した図である。
【図９】検査レーン情報の一例を示した図である。
【図１０】検査レーン振分情報の一例を示した図である。
【図１１】検査レーン終了情報の一例を示した図である。
【図１２】エージェント情報の一例を示した図である。
【図１３】歩行者シミュレーション装置の処理の一例を示した図である。
【図１４】荷物生成部の処理の一例を示した図である。
【図１５】荷物回収部の処理の一例を示した図である。
【図１６】検査装置の処理の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の移動体シミュレーション装置の実施形態について図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明の移動体シミュレーション装置の実施形態の一例である荷物検査を含むセキュリティ検査における人の移動を模擬する機能を有する歩行者シミュレーション装置について説明する。本実施形態の歩行者シミュレーション装置においては、主たるエージェントは歩行者を模擬した歩行者エージェントであり、副たるエージェントは荷物を模擬した荷物エージェントである。また、以下で単にエージェントと記載する場合は、歩行者エージェントと荷物エージェントの双方を含む移動するエージェントの総称とする。
【００１２】
図１は、荷物検査を含むセキュリティ検査における人の流れの一例を示す図である。セキュリティ検査では、一般に荷物検査レーン５０１、Ｘ線検査装置などの荷物検査装置５１１、金属探知機などの歩行者検査装置５１２によって１つの検査レーンが構成される。検査装置は図１における歩行者検査装置５１２のように１つの検査レーンに対して複数台設置されることもある。
【００１３】
セキュリティ検査における人の流れの一例について説明する。歩行者６０１は、荷物預入エリア７０１で荷物６０２を荷物検査レーン５０１に載せ、歩行者検査装置５１２に向かって移動する。このとき、歩行者検査装置５１２が空いていない場合にはその場、あるいは歩行者検査装置５１２の前で待機する。預け入れられた荷物６０２は荷物検査レーン５０１の動きに合わせて、荷物検査装置５１１に向かって移動する。検査装置の通過に要する時間は一般にバラつきがある。例えば、歩行者検査装置５１２では再検査となることが生じる。また、荷物検査装置５１１においても荷物６０２の検査のために荷物検査レーン５０１の動きが停止させられる場合がある。検査装置通過後、歩行者６０１および荷物６０２は第１の荷物回収エリア７０２に向かう。このとき、荷物６０２の追加検査が必要な場合などに第２の荷物回収エリア７０３に向かう歩行者も存在する。このように荷物回収エリアは複数存在することが多く、荷物６０２の検査結果によって歩行者の移動先も変化する。荷物回収エリアでは、歩行者６０１と対応する荷物６０２の双方が到着して初めて荷物の回収を行われて歩行者が次の目的地に向かって移動する。
【００１４】
＜発明の構成＞
図２は、このように荷物検査を含むセキュリティ検査における人の流れを再現するための本実施形態による歩行者シミュレーション装置の構成例を示す図である。歩行者シミュレーション装置は、建築物内部など空間内における人の移動を模擬し、その混雑状況を評価可能なソフトウェアおよびソフトウェアを動作させるコンピュータで構成される装置である。
【００１５】
歩行者シミュレーション装置は、記録部１１０、歩行者生成部１２０、エージェント移動部１３０、荷物生成部１４１、荷物回収部１４２、移動条件同期部１４３、出力部１５０を有する。
【００１６】
歩行者シミュレーション装置は、図３に示す人数情報２１０、図４に示す空間情報２２０、図５に示す荷物生成位置情報２３０、図６に示す荷物回収位置情報２４０、図７に示す検査装置情報２５０、図８に示す所要時間分布情報２６０、図９に示す検査レーン情報２７０、図１０に示す検査レーン振分情報２８０、図１１に示す検査レーン終了情報２９０をデータとして記録部１１０に格納し、計算に用いる。
【００１７】
＜機能の説明＞
記録部１１０は、歩行者シミュレーション装置が用いるデータである人数情報２１０、空間情報２２０、荷物生成位置情報２３０、荷物回収位置情報２４０、検査装置情報２５０、所要時間分布情報２６０、検査レーン情報２７０、検査レーン振分情報２８０、検査レーン終了情報２９０の保存および読出機能を有する。
【００１８】
歩行者生成部１２０は、人数情報２１０に基づいて、主たるエージェントである歩行者エージェントを発生させる機能を有する。
【００１９】
エージェント移動部１２０は、歩行者生成部１２０で生成される歩行者エージェントまたは荷物生成部１４１で生成される荷物エージェントを、空間情報２２０内で目的地まで動かすことで歩行者および荷物エージェントの移動を模擬する。例えば、公知のフロアフィールドモデルを用いたセルオートマトンモデルによって実現する。
【００２０】
荷物生成部１４１は、空間情報２２０内の荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置に歩行者エージェントが到着したときに、該荷物生成位置情報の荷物生成位置に荷物エージェントを生成する処理を行う。また、歩行者エージェントの替わりに、歩行者エージェントと荷物エージェントを１つに統合したエージェントを用いて、前記統合したエージェントが荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置に到着したときに、歩行者エージェントと荷物エージェントに分割し、荷物エージェントを荷物生成位置に移動させてもよい。
【００２１】
荷物回収部１４２は、空間情報２２０内の荷物回収位置情報２４０の歩行者到着位置に歩行者エージェントが到着し、かつ、該荷物回収位置情報の荷物到着位置に該歩行者エージェントから生成された荷物エージェントが到着したときに、該歩行者エージェントが該荷物エージェントを回収する処理を行う。回収とは、荷物エージェントを空間情報から削除する、あるいは歩行者エージェントと荷物エージェントを１つのエージェントに統合することを言う。
【００２２】
移動条件同期部１４３は、歩行者エージェントと荷物エージェントの移動条件の同期処理を行う。例えば、本実施例では歩行者エージェントと荷物エージェントの一方の目的地が変更された場合に、対応する他方の目的地も変更する処理を行う。
【００２３】
出力部１５０は、空間情報２２０に基づく空間と、その上で動く歩行者エージェントおよび荷物エージェントを表示することでシミュレーション結果の表示を行う。また、空間の滞在人数、混雑密度、特定の位置での通行人数、エージェントが移動に要した時間などの指標を表示あるいはデータとして出力する機能も有する。
【００２４】
以上に示した本実施形態の人流シミュレーション装置の各部の機能は、演算装置、制御装置、記録装置、および入出装置を有する一つ以上のコンピュータとコンピュータ上で動作するソフトウェアとして実現される。
【００２５】
＜データの説明＞
続いて、歩行者シミュレーション装置で用いるデータについて説明する。
【００２６】
図３は、人数情報２１０の一例を示す図である。人数情報２１０は、主たるエージェントである歩行者エージェントの移動エージェント数を出発地と目的地の組合せ毎、時間帯毎に記録したデータである。出発地と目的地は、シミュレーションの対象空間内の移動が発生するあるいは終結する地点を設定する。例えば、複数のドアがある通路を対象空間とした場合には、各ドアが出発地あるいは目的地となる。
【００２７】
続いて、人数情報２１０の各項目について説明する。出発地は歩行者エージェントが発生する位置を示す。開始時刻および終了時刻は、対象の時間帯を示す。例えば、開始時刻7:00、終了時刻7:10である場合は、7:00から7:10までの移動エージェント数が記録されることを示す。分布は、対象の時間帯内に歩行者エージェントが発生するタイミングを規定する分布を示す。例えば、一様分布の場合は時間帯内で均一の頻度で歩行者エージェントが発生する。一様分布のかわりに、時間帯内での歩行者エージェントの発生頻度が正規分布など他の分布に従うように設定してもよい。目的地別の移動人数は、該時間帯に該出発地から各目的地に移動開始する歩行者エージェントの総数を示す。
【００２８】
図４は、空間情報２２０の一例を示す図である。空間情報２２０は、シミュレーション対象の空間の構造および設備の情報を構造化して記録するデータである。本実施形態では、公知のセルオートマトンモデルを用いるため、空間を格子状に分割し、空間を構成する要素である単位格子の集合として空間を表現する。単位格子は、例えば、通路格子、通行不可格子、移動方向制限格子、出入口格子などであり、エージェントの通行可否や通行可能な方向、通行に要する距離コスト、エージェントの空間への流出入の可否などの属性情報を有する。本実施形態では、さらにレーン振分格子、レーン終了格子、荷物生成位置格子、荷物回収位置格子、検査装置格子、検査待機位置格子、検査完了位置格子などの単位格子も有する。単位格子は、必ずしも単一の機能のみを有するのではなく、例えば荷物生成位置格子の属性と荷物待機位置格子の属性を両方有する格子を設定してもよい。図４は、セキュリティ検査が２レーンある通路を、単位格子の集合である空間情報として表した一例である。
【００２９】
図５は、荷物生成位置情報２３０の一例を示す図である。荷物生成位置情報２３０は、主たるエージェントである歩行者が副たるエージェントである荷物エージェントを生成する位置および荷物エージェントが生成される位置を記録するデータである。荷物生成位置情報２３０は、１つのテーブルとして保持してもよく、また各レコードを荷物生成位置格子の属性として保持してもよい。
【００３０】
続いて、荷物生成位置情報２３０の各項目について説明する。ＩＤは、各レコードを特定できる数値あるいは文字列である。歩行者到着位置は、該レコードに対応する荷物エージェントを生成可能な歩行者エージェントの位置情報であり、対応する空間情報内の荷物生成位置格子を特定する情報である。例えば、空間情報内における格子の座標を用いる。荷物生成位置は、該レコードの情報に対応する空間情報内の荷物エージェントが生成される格子を特定する情報である。例えば、空間情報内における格子の座標を用いる。また、通常荷物エージェントが生成される位置は荷物生成位置格子に隣接する格子であるため、絶対座標の代わりに、歩行者到着位置を基準とする相対座標あるいは方向を用いて位置を特定してもよい。また、歩行者到着位置および荷物生成位置は単一の格子ではなく、複数の格子あるいは範囲として設定してもよい。行列方向は、荷物到着位置に向かって移動する歩行者エージェントが作る待ち行列の進行方向を特定できる情報を記録する。所要時間分布は、歩行者エージェントが荷物エージェントを生成するのに必要な所要時間を決める所要時間分布のＩＤを示す。
【００３１】
図６は、荷物回収位置情報２４０の一例を示す図である。荷物回収位置情報２４０は、主たるエージェントである歩行者が副たるエージェントである荷物エージェントを回収する位置および荷物エージェントが回収される位置を記録するデータである。荷物回収位置情報２４０は、１つのテーブルとして保持してもよく、また各レコードを荷物回収位置格子の属性として保持してもよい。
【００３２】
続いて、荷物回収位置情報２４０の各項目について説明する。ＩＤは、各レコードを特定できる数値あるいは文字列である。歩行者到着位置は、該レコードの情報に対応する歩行者エージェントが荷物エージェントを回収可能な位置情報であり、空間情報内の荷物回収位置格子を特定する情報である。例えば、空間情報内における格子の座標を用いる。荷物到着位置情報は、該レコードの情報に対応する空間間情報内の荷物エージェントが回収される格子を特定する情報である。例えば、空間情報内における格子の座標を用いる。また、通常荷物エージェントが回収される位置は荷物回収位置格子に隣接する格子であるため、絶対座標の代わりに、歩行者到着位置を基準とする相対座標あるいは方向を用いて位置を特定しても良い。また、歩行者到着位置および荷物到着位置は単一の格子ではなく、複数の格子あるいは範囲として設定してもよい。行列方向は、荷物到着位置に向かって移動する歩行者エージェントが作る待ち行列の進行方向を特定できる情報を記録する。所要時間分布は、歩行者エージェントが荷物エージェントを生成するのに必要な所要時間を決める所要時間分布のＩＤを示す。
【００３３】
図７は、検査装置情報２５０の一例を示す図である。検査装置情報２５０は、金属探知機やＸ検査装置などのセキュリティ検査を模擬する検査装置格子に関連するデータである。検査装置情報２５０は、１つのテーブルとして保持してもよく、また各レコードを検査装置格子の属性として保持してもよい。
【００３４】
続いて、検査装置情報２５０の各項目について説明する。ＩＤは、各レコードを特定できる数値あるいは文字列である。位置は、該レコードの情報に対応する検査装置格子の位置を特定する情報である。例えば、空間情報内における格子の座標を用いる。対象は、検査対象とするエージェントのタイプを示す情報である。本実施形態においては、歩行者エージェントと荷物エージェントの２つのタイプのエージェントが存在する。
【００３５】
振分情報は、検査装置格子をエージェントが通過したときに、エージェントの次の目的地を決めるための情報である。振分先は、次の目的地となる地点を特定できるＩＤであり、１つ以上設定される。本実施形態においては、荷物回収位置情報が指定され、対象のエージェントタイプからそれぞれ歩行者到着位置または荷物到着位置を次の目的地と特定できる。比率は、各振分先に割り振る比率である。所要時間分布は、各振分先に割り振られるエージェントが検査装置を通過するのに要する時間を算出する所要時間分布を特定するＩＤを示す。例えば、振分先として検査で異常が見られなかったエージェントが向かう第１の荷物回収位置情報と、検査で追加検査が必要となったエージェントが向かう第２の荷物回収位置情報を設定することが可能である。これにより、検査結果に応じて異なる位置にエージェントを向かわせることができ、また検査結果に応じて所要時間を変えることができる。
【００３６】
待機位置、完了位置、検査エリア進入可能人数は、検査装置がある検査エリアにおいて、前のエージェントが検査エリアから出るまで次のエージェントが入場できないように制御するために利用する情報である。待機位置とは、該検査装置が属する検査エリアに進入不可の場合のエージェントが待機する格子を特定する情報である。すなわち、待機位置は検査エリアへ入場する直前の位置の情報である。例えば、空間情報内における格子の座標を用いる。完了位置とは、エージェントが該検査装置を通過後に次のエージェントが検査エリアに入場可能となる位置を特定する情報である。すなわち、完了位置は検査エリアから出場する位置の情報である。例えば、空間情報内における格子の座標を用いる。検査エリア進入可能人数は、該検査装置に向かうエージェントが待機位置から完了位置の間に存在可能なエージェント数を示す情報である。最大値は、検査エリアに侵入可能なエージェントの最大数である。現在値は、現在検査エリアに侵入可能なエージェント数である。例えば、最大数が１であり、検査エリア内にエージェントが１つ存在する場合には、現在値は0となる。
【００３７】
このように本実施例のシミュレーション装置は、第一のエリアである検査エリアに滞在可能なエージェントの数の情報と、検査エリアに進入する前に到達する第一の位置である待機位置の位置情報と、移動体であるエージェントが検査エリアから退出した後に到達する第二の位置である完了位置の位置情報を有し、検査エリアに存在するエージェントの数が所定の数を超える場合に、待機位置でエージェントを待機させる機能を有している。そのため、検査中は次の荷物を検査できない等、実情に即したシミュレーションが可能となる。
【００３８】
図８は、所要時間分布情報２６０の一例を示す図である。所要時間分布２６０は、検査装置格子を通過するのに要する時間など所要時間を定めるための分布情報である。
【００３９】
続いて、所要時間分布情報２６０の各項目について説明する。ＩＤは、各レコードを特定できる数値あるいは文字列である。所要時間と比率は、所要時間とその所要時間の構成比率を示す。この例では、所要時間分布を所要時間と比率のテーブルを用いて定めているが、分布の定め方はこれに限定しない。例えば、所要時間と比率のテーブルの変わりに、所要時間の分散と平均値などのパラメータを記録し、正規分布など前記パラメータに従う分布を用いて所要時間分布を定めてもよい。
【００４０】
図９は、検査レーン情報２７０の一例を示す図である。検査レーン情報２７０は、検査レーン毎に関連する情報を集約した情報である。
【００４１】
続いて、検査レーン情報２７０の各項目について説明する。ＩＤは、各レコードを特定できる数値あるいは文字列である。荷物生成位置は、該レコードに属する荷物生成位置情報２３０を特定する情報である。例えば、荷物生成位置情報２３０のＩＤを用いる。荷物回収位置は、荷物回収位置情報２４０を特定する情報である。例えば、荷物回収位置情報２４０のＩＤを用いる。検査装置は、検査装置情報２５０を特定する情報である。例えば、検査装置情報のＩＤを用いる。エントリーポイントは、該検査レーンを通行する人が最初に向かう位置を特定できる情報である。例えば、荷物検査があるセキュリティ検査では、荷物生成位置情報２３０のＩＤを保持し、該荷物生成位置情報の歩行者到着位置をエントリーポイントとして用いる。
【００４２】
図１０は、検査レーン振分情報２８０の一例を示す図である。検査レーン振分情報２８０は、エージェントがどの検査レーンに向かうか振り分けるのに利用する情報である。
【００４３】
続いて、検査レーン振分情報２８０の各項目について説明する。位置情報とは、検査レーン振分を行う格子を特定する位置情報である。例えば、図４で示す空間情報のレーン振分格子の位置を設定し、該当する位置に到着したエージェントに対して振分処理を行う。通常、検査レーン振分情報２８０は図４で示すように空間を分割する位置に設定し、移動するエージェントが必ず経由するように設定する。振分方式とは、検査レーンの振分を決定する方法を特定する情報である。例えば、エージェントが向かう検査レーンを、各検査レーンの荷物生成位置情報の歩行者到着位置の行列が最短である検査レーンを選択する方法や、平均通過時間と行列の人数を掛け合わせた推定待ち時間が最短となる検査レーンを選択するや、ランダムに検査レーンを選択する方法などを設定可能である。振分対象レーンは、振分の対象とする検査レーンを特定する情報である。例えば、検査レーン情報２７０のＩＤを用いる。
【００４４】
図１１は、検査レーン終了情報２９０の一例を示す図である。検査レーン終了情報２９０は、エージェントが検査レーンを通行完了したことを判定するための情報である。
【００４５】
続いて、検査終了レーン情報２９０の各項目について説明する。位置情報とは、検査レーンの終了位置を特定する位置情報である。例えば、図４で示す空間情報のレーン終了格子の位置を設定し、該当する位置に到着したエージェントは検査レーンを通行完了したと判断する。通常、検査レーン終了情報２９０は図４で示すように空間を分割する位置に設定し、検査レーンを移動するエージェントが必ず経由するように設定する。また、検査レーン終了情報の位置は、必ずしも図４のレーン終了格子のように独立して設定する必要はなく、荷物回収位置格子に併せて設定してもよい。対象レーンは、通行完了と判定する検査レーンを特定する情報である。例えば、検査レーン情報のＩＤを用いる。エージェントが通過中の検査レーンが対象レーンである場合のみ、検査レーンの通行が完了したと判定する。
【００４６】
図１２は、エージェント情報３００の一例を示す図である。エージェント情報３００は、エージェントの状態などを記録する情報である。エージェント情報３００は、１つのテーブルとして保持してもよく、また各レコードをエージェントの属性として保持してもよい。
【００４７】
続いて、エージェント情報３００の各項目について説明する。ＩＤは、各レコードを特定できる数値あるいは文字列である。出発地は、エージェントが生成される位置を特定できる情報である。最終目的地はエージェントが空間から流出する地点を特定する情報である。
【００４８】
短期的目的地とは、エージェントの一時的な立ち寄り行動などを再現するために、実際にエージェントを動かす際に利用する目的地である。例えば、荷物検査を受けるエージェントの行動を再現するためには、荷物生成を行うために荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置にエージェントを向かわせる必要があるが、これはエージェントが目的地とする最終目的地に向かうための経路上に存在するとは限らない。そのため、このような経由行動を実現するためには、経由地点である荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置を短期的目的地として設定し、エージェントの移動処理でまず荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置を目的地としてエージェントを動かす必要がある。
【００４９】
短期的目的地の設定は、例えば、検査レーン振分情報２８０のようにエージェントの短期的目的地を変更する機能を有する属性を出発地から目的地の間にエージェントが必ず経由する地点に設定することで行う。この場合、エージェントはまず最終目的地を短期的目的地として移動し、検査レーン振分情報２８０の位置に到着したときに、検査レーン振分情報２８０のエントリーポイントで特定される位置が短期的目的地として設定され、該エントリーポイントを目的地として移動することで経由地点へ向かう行動が実現される。また、最初の経由地点を特定できる情報を人数情報２１０に含めて入力として与えてもよい。例えば、検査レーン振分情報２８０が複数の地点に設定される場合、予め経由する検査レーン振分情報２８０の位置や荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置を短期的目的地として与える。これにより、歩行者エージェントが荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置に向かうことができる。このような経由地点への立ち寄りが終わった際に、エージェントの短期的目的地として最終目的地を設定することにより、エージェントは流出する地点に向かって再び移動する。これにより立ち寄り行動を再現することができる。
【００５０】
最終目的地や短期的目的地としては、位置を特定できる情報のＩＤや空間情報内の座標などの情報を用いる。タイプは、エージェントのタイプを示す情報である。本実施形態においては、歩行者エージェントと荷物エージェントの２つのタイプのエージェントが存在する。次の行動可能時刻とは、エージェントが次に行動できるシミュレーション上の時刻を示す情報である。通行中検査レーンとは、エージェントが割り振られたレーンを特定する情報である。例えば、検査レーン情報２７０のＩＤを用いる。通行中検査レーンが設定されているときに、該エージェントは検査レーンの処理の途中であると判断する。関連エージェントとは、エージェントと関連するエージェントを特定できる情報である。例えば、歩行者エージェントは、自身が生成した荷物エージェントのＩＤを関連エージェントとして保持し、荷物エージェントは自身を生成した歩行者エージェントのＩＤを関連エージェントとして保持する。到着フラグおよび検査エリアフラグは、エージェントの行動を判定するための状態変数である。それぞれ荷物回収部における荷物回収処理、検査装置におけるエージェントの状態変更処理で用いる。
【００５１】
＜処理の説明＞
続いて、歩行者シミュレーション装置の処理フローについて説明する。
【００５２】
まず、図１３のフローチャートを用いて歩行者シミュレーション装置全体の処理フローの一例について説明する。以下、ステップをSと略記する。例えば、ステップ１００１はＳ１００１と表記する。
【００５３】
Ｓ１００１：歩行者シミュレーション装置の入力となる人数情報２１０、空間情報２２０、荷物生成位置情報２３０、荷物回収位置情報２４０、検査装置情報２５０、所要時間分布情報２６０、検査レーン情報２７０、検査レーン振分情報２８０、検査レーン終了情報２９０を読み込む。
【００５４】
Ｓ１００２：歩行者シミュレーション装置のシミュレーション対象時間をＴとすると、数１で表す時刻毎に周期的にＳ１００３からＳ１０１２の処理を繰り返し行う。
【００５５】
【数１】
2019046203.tif 000003
【００５６】
Ｓ１００３：人数情報２１０から各入口における時刻tの歩行者エージェントの生成人数を算出し、出場歩行者エージェントとして対応する空間情報２２０上の入口格子に歩行者エージェントを生成する。また、歩行者の短期的目的地として最終目的地を設定する。
【００５７】
Ｓ１００４：各出口格子に該出口を最終目的地とする歩行者エージェントが到着しているかを走査し、該出口を目的地とする歩行者エージェントが到着している場合、該歩行者エージェントを空間情報２２０から削除することで、シミュレーションから除外する。
【００５８】
Ｓ１００５：各検査レーン振分情報２８０の位置情報に歩行者エージェントが存在するか否か走査し、歩行者エージェントが存在し、かつ、該歩行者エージェントの通行中検査レーンが設定されていない場合、該検査レーン振分情報の振分方式および振分対象レーンに従って該歩行者エージェントが通行すべきレーンを決定し、通行中検査レーンに設定する。また、該歩行者エージェントの目的地を該検査レーンのエントリーポイントで特定される位置に設定する。
【００５９】
Ｓ１００６：各検査レーン終了情報２９０の位置情報に歩行者エージェントが存在するか否か走査し、歩行者エージェントが存在し、かつ、該歩行者エージェントの通行中検査レーンが対象レーンに含まれる場合、該エージェントの通行中検査レーンを未設定に変更する。
【００６０】
Ｓ１００７：荷物生成部１４１において、各荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置に、対象とする歩行者エージェントが存在するか否かを判定し、存在する場合には荷物生成位置に荷物エージェントを生成する。詳細な処理は後述する。
【００６１】
Ｓ１００８：荷物回収部１４２において、各荷物回収位置情報２４０の歩行者到着位置に、対象とする歩行者エージェントが存在するか否かと、荷物到着位置に対応する荷物エージェントが存在するか否かを判定し、双方が存在する場合には荷物エージェントを空間情報から削除し、荷物回収を行う。詳細な処理は後述する。
【００６２】
Ｓ１００９：各検査装置を対象に、通過可能なエージェントが存在するか否か判定し、通過可能なエージェントが存在する場合に、エージェントの短期的目的地を変更する。詳細な処理は後述する。
【００６３】
Ｓ１０１０：荷物回収位置情報２４０の歩行者到着位置に到着している歩行者エージェントまたは荷物到着位置に到着している荷物エージェントを対象として、関連エージェントの短期的目的地が到着済みの荷物回収位置情報と異なる場合に、該エージェントの短期的目的地を関連エージェントの短期的目的地である荷物回収位置情報２４０に移動条件同期部１４３で変更する。
【００６４】
Ｓ１０１１：エージェントの次の行動可能時刻が時刻t以前であるエージェントを対象として、空間情報の各格子の短期的目的地までの距離を収めた距離マップを参照して、エージェントを隣接する移動可能な格子のうち、短期的目的地までの距離が最短となる格子に移動させる処理を行う。
【００６５】
Ｓ１０１２：エージェントの位置情報に応じて、シミュレーション画面を再描画することで出力を更新する。このとき、歩行者エージェントが検査レーン振分情報２９０で特定される位置を通過してからの経過時間に応じて、歩行者エージェントの表示色あるいは濃淡を変化させて表示しても良い。また、エージェントの通行中検査レーンを集計し、各検査レーンを通行している人数や各位置における待ち人数や待ち時間などを画面あるいはデータとして出力してもよい。
【００６６】
以上、Ｓ１００３からＳ１０１２の処理を繰り返すことにより、荷物検査における歩行者と荷物の移動を模擬することが可能となる。
【００６７】
続いて、Ｓ１００７で行う荷物生成部における荷物生成処理、Ｓ１００８で行う荷物回収部における荷物回収処理、Ｓ１００９で行う検査装置におけるエージェントの状態変更処理について順に詳述する。
【００６８】
まず、図１４のフローチャートを用いて荷物生成部１４１における荷物生成処理について説明する。
【００６９】
Ｓ１１０１：荷物生成位置情報２３０毎にＳ１１０２からＳ１１０６の処理を繰り返し行う。
【００７０】
Ｓ１１０２：荷物生成位置情報２３０の歩行者到着位置に、対象とする歩行者エージェントが存在しているか否か判定する。存在している場合はＳ１１０３に進み、存在しない場合は次の荷物生成位置情報２３０の処理に移る。対象の歩行者エージェントとは、歩行者エージェントの短期的目的地が該歩行者到着位置と一致する場合を言う。
【００７１】
Ｓ１１０３：該歩行者エージェントに関連エージェントが存在しない場合に、荷物エージェントが未放出であると判定し、関連エージェントが存在する場合には、荷物エージェントが放出済みであると判定する。荷物エージェントを未放出の場合はＳ１１０４に進む。荷物エージェントを放出済みの場合は該歩行者エージェントに対する処理は行わず、次の荷物生成位置情報の処理に移る。なお、該エージェントが複数の荷物エージェントを放出する場合には、関連エージェントの数が所与の荷物数を下回る場合に荷物エージェントが未放出であると判断することにより、複数の荷物エージェントの放出にも対応できる。
【００７２】
Ｓ１１０４：荷物生成位置情報の荷物生成位置に、新しく荷物エージェントを生成可能な空間が有るか否かを判定する。荷物エージェントを生成できる空間がある場合はＳ１１０５に進む。荷物エージェントを生成できる空間がない場合はＳ１１０６に進む。
【００７３】
Ｓ１１０５：荷物生成位置に荷物エージェントを生成する。荷物生成位置情報の所要時間分布に基づいて、荷物生成（荷物の預け入れ）に要する時間を生成し、現時刻から荷物生成に要する時間だけ進んだ時刻を歩行者および荷物エージェントの次の行動可能時刻として設定する。これにより、歩行者および荷物エージェントは、荷物生成に要する時間だけ歩行者到着位置および荷物生成位置から動かない処理が実現される。また、歩行者エージェントの短期的目的地として、通行中検査レーンで特定される検査レーン情報２７０に含まれる検査装置情報２５０の待機位置で特定される位置を設定する。
【００７４】
Ｓ１１０６：現時刻から１処理周期分だけ進めた時刻を歩行者エージェントの次の行動可能時刻として設定する。これにより、歩行者エージェントが荷物エージェントを放出可能となるまで、行動せずに待機する処理が実現される。
【００７５】
以上、Ｓ１１０２からＳ１１０５処理を繰り返すことにより、全ての荷物生成位置情報での荷物生成処理を行う。
【００７６】
続いて、図１５のフローチャートを用いて荷物回収部１４２における荷物回収処理について説明する。
【００７７】
Ｓ１２０１：荷物回収位置情報２４０毎にＳ１２０２からＳ１２０７の処理を繰り返し行う。
【００７８】
Ｓ１２０２：荷物回収位置情報２４０の歩行者到着位置に、歩行者エージェントが存在する場合に、該歩行者エージェントが対象の歩行者エージェントであるか否か判定し、その結果を歩行者エージェントの到着フラグに反映する。対象の歩行者エージェントとは、歩行者エージェントの短期的目的地が該歩行者到着位置と一致する場合を言う。
【００７９】
Ｓ１２０３：荷物回収位置情報２４０の荷物到着位置に、荷物エージェントが存在する場合に、該荷物エージェントが対象の荷物エージェントであるか否か判定し、その結果を荷物エージェントの到着フラグに反映する。対象とする荷物エージェントとは、荷物エージェントの短期的目的地が該荷物到着位置と一致する場合を言う。
【００８０】
Ｓ１２０４：荷物を回収するか否かを判定する。歩行者エージェントの到着フラグと荷物エージェントの到着フラグが共に真である場合に回収可能と判定し、Ｓ１２０５に進む。歩行者エージェントに対して複数の荷物エージェントが関連付けられている場合には、関連付けられた全ての荷物エージェントの到着フラグが真である場合に回収可能と判定し、Ｓ１２０５に進む。回収可能と判定されなかった場合はＳ１２０６に進む。
【００８１】
Ｓ１２０５：荷物到着フラグが真である荷物エージェントの回収処理を行う。荷物回収位置情報２４０の所有時刻分布に基づいて、荷物回収に要する時間を生成し、現時刻から荷物回収を要する時間だけ進んだ時刻を歩行者および荷物エージェントの次の行動可能時刻として設定する。これにより、歩行者および荷物エージェントが荷物エージェントの回収が終わるまで行動せずに待機する処理が実現される。また、荷物エージェントは次の行動可能時刻に空間情報から削除し、歩行者エージェントの短期的目的地として最終目的地を設定する。
【００８２】
Ｓ１２０６：到着フラグが真であるエージェントがある場合には、待機が必要なエージェントが存在すると判定し、Ｓ１２０７に進む。それ以外の場合は、処理をせず次の荷物回収位置情報２４０の処理に移る。
【００８３】
Ｓ１２０７：到着フラグが真であるエージェントに対して、現時刻から１周期分だけ進めた時刻を次の行動可能時刻として設定する。これにより、到着済みのエージェントはこの計算周期では行動せずに待機し、次の周期で再度関連エージェントの到着を確認する処理が実現される。
【００８４】
以上、Ｓ１２０２からＳ１２０７の処理を繰り返すことにより、全ての荷物回収位置情報での荷物回収処理を行う。
【００８５】
続いて、図１６のフローチャートを用いて検査装置におけるエージェントの状態変更処理について説明する。
【００８６】
Ｓ１３０１：検査装置情報２５０毎にＳ１３０２からＳ１３０６の処理を繰り返し行う。
【００８７】
Ｓ１３０２：検査装置情報２５０の完了位置に、該完了位置を短期的目的地とするエージェントが存在するか判定し、エージェントが存在している場合に、該エージェントの検査エリアフラグが真である場合に、検査エリアフラグを偽とし、検査装置情報２５０の検査エリア進入可能人数の現在値を1加算する。また、Ｓ１２０６でエージェントと振分先を関連付けたキャッシュを参照し、該エージェントの短期的目的地にキャッシュされた振分先で特定される位置を設定する。
【００８８】
Ｓ１３０３：検査装置情報２５０の検査エリア進入可能数の現在値が1以上である場合に、検査エリアへの進入が可能と判定し、Ｓ１３０４に進む。検査エリア進入可能人数の現在値が1未満である場合は、検査エリアへの進入が不可と判定し、Ｓ１３０５に進む。これにより、検査エリアに進入可能なエージェント数を制御することができる。また、検査エリアへの進入可否は、検査エリア進入可能数の現在値に加えて、他の条件で判断してもよい。例えば、荷物回収位置情報２４０の歩行者到着位置あるいは荷物到着位置の待機人数が所定の値を超えた場合は検査エリアの進入を不可としてもよい。
【００８９】
Ｓ１３０４：検査装置情報２５０の待機位置にエージェントが待機していた場合に、該エージェントの短期的目的地を該検査装置情報２５０の位置に変更し、該エージェントの検査エリアフラグを真とする。また、検査装置情報２５０の検査エリア進入可能数の現在値を1減らす。待機しているエージェントが複数いる場合は、待機しているエージェントがなくなるまたは、検査エリア進入可能人数が1未満になるまで繰り返す。
【００９０】
Ｓ１３０５：検査装置情報２５０の位置にエージェントが存在するか否かを判定し、エージェントが存在する場合はＳ１３０６に進む。エージェントが存在しない場合は、次の検査装置情報２５０の処理に移る。
【００９１】
Ｓ１３０６：検査装置情報２５０の振分情報の比率に応じて、振分先を確率的に選択し、検査装置情報２５０の位置に存在するエージェントに関連付けてキャッシュとして保存し、該エージェントの短期的目的地を該検査装置情報の完了位置で特定される位置に設定する。また、エージェントの次の行動可能時刻として、現時刻から振分先で特定される所要時間分布から確率的に作成される所要時間分だけ進めた時刻を設定する。
【００９２】
以上、Ｓ１３０２からＳ１３０６の処理を繰り返すことにより、全ての検査装置情報で検査装置の処理を行う。このような検査装置モデルにより目的地を関連付けられたレーン情報に含まれる位置情報のうちの１つに変更することで、複数の検査装置を有するものにも対応した適切なシミュレーションが可能となる。
【００９３】
＜効果＞
以上の処理によって、主たるエージェントの移動に加えて、主たるエージェントから生成される副たるエージェントの移動を模擬し、主たるエージェントと副たるエージェントの相互作用を考慮した移動体シミュレーションを提供できる。
【００９４】
具体例として、歩行者が荷物を預け入れて、歩行者と荷物が独立して検査を受けて、荷物の検査結果によって歩行者の行き先が変わる荷物検査を含むセキュリティ検査での人の動きを模擬する歩行者シミュレーションを実現できる。
【００９５】
また、検査装置の処理において待機位置、完了位置および検査エリア進入可能数を用いることで、待機位置および完了位置で規定される検査装置を含む検査エリアへの進入可能エージェント数を制御することが可能である。
【００９６】
これにより、荷物検査を含むセキュリティ検査の人の流れを精緻にシミュレーション可能となる。加えて、検査振分レーン情報で特定される位置と検査レーン終了情報で特定される位置の範囲内に設定される検査レーンの動きは、それ以外の範囲のデータ構造に変化を与えない。そのため、すでに作成している施設用の空間情報に、検査レーン情報に関連する情報を付加することで、容易に荷物検査を含むセキュリティ検査を導入した場合の施設内の人の流れをシミュレーションすることが可能となる。
【符号の説明】
【００９７】
１１０  記録部
１２０  歩行者生成部
１３０  エージェント移動部
１４１  荷物生成部
１４２  荷物回収部
１４３  移動条件同期部
１５０  出力部
２１０  人数情報
２２０  空間情報
２３０  荷物生成位置情報
２４０  荷物回収位置情報
２５０  検査装置情報
２６０  所要時間分布情報
２７０  検査レーン情報
２８０  検査レーン振分情報
２９０  検査レーン終了情報
３００  エージェント情報
５０１  荷物検査レーン
５１１  荷物検査装置
５１２  歩行者検査装
６０１  歩行者
６０２  荷物
７０１  荷物預入エリア
７０２  第１の荷物回収エリア
７０３  第２の荷物回収エリア
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019046203.tif 000015
【図１３】
2019046203.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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