(57)【要約】【課題】模擬を高速化する。【解決手段】設定管理器１は模擬の諸条件を含む複数の世界を指定する世界設定、模擬の試行回数を指定する模擬設定、模擬の終了設定、模擬の評価設定をユーザから受け付け、移動模擬器２は世界設定で指定された複数の世界での移動体の移動及び消滅の模擬を模擬設定に従って実施し、終了設定に従って模擬を終了し、評価設定に従って比較評価して実際に模擬した確率的事象の発生を提供し、確率分布記録器３は提供された確率的事象の発生から確率集計値を算出し、確率移動模擬器４は世界設定で指定された複数の世界での移動体の確率的移動及び確率的分岐の模擬を模擬設定及び確率集計値に従って実施し、終了設定に従って模擬を終了し、評価設定に従って比較評価する。【選択図】図１
2007213142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
模擬する移動体の諸条件や移動体が移動する空間の諸条件を含む複数の世界を指定する世界設定、模擬する世界毎の試行回数を指定する模擬設定、模擬を終了するための終了設定、模擬の評価をするための評価設定をユーザから受け付けて設定集の形で記載する設定管理器と、
上記設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の移動及び消滅の模擬を、上記設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数に従って実施し、上記設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、上記設定集に記載された評価設定に従って比較評価し、実際に模擬した結果を示す確率的事象の発生を事象レコードの集合の形で提供する移動模擬器と、
該移動模擬器により提供された事象レコードの集合を受け取り、確率的事象の発生から確率集計値を算出する確率分布記録器と、
上記設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の確率的移動及び確率的分岐の模擬を、上記設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数及び上記確率分布記録器により算出された確率集計値に従って実施し、上記設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、上記設定集に記載された評価設定に従って比較評価する確率移動模擬器とを備えた移動模擬装置。
【請求項２】
上記移動模擬器は、
上記設定管理器により記載された設定集、移動体の時刻毎の状況、移動体の移動する空間の時刻毎の状況、評価状況、終了条件に関する状況、及び移動体の移動や消滅に関する確率的事象の発生を記録する状況記録部と、
該状況記録部に記録されている設定集に記載された移動体及び空間に関する諸条件、並びに移動体の状況又は空間の状況から、時刻毎の移動体の移動を模擬して移動に関する確率的事象の発生を上記状況記録部に記録する移動部と、
上記状況記録部に記録されている設定集に記載された移動体及び空間に関する諸条件並びに移動体の状況又は空間の状況から、時刻毎の移動体の消滅を模擬して消滅に関する確率的事象の発生を上記状況記録部に記録する消滅部と、
上記状況記録部に記録されている設定集に記載された評価設定に従って比較評価して上記状況記録部に記録し、上記設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了する評価・判定部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の移動模擬装置。
【請求項３】
上記移動部、上記消滅部及び上記評価・判定部は、複数の計算主体により並列処理することを特徴とする請求項２記載の移動模擬装置。
【請求項４】
上記確率分布記録器は、上記移動模擬器により提供された事象レコードの集合を受け取り、該事象レコードから移動体を特定する固定属性と発生頻度を求める対象の移動体を特定する集計属性と発生頻度からなる事象集計レコードを生成し、該事象集計レコードのうち、集計属性の指定がある事象集計レコードと、固定属性が共通で集計属性の指定がない事象集計レコードから発生確率を計算し、該固定属性と該集計属性と該発生確率からなる確率集計値を算出することを請求項１記載の移動模擬装置。
【請求項５】
上記確率移動模擬器は、
上記設定管理器により記載された設定集、上記確率分布記録器により算出された確率集計値、移動体の時刻毎の状況、移動体の移動する空間の時刻毎の状況、評価状況及び終了条件に関する状況を記録する確率状況記録部と、
該確率状況記録部に記録されている設定集に記載された移動体及び空間に関する諸条件並びに移動体の状況又は空間の状況から、時刻毎の移動体の存在確率の変化及び移動を、上記確率分布記録器により算出された確率集計値に従って模擬して結果を上記確率状況記録部に記録する確率移動部と、
上記確率状況記録部に記録されている設定集に記載された移動体及び空間に関する諸条件並びに移動体の状況又は空間の状況から、複数の移動体の相互作用による存在確率の変化を、上記確率分布記録器により算出された確率集計値に従って模擬して結果を上記確率状況記録部に記録する確率分岐部と、
上記確率状況記録部に記録されている設定集に含まれる比較評価方法に基づいて比較評価を実施して上記確率状況記録部に記録し、上記確率状況記録部に記録されている設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了する確率評価・判定部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の移動模擬装置。
【請求項６】
模擬する移動体の諸条件や移動体が移動する空間の諸条件を含む複数の世界を指定する世界設定、模擬する世界毎の試行回数を指定する模擬設定、模擬を終了するための終了設定、模擬の評価をするための評価設定をユーザから受け付けて設定集の形で記載すると共に、実際に模擬した結果を示す確率的事象の発生から算出された確率集計値をユーザから受け付けて記載する設定管理器と、
上記設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の確率的移動及び確率的分岐の模擬を、上記設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数及び上記確率集計値に従って実施し、上記設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、上記設定集に記載された評価設定に従って比較評価する確率移動模擬器とを備えた移動模擬装置。
【請求項７】
上記設定管理器により上記設定集に記載されている世界設定は、複数の世界において共通な共通世界設定と、各世界における上記共通世界設定からの差分により記述されていることを特徴とする請求項１又は請求項６記載の移動模擬装置。
【請求項８】
上記確率移動模擬器は、
上記設定管理器により記載された設定集、ユーザから受け付けた確率集計値、移動体の時刻毎の状況、移動体の移動する空間の時刻毎の状況、評価状況及び終了条件に関する状況を記録する確率状況記録部と、
該確率状況記録部に記録されている設定集に記載された移動体及び空間に関する諸条件並びに移動体の状況又は空間の状況から、時刻毎の移動体の存在確率の変化及び移動を、上記確率集計値に従って模擬して結果を上記確率状況記録部に記録する確率移動部と、
上記確率状況記録部に記録されている設定集に記載された移動体及び空間に関する諸条件並びに移動体の状況又は空間の状況から、複数の移動体の相互作用による存在確率の変化を、上記確率集計値に従って模擬して結果を上記確率状況記録部に記録する確率分岐部と、
上記確率状況記録部に記録されている設定集に含まれる比較評価方法に基づいて比較評価を実施して上記確率状況記録部に記録し、上記確率状況記録部に記録されている設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了する確率評価・判定部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の移動模擬装置。
【請求項９】
上記確率移動部、上記確率分岐部及び上記確率評価・判定部は、複数の計算主体により並列処理することを特徴とする請求項５又は請求項８記載の移動模擬装置。
【請求項１０】
上記設定管理器は上記設定集に移動体が移動するシナリオを記載し、
上記確率移動部は、空間の状況との相互作用又は上記設定集に記載されたシナリオにより、それぞれが存在確率を有する同一の移動体を複数生成することを特徴とする請求項５又は請求項８記載の移動模擬装置。
【請求項１１】
上記確率分岐部は複数の移動体間の相互作用の結果として各移動体の存在確率を変更することを特徴とする請求項１０記載の移動模擬装置。
【請求項１２】
上記設定管理器は上記設定集における終了設定として複数の模擬条件での評価の差を記載し、上記確率評価・判定部は、複数の模擬条件で模擬を同時実行中に、評価した結果を示す評価属性値の差によって模擬を終了することを請求項５又は請求項８記載の移動模擬装置。
【請求項１３】
上記確率移動部又は上記確率分岐部は、移動体が確率分岐履歴に基づいて計算される値を下回る存在確率を持つ場合に、該移動体を消滅させることを特徴とする請求項５又は請求項８記載の移動模擬装置。
【請求項１４】
上記確率分岐部は、複数の移動体が相互作用によって確率分岐する範囲内に入ったか否かを確率分岐履歴を考慮して判断し、確率集計値を参照して確率分岐計算を行うことを特徴とする請求項５又は請求項８記載の移動模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は複数の条件で模擬を実施し比較評価結果を提示するための移動模擬装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物体の移動模擬システム及びその要素技術として、例えば、車両による交通模擬は特許文献１の「道路交通管制シミュレーション」に記載されている。また、自然現象発生の確率分布を模擬にとりいれて高速化する技術は特許文献２の「イオン注入シミュレーション方法」に記載されている。さらに、複数の条件での模擬を高速に実施する技術の例としては、「Concurrent and Comparative Simulation （ＣＣＳ）」が非特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２５９４０７号公報（段落００５１）
【特許文献２】特開平１１−１１１６３３号公報（段落００５３）
【非特許文献１】E.G. Ulrich, V.D. Agrawal, and J.H.Arabian, Concurrent and Comparative Discrete Event Simulation, Kluwer Academic Publishers p6-8,1994.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術で構成される移動模擬装置によって複数の条件で模擬を実施し比較評価結果を得る場合には、条件を変えて模擬を反復実施しなければならない。このため、単一の演算機構を持つ模擬装置では、反復回数の分だけ演算時間を要するという課題があった。一方、複数の演算機構を持つ模擬装置では、演算機構の大きさと演算時間の間にトレードオフが生じ、演算時間を短縮するためには演算機構の数が増大し、演算機構の数を抑えるためには演算時間がかかるという課題があった。
【０００５】
また、上記非特許文献１のＣＣＳを採用した模擬装置では、例えば移動体が消滅するケースを模擬する場合、移動体のあるなしで模擬状況が大きく異なるのは自明であり、これは上記非特許文献１で「activity-distinct」として説明されている部分が大きいことを意味し、演算時間の高速化の効果が限定されるという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、本来は同一の移動体を複数存在させて、複数の模擬条件を同時に比較模擬することにより、演算時間を大幅に削減し模擬を高速化することができる移動模擬装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る移動模擬装置は、模擬する移動体の諸条件や移動体が移動する空間の諸条件を含む複数の世界を指定する世界設定、模擬する世界毎の試行回数を指定する模擬設定、模擬を終了するための終了設定、模擬の評価をするための評価設定をユーザから受け付けて設定集の形で記載する設定管理器と、上記設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の移動及び消滅の模擬を、上記設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数に従って実施し、上記設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、上記設定集に記載された評価設定に従って比較評価し、実際に模擬した結果を示す確率的事象の発生を事象レコードの集合の形で提供する移動模擬器と、該移動模擬器により提供された事象レコードの集合を受け取り、確率的事象の発生から確率集計値を算出する確率分布記録器と、上記設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の確率的移動及び確率的分岐の模擬を、上記設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数及び上記確率分布記録器により算出された確率集計値に従って実施し、上記設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、上記設定集に記載された評価設定に従って比較評価する確率移動模擬器とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明により、演算時間を大幅に削減し模擬を高速化することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による移動模擬装置の構成を示すブロック図である。この移動模擬装置は、設定管理器１、移動模擬器２、確率分布記録器３及び確率移動模擬器４を備えている。
図１において、設定管理器１は、模擬に必要な情報をユーザから受け付け、設定集の形で移動模擬器２及び確率移動模擬器４に提供する。すなわち、設定管理器１は、複数の模擬条件設定及び各条件下での模擬実施回数の設定、比較評価方法の設定、並びに終了条件の設定から構成される設定集をユーザから受け付け、ユーザからの設定集の表示や変更の要求に対応して管理する。
【００１０】
移動模擬器２は、設定管理器１から得た設定集を記録し、設定集に記載された複数の世界での物体の移動及び消滅の模擬を、設定集に記載された模擬設定で模擬を実施する際の条件を示す世界毎に指定された試行回数実施し、設定集に記載された終了設定に従って終了し、設定集に記載された評価設定に従って比較評価して結果を表示し、実際に模擬した結果を示す確率的事象の発生を事象レコードの集合の形で確率分布記録器３に提供する。
【００１１】
確率分布記録器３は、移動模擬器２により事象レコードの集合を受け取り、確率的事象の発生から確率集計値を算出し記録して確率移動模擬器４に提供する。
確率移動模擬器４は、設定管理器１から得た設定集を記録し、設定集に記載された複数の条件での物体の確率的移動及び確率的分岐の模擬を、設定集に記載された模擬設定及び確率分布記録器３により算出された確率集計値に従って実施し、設定集に記載された終了設定によって模擬を終了し、設定集に記載された評価設定に照らして比較評価して結果を表示する。
【００１２】
図２は移動模擬器２の内部構成を示すブロック図である。この移動模擬器２は、状況記録部２１、移動部２２、消滅部２３及び評価・判定部２４を備えている。
状況記録部２１は設定管理器１から得た設定集を記録し、記録したデータ又はデータ構造の可視化機能を備えている。すなわち、状況記録部２１は、設定管理器１から得られる設定集、移動する物体（以下移動体）の時刻毎の状況、移動体の移動する空間の時刻毎の状況、評価状況、終了条件に関する状況、及び移動体の移動や消滅に関する確率的事象の発生を記録してユーザに提供する。
【００１３】
移動部２２は、状況記録部２１に記録されている設定集に含まれる移動体及び空間に関する諸条件、並びに移動体の状況又は空間の状況から、時刻毎の移動体の移動を模擬して移動に関する確率的事象の発生を状況記録部２１に記録する。
消滅部２３は、状況記録部２１に記録されている設定集に含まれる移動体及び空間に関する諸条件、並びに移動体の状況又は空間の状況から、移動体の消滅を模擬して消滅に関する確率的事象の発生を状況記録部２１に記録する。
評価・判定部２４は、状況記録部２１に記録されている設定集に含まれる比較評価方法に基づいて比較評価を実施して状況記録部２１に記録し、状況記録部２１に記録されている設定集に含まれる終了条件に基づき終了を管理する。
【００１４】
すなわち、移動部２２、消滅部２３及び評価・判定部２４は、状況記録部２１を検索し計算して結果を記録するものであり、状況記録部２１に記録される情報の変化をきっかけとして随時並行独立に作動する。また、移動部２２、消滅部２３及び評価・判定部２４は順に時刻毎に処理を実施しても良い。このように、移動部２２、消滅部２３及び評価・判定部２４が複数の計算主体により並列処理することにより、模擬を高速化することができる。
【００１５】
図３は確率移動模擬器４の内部構成を示すブロック図である。図３において、確率移動模擬器４は、確率状況記録部４１、確率移動部４２、確率分岐部４３、確率評価・判定部４４を備えている。
確率状況記録部４１は設定管理器１から得た設定集を記録し、記録されたデータ又はデータ構造の可視化機能を備えている。すなわち、確率状況記録部４１は、設定管理器１から得られる設定集、確率分布記録器３から得られる確率集計値、移動体の時刻毎の状況、移動体の移動する空間の時刻毎の状況、評価状況及び終了条件に関する状況を記録して各状況をユーザに提供する。
【００１６】
確率移動部４２は、確率状況記録部４１に記録されている設定集に含まれる移動体及び空間に関する諸条件、並びに移動体の状況又は空間の状況から、時刻毎の移動体の存在確率の変化及び移動を、確率分布記録器３により算出された確率集計値に従って模擬して結果を確率状況記録部４１に記録する。
確率分岐部４３は、確率状況記録部４１に記録されている設定集に含まれる移動体及び空間に関する諸条件、並びに移動体の状況又は空間の状況から、複数の移動体の相互作用による存在確率の変化を、確率分布記録器３により算出された確率集計値に従って模擬して結果を確率状況記録部４１に記録する。
確率評価・判定部４４は、確率状況記録部４１に記録されている設定集に含まれる比較評価方法に基づいて比較評価を実施して確率状況記録部４１に記録し、確率状況記録部４１に記録されている設定集に含まれる終了条件に基づき終了を管理する。
【００１７】
すなわち、確率移動部４２、確率分岐部４３、確率評価・判定部４４は、確率状況記録部４１を検索し計算して結果を記録するものであり、確率状況記録部４１に記録される情報の変化をきっかけとして随時並行独立に作動する。また、確率移動部４２、確率分岐部４３及び確率評価・判定部４４は順に時刻毎に処理を実施しても良い。このように、確率移動部４２、確率分岐部４３及び確率評価・判定部４４が複数の計算主体により並列処理することにより、模擬を高速化することができる。
【００１８】
図４は設定管理器１が移動模擬器２及び確率移動模擬器４に提供する設定集のデータ構造の例を示す図である。設定集は基本的に世界設定、評価設定、模擬設定及び終了設定から構成され、図４では２つの世界を比較する場合の設定集のデータ構造を示している。
この移動模擬装置において、複数の世界設定の模擬をそれぞれ実施し、評価設定に基づきどの世界設定がより好ましいかを提示する際に、この世界設定の差異は小さいことが多いため、図４に示すように、共通世界設定５１並びに各世界特有の第１世界設定５２及び第２世界設定５３から構成することにより、全体の設定集の記述量を低く抑えることができる。すなわち、図４に示す設定集は、共通世界設定５１、第１世界設定５２、第２世界設定５３、評価設定５４、終了設定５５及び模擬設定５６から構成される。
【００１９】
共通世界設定５１は移動体仕様５１１、空間設定５１２及びシナリオ５１３から構成される。
移動体仕様５１１は、模擬する移動体固有の諸元であり、例えば航空機の場合、航続距離、最高速度、巡航速度等を指す。
空間設定５１２は、移動体が移動する空間の諸元であり、例えば航空機の場合、風速や風向の時空間分布等を指す。
シナリオ５１３は、移動体の移動方針の諸元であり、例えば航空機を用いた攻撃や迎撃模擬の場合、模擬開始時刻、終了時刻、模擬時刻幅、攻撃側目的地、迎撃側方針、確率的事象発生条件等を指す。
【００２０】
第１世界設定５２は第１移動体差分５２１、第１空間差分５２２及び第１シナリオ差分５２３から構成され、第２世界設定５３は第２移動体差分５３１、第２空間差分５３２及び第２シナリオ差分５３３から構成される。
第１世界の移動体仕様は共通世界設定５１の移動体仕様５１１及び第１世界設定５２の第１移動体差分５２１により記述され、第１世界の空間設定は共通世界設定５１の空間設定５１２及び第１世界設定５２の第１空間差分５２２により記述され、第１世界のシナリオは、共通世界設定５１のシナリオ５１３及び第１世界設定５２の第１シナリオ差分５２３により記述される。
第２世界の移動体仕様は共通世界設定５１の移動体仕様５１１及び第２世界設定５３の第２移動体差分５３１により記述され、第２世界の空間設定は共通世界設定５１の空間設定５１２及び第２第２世界設定５３の空間差分５３２により記述され、第２世界のシナリオは共通世界設定５１のシナリオ５１３及び第２世界設定５３の第２シナリオ差分５３３により記述される。
【００２１】
評価設定５４は、評価に用いる属性を示す評価属性５４１、評価属性５４１の基準となる属性値及び良い評価の範囲を示す評価基準５４２及び評価属性５４１を求めるための評価計算式５４３から構成される。
終了設定５５は、模擬を終了する判定に用いる属性を示す終了属性５５１、終了属性５５１の基準となる属性値を示す終了基準５５２及び終了属性５５１を求めるための終了計算式５５３からから構成される。
模擬設定５６は、模擬する複数の世界をＩＤで指定する世界ＩＤ５６１及び世界毎試行回数５６２から構成される。
【００２２】
設定集の具体例について説明する。
例えば、航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬の際に、グループＢの航空機として最高速度が異なる２機種を採用したときの迎撃効果を比較する場合、共通世界設定５１には最高速度以外の全諸元が記述され、第１世界設定５２には第１移動体差分５２１に最高速度の一方が記述され、第２世界設定５３には第２移動体差分５３１に最高速度のもう一方が記述される。
【００２３】
評価設定５４の評価属性５４１は、例えば航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬の場合、グループＡに属する航空機のうち、ある時刻までに目的地に到達した数（到達数）と、グループＢに属する航空機のうち、ある時刻まで残存した数（残存数）となる。
評価設定５４の評価基準５４２は、例えば上記の評価属性５４１の場合に、到達数に関しては模擬開始６時間で０を良い評価、それ以外は相当に悪い評価とし、残存数は多い方を良い評価とする。
評価設定５４の評価計算式５４３は、例えば上記評価属性５４１及び上記評価基準５４２の場合に、到達数を集計する計算式すなわち所与時刻に目的地から所与の半径以内にあるグループＡに属する航空機の数を集計するための検索式及び集計式、並びに残存数を集計する計算式すなわち所与時刻に残存するグループＢに属する航空機の数を集計するための検索式及び集計式となる。
【００２４】
終了設定５５の終了属性５５１は、例えば航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬の場合、グループＡに属する航空機のうち、目的地に到達した数（到達数）、並びにグループＢに属する航空機のうち、ある時刻まで残存した数（残存数）及び終了時刻となる。
終了設定５５の終了基準５５２は、例えば上記終了属性５５１において、終了時刻は模擬開始６時間後、到達数は１以上、残存数は０とし、いずれかの基準に達した場合には模擬を終了する。
終了設定５５の終了計算式５５３は、例えば上記終了属性５５１及び上記終了基準５５２の場合に、終了時刻は模擬時刻そのままとなり、到達数については、所与時刻に目的地から所与の半径以内にあるグループＡに属する航空機の数を集計するための検索式及び集計式となり、残存数については、所与時刻に残存するグループＢに属する航空機の数を集計するための検索式及び集計式となる。
【００２５】
模擬設定５６の世界ＩＤ５６１は、移動模擬器２に対して模擬する世界を指定し、確率移動模擬器４に対して並行に模擬する世界を指定する。
模擬設定５６の世界毎試行回数５６２は、移動模擬器２において世界毎の模擬試行回数を、確率移動模擬器４に対しては要求精度を指定する。ここで精度とは模擬試行回数によって決まる量である。例えば１０００回の試行で１０回ほど良い評価になった場合、０．０１の確率で良い評価になると推定することができる。このとき、精度は１０００分の１程度と考えることができる。要求精度が１万分の１であれば、試行回数は１万回ほど必要になる。確率移動模擬器４ではこの要求精度を、例えば要求試行回数の形で与えて、事象の分岐を抑圧することができる。
【００２６】
図５は移動模擬器２の状況記録部２１に記録される設定集以外のデータ構造を示す図である。状況記録部２１に記録される設定集のデータ構造は図４に示すデータ構造と同じである。
状況記録部２１に記録される設定集以外のデータ構造は、移動模擬初期レコード８１、空間レコード８２、移動体レコード８３、評価集計レコード８４、事象レコード８５、時刻毎事象レコード８６及び終了判定レコード８７から構成される。
【００２７】
移動模擬初期レコード８１は、設定集から世界毎・移動体毎の情報を抽出した情報を持ち、移動体名８１１、世界ＩＤ８１２、移動体仕様８１３、空間設定８１４及びシナリオ８１５から構成される。
空間レコード８２は、移動部２２によって世界毎・時刻毎・試行毎に追加され、時刻８２１、世界ＩＤ８２２、試行８２３及び空間状況８２４から構成される。空間状況とは、例えば、航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬において、グループＡの電波妨害や視界妨害行為により、相互の位置確認可能範囲が局地的に変化した場合、該当範囲とそこでの妨害の程度をさす。
移動体レコード８３は、移動部２２によって世界毎・移動体毎・時刻毎、試行毎に追加され、移動体名８３１、世界ＩＤ８３２、時刻８３３、試行８３４及び移動体状況８３５から構成される。移動体状況８３５とは、例えば時刻毎の該移動体の位置と速度ベクトルである。また、消滅部２３によってある時刻に該移動体が消滅した場合はその時刻に消滅を記録する。
【００２８】
評価集計レコード８４は、設定集の評価設定５４に記載された評価属性５４１に基づいて属性を用意し、評価計算式に基づいて該属性の値を計算した結果を記録するもので、世界ＩＤ８４１、評価属性８４２及び評価属性値８４３から構成される。
【００２９】
事象レコード８５は、移動部２２や消滅部２３での確率的事象の発生を記録するもので、単一あるいは複数の移動模擬初期レコード８５１、単一あるいは複数の時刻毎事象レコード８６及び発生頻度８５２から構成される。移動部２２から得られる事象レコード８５では移動する移動体の移動模擬初期レコード８５１が含まれ、消滅部２３から得られる事象レコード８５では消滅に関わる移動体の全ての移動模擬初期レコード８５１が含まれる。時刻毎事象レコード８６は、相対時刻８６１、移動体状況を必要な数集めた移動体群状況８６２及び空間状況８６３から構成される。相対時刻８６１とは、確率的事象発生の開始時刻を０として、設定集のシナリオに記載された模擬時刻幅に従って、乱数で空間状況８６３あるいは移動体群状況８６２を決定した際の、上記０時刻からの経過時間を指す。発生頻度８５２は、移動模擬初期レコード８５１の等しい複数回の試行が実施されたうち、時刻毎事象レコード８６と等しい事象が発生した回数を記録する。
【００３０】
終了判定レコード８７は、設定集の終了設定５５に記載された終了属性５５１に基づいて属性を用意し、終了計算式に基づいて該属性の値を計算した結果を記録するもので、世界ＩＤ８７１、終了属性８７２及び終了属性値８７３から構成される。
【００３１】
移動部２２は、世界毎に、状況記録部２１の設定集のシナリオ、移動模擬初期レコード８１、空間レコード８２、移動体レコード８３を参照し、時刻毎の移動体の位置及び速度ベクトルを模擬して移動体レコード８３に記録する。また、移動体の行為によって生じた空間状況を空間レコード８２に記録する。また、上記シナリオの確率的事象発生条件を満たす場合に、事象レコード８５の形式で状況記録部２１にその発生を記録する。
【００３２】
ここで、確率的事象とは、移動体の移動ルールや空間状況を移動体の移動体状況へ反映する際に、確率的な効果を想定している場合におきる事象であって、乱数によって航空機の移動体状況を決定する。例えば、航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬において、気流の位置がランダムに変化することにより、各航空機の移動速度や方向が、各航空機の意図的な移動操作及び空間の平均的な状況によるバイアスから想定される値からずれることを指す。
移動部２２は、状況記録部２１の終了判定レコード８７において終了属性が終了基準を満たしている場合には上記処理を行わない。
【００３３】
消滅部２３は、複数の移動体が相互作用する範囲内に入った場合、確率的な相互作用計算を行って、いずれかの移動体の消滅を決定し、移動体レコード８３に記録する。この結果は事象レコード８５の形式で状況記録部２１に記録する。相互作用とは、例えば航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬において、グループＢの航空機がグループＡの航空機を射程内に捕らえたときに起きる確率的な事象であり、その際の確率的な相互作用計算とは、例えば乱数によってグループＡの航空機の残存を決定する処理を指す。
消滅部２３は、状況記録部２１の終了判定レコード８７において終了属性８７２が終了基準を満たしている場合には、上記処理を行わない。
【００３４】
評価・判定部２４は、設定集の評価設定５４に記載された評価属性５４１の指定に基づいて属性を用意し、評価計算式５４３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を状況記録部２１の評価集計レコード８４に記録する。また、評価・判定部２４は、設定集の終了設定５５に記載された終了属性５５１の指定に基づいて属性を用意し、終了計算式５５３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を状況記録部２１の終了判定レコード８７に記録する。
終了判定レコード８７において終了属性８７２が終了基準を満たしている場合、事象レコード８５を確率分布記録器３に提供する。その際、事象レコード８５の移動模擬初期レコード８５１及び時刻毎事象レコード８６が同一の事象レコードがあれば、発生頻度を集計した事象レコード８５を確率分布記録器３に提供する。
【００３５】
確率分布記録器３は、移動模擬器２から実際に模擬した結果を示す確率的事象の発生を事象レコード８５の集合の形で受け取り、確率集計値を算出して確率移動模擬器４に提供する。実際に模擬した結果である事象レコード８５から確率集計値を算出することによって、模擬の設定と無関係な一般的な確率集計値を与えるよりも、模擬対象となる世界集合の特徴に適合した確率集計値が得られる。
【００３６】
図６は確率分布記録器３に記録されるデータ構造を示す図である。確率分布記録器３は移動模擬器２から受け取った事象レコード集合６１１、事象レコード集合６１１に基づき作成する事象集計レコード集合６１２及び事象集計レコード集合６１２に基づき作成する確率集計値集合６１３を持っている。
事象集計レコード集合６１２は事象集計レコード６４の集合である。事象集計レコード６４は固定属性６４１、集計属性６４２及び発生頻度６４３から構成される。
【００３７】
事象集計レコード６４とは、事象レコード集合６１１を分類した事象レコードクラスタの組から得られる。事象レコードクラスタとは、事象レコードの持つ属性集合の部分集合である属性集合において、その値が同一、あるいは同一と見なす値であるものを指す。
例えば、事象レコードの属性として航空機相互作用で最高速度がマッハ１以上を同一とみなす事象レコードクラスタＡ、該事象レコードクラスタＡのうち、迎撃側が残存したという属性をもつ事象レコードクラスタＢが考えられる。このように事象レコードクラスタ間に包含関係があれば、両者間で確率が計算できる。事象レコードクラスタ組のうち、共通な属性を固定属性６４１、異なる属性を集計属性６４２に記述する。それぞれは事象レコードを集計することにより、発生頻度６４３を数えることができる。
【００３８】
例えば、航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬の際に、事象集計レコード６５に示すように、固定属性６５１をグループＡの航空機とグループＢの最高速度マッハ１以上の航空機による相互作用とし、集計属性６５２を空とすることにより、上記事象発生頻度の総計が発生頻度６５３に記述される。また、事象集計レコード６６に示すように、固定属性６６１を固定属性６５１と同一とし、集計属性６６２をグループＢの残存とすることにより、グループＢの航空機が残存する頻度の総計が発生頻度６６３に記述される。
【００３９】
事象集計レコード６４は、所与の発生頻度下限を指定して、該発生頻度下限未満のものを作成しないようにすることができる。例えば、事象集計レコード６６は、該発生頻度下限が６０を越えている場合、作成をやめることができる。これによって無制限な事象集計レコードを抑止できる。
【００４０】
さらに、既存技術であるボトムアップクラスタリングの技法によって、事象レコードクラスタの生成を自動化することもできる。例えば、固定属性６４１及び集計事象指定６４２で指定する属性の数と発生頻度との関係は単調なので、上記発生頻度下限を下回る場合には属性を外し、また、発生頻度上限を設けて上回る場合には属性を加えることにより、発生頻度６４３を所与の範囲の固定属性６４１及び集計属性６４２で求めることができる。
【００４１】
確率集計値集合６１３は確率集計値６３の集合である。確率集計値６３は、固定属性６３１、集計属性６３２及び発生確率６３３から構成される。これは事象集計レコード６４のうち、発生頻度６４３を分子とし、集計属性６４２の値を指定せず固定属性６４１を指定して検索された事象集計レコード６４の発生頻度の合計を分母とした値を発生確率６３３としたもので、固定属性６３１はそのときの分母となった固定属性で、集計属性６３２はそのときの分子となった属性及びその範囲の指定である。
【００４２】
例えば、航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬の際の航空機間の相互作用を表す確率的事象を考える。事象集計レコード６５のように、固定属性６５１を航空機の相互作用、ただし航空機の最高速度マッハ１超とし、集計属性６５２を省略する。事象レコードを該固定属性６５１で検索することにより、発生頻度６５３が１００回と分かる。また、事象集計レコード６６のように、固定属性６６１を固定属性６５１と同じとし、集計属性６６２に迎撃側の残存を指定する。事象レコードを該固定属性６６１及び該集計属性６６２で検索することにより、発生頻度６６３が６０回と分かる。この結果、確率集計値６７のように、固定属性６７１を航空機の相互作用、ただし航空機の最高速度マッハ１超とし、集計属性６７２に迎撃側の残存を指定した場合の発生確率６７３は０．６と計算できる。
【００４３】
確率集計値集合には、デフォルト値を用意しておくこともできる。例えば、航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬において、航空機間の相互作用に関する確率集計値集合は、事象レコードの裏づけのないケースについて確率を０．５としておくことができる。
確率集計値集合は、移動模擬結果に関わらず、あるいは過去の移動模擬結果を参考にして、ユーザが必要なだけ決定し、確率模擬実施前に与えておくこともできる。これにより総模擬時間を短縮することができる。
【００４４】
このように、確率分布記録器３は、移動模擬器２により提供された事象レコードの集合を受け取り、該事象レコードから移動体を特定する固定属性６４１と発生頻度を求める対象の移動体を特定する集計属性６４２と発生頻度６４３からなる事象集計レコード６４を生成し、該事象集計レコード６４のうち、集計属性６４２の指定がある事象集計レコード６４と、固定属性６４１が共通で集計属性６４２の指定がない事象集計レコード６４から発生確率を計算し、該固定属性６３１と該集計属性６３２と該発生確率６３３からなる確率集計値６３を算出することにより、実際に模擬した結果である事象レコードから確率集計値６３を算出するので、模擬の設定と無関係な一般的な確率集計値を与えるより、模擬対象となる世界集合の特徴に適合した確率集計値６３を算出することができる。
【００４５】
図７は確率移動模擬器４の確率状況記録部４１に記録されるデータ構造を示す図である。なお、図７には記載されていないが、確率状況記録部４１に記録される設定集は図４に示すデータと同じで、確率状況記録部４１に記録される確率集計値は図６に示すデータと同じである。
移動模擬初期レコード７１は、設定集から世界毎・移動体毎の情報を抽出した情報を持ち、移動体名７１１、世界ＩＤ７１２、移動体仕様７１３、空間設定７１４及びシナリオ７１５から構成される。
【００４６】
確率空間レコード７２は、確率移動部４２によって世界毎・時刻毎に追加され、時刻７２１、世界ＩＤ７２２、空間状況７２３及び発生確率７２４から構成される。発生確率７２４は、確率移動部４２又は確率分岐部４３によってある時刻に空間状況の可能性が分岐した場合に、該分岐のそれぞれの確率がそれぞれの空間状況７２３と共に記録される。
確率移動体レコード７３は、確率移動部４２によって世界毎・移動体毎・時刻毎に追加され、移動体名７３１、時刻７３２、世界ＩＤ７３３、移動体状況７３４、確率分岐履歴７３５及び存在確率７３６から構成される。移動体状況７３４とは、例えば時刻毎の該移動体の位置と速度ベクトルである。確率分岐履歴７３５及び存在確率７３６は、確率移動部４２又は確率分岐部４３によってある時刻に該移動体の存在確率が変化した場合に記録される。
【００４７】
評価集計レコード７４は、設定集の評価設定５４に記載された評価属性５４１に基づいて属性を用意し、評価計算式５４３に基づいて該属性の値を計算した結果を記録するもので、世界ＩＤ７４１、評価属性７４２及び評価属性値７４３から構成される。
終了判定レコード７５は、設定集の終了設定５５に記載された終了属性５５１に基づいて属性を用意し、終了計算式５５３に基づいて該属性の値を計算した結果を記録するもので、世界ＩＤ７５１、終了属性７５２及び終了属性値７５３から構成される。
【００４８】
確率移動部４２は、世界毎に、確率状況記録部４１の移動模擬初期レコード７１、確率空間レコード７２、確率移動体レコード７３を参照し、時刻毎の移動体の位置及び速度ベクトルを模擬して確率移動体レコード７３に記録する。また、確率移動部４２は、移動体の行為によって生じた空間状況を確率空間レコード７２に記録する。さらに、確率移動部４２は、単一の移動体が確率分岐する条件を満たした場合に、確率分岐計算を行い確率移動体レコード７３に記録する。
ここで確率分岐とは、例えば航空機が風向風速等の空間状況との相互作用や設定集に記載されたシナリオによって複数のコースを通る可能性がある場合に起きる確率的な現象である。確率分岐計算とは、確率集計値を参照して各航空機の分岐後の存在確率を決定する処理を指す。これにより、移動模擬器２のような通常の模擬においては複数回の模擬により明らかになる移動傾向が、１回の模擬計算で明らかとなる。
このように、確率移動部４２は、空間の状況との相互作用又は上記設定集に記載されたシナリオにより、それぞれが存在確率を有する同一の移動体を複数生成することにより、通常の模擬においては複数回の模擬により明らかになる移動傾向が、１回の模擬計算で明らかとなり、模擬を高速化することができる。
【００４９】
図８は世界ＩＤが同一の場合の空間状況又はシナリオに従う確率分岐の例を示す図である。航空機１１１が存在確率１．０で移動中に、例えば空間状況における風速の発生確率分布によって、次の模擬時刻の存在確率分布が楕円体１１５で表されるものとする。確率移動模擬器４の確率分岐部４３では楕円体１１５を離散化する。すなわち、空間状況として３種類の風速に対応する発生確率０．２５、０．５、０．２５の確率空間レコードが生成され、それぞれに応じて存在確率０．２５の航空機１１２及び航空機１１４、存在確率０．５の航空機１１３の３機が生成される。このとき生成された３機の航空機１１２，１１３．１１４には、それぞれ確率移動体レコード７３の確率分岐履歴７３５に空間状況による確率分岐１回が記録される。
【００５０】
さらに、航空機１１４について、次の模擬時刻に、存在確率０．０１の航空機１１６及び存在確率０．２４の航空機１１７が生成されたとする。このとき生成された２機の航空機１１６，１１７には、それぞれ確率移動体レコード７３の確率分岐履歴７３５に空間状況による確率分岐履歴２回と記録される。航空機の存在確率が確率分岐履歴を考慮に入れた基準を下回った場合には、航空機を生成しないこともできる。例えば１回あたり０．１以下の航空機は生成しないこととすれば、航空機１１６は確率分岐履歴２回で０．０１すなわち１回あたり０．１以下となり、生成しないことになる。これにより、生成される移動体の数を削減でき模擬を高速化できる。
このように、確率移動部４２は、移動体が確率分岐履歴に基づいて計算される値を下回る存在確率を持つ場合に、該移動体を消滅させることにより、生成される移動体の数を適切に削減でき、模擬を高速化することができる。
なお、確率移動部４２は、確率状況記録部４１の終了判定レコード７５において終了属性７５２が終了基準を満たしている場合には、上記処理を行わない。
【００５１】
確率分岐部４３は、複数の移動体が相互作用によって確率分岐する範囲内に入った場合に、確率集計値を参照して確率分岐計算を行い、確率移動体レコード７３に記録する。ここで確率分岐とは、例えば航空機を用いたグループＡによる攻撃とグループＢによる迎撃の模擬において、グループＡの航空機の移動体仕様に基づいて起きる確率的な事象か、又はグループＢの航空機がグループＡの航空機を射程内に捕らえたときに起きる確率的な事象である。これにより、移動模擬器２のような通常の模擬においては複数回の模擬により明らかになる移動体の存在確率の変化が１回の模擬計算で明らかとなる。
このように、確率分岐部４３は、複数の移動体間の相互作用の結果として各移動体の存在確率を変更することにより、通常の模擬においては複数回の模擬により明らかになる移動体の存在確率の変化が、１回の模擬計算で明らかとなり、模擬を高速化することができる。
【００５２】
確率分岐部４３は、相互作用時の確率分岐範囲の内外判定には、相互の移動体仕様、移動体状況、空間状況、確率分岐履歴及び世界ＩＤを用いる。移動体名だけでなく、その確率分岐履歴を判定条件に含むことにより、移動模擬器２で実施されるような通常の模擬と整合性のとれた相互作用結果が得られる。
このように、確率分岐部４３は、複数の移動体が相互作用によって確率分岐する範囲内に入ったか否かを確率分岐履歴を考慮して判断し、確率集計値を参照して確率分岐計算を行うことにより、移動模擬器２で実施されるような通常の模擬と整合性のとれた相互作用結果が得られる。
【００５３】
また、確率分岐部４３は、確率移動部４２と同様に、航空機の存在確率が相互作用の結果、確率分岐履歴を考慮に入れた基準を下回った場合には航空機を生成しないこともできる。これにより、生成される移動体の数を削減でき、模擬を高速化することができる。
このように、確率分岐部４３は、移動体が確率分岐履歴に基づいて計算される値を下回る存在確率を持つ場合に、該移動体を消滅させることにより、生成される移動体の数を適切に削減でき、模擬を高速化することができる。
なお、確率分岐部４３は、確率状況記録部４１の終了判定レコード７５において終了属性７５２が終了基準を満たしている場合には、上記処理を行わない。
【００５４】
図９は世界ＩＤが同一の場合の移動体間の相互作用による確率分岐の例を示す図である。航空機１０１及び航空機１０２がそれぞれ存在確率１．０で移動中とし相互作用圏１０５内に入ったとする。この相互作用圏１０５の大きさは航空機１０１及び航空機１０２の移動体仕様に記載される。図９では同一機種の例として共通の相互作用圏１０５を共有するが、航空機によって相互作用圏１０５の大きさが異なる場合も考えられる。航空機１０１及び航空機１０２による相互作用について、両者の移動体仕様及び状況に基づいて確率集計値を検索して両者の存在確率を獲得する。その結果、例えば、航空機１０１は存在確率が０．７の航空機１０３になり、航空機１０２は存在確率が０．３の航空機１０４になる。
【００５５】
図１０は図８及び図９が共に発生した例を示す図である。航空機Ａ（１２１）は、空間状況又はシナリオとの相互作用により、次の模擬時刻に航空機１２３及び航空機１２４が存在確率０．５ずつで生成される。この時点では航空機Ｂ（１２２）との相互作用は０回である。一方、航空機Ｂ（１２２）も空間状況又はシナリオとの相互作用により、次の模擬時刻に航空機１２５及び航空機１２６が存在確率０．５ずつで生成される。この時点では航空機Ａ（１２１）との相互作用は０回である。
【００５６】
航空機１２５はその次の模擬時刻で、航空機１２４と確率０．２５で相互作用圏１２７を持ち、確率分岐履歴に航空機Ａ（１２１）Ａとの相互作用１回を記録した航空機１２９となる。残りの確率０．２５は航空機１２４が存在しないので通過となる。通過した場合には確率分岐履歴には航空機Ａ（１２１）との相互作用は記録されない。
その次の模擬時刻では、航空機Ｂ（１２５）は航空機１２３と確率０．１２５で相互作用圏１２８を持つ。また、航空機１２３は航空機Ｂ（１２５）との相互作用が０なのに対し、航空機１２９は、航空機Ａ（１２１）との相互作用が１で整合がとれていないため、確率分岐による存在平面の相違がわかり通過と判定される。
【００５７】
図１１は世界が分岐する例を示す図である。複数のシナリオを比較するために、複数の世界を同時に模擬するべく、航空機１３１の移動の結果として、世界１の航空機１３２、世界２の航空機１３３、世界３の航空機１３４が生成される。
【００５８】
図１２は世界が分岐した後の航空機間相互作用の例を示す図である。基本的には図１０に示した確率分岐履歴と図１２の世界とは扱いが等価である。航空機Ａ（１４１）については、複数のシナリオにより、次の模擬時刻に、世界ＩＤとして１が記録された航空機１４３及び世界ＩＤとして２が記録された航空機１４４が生成される。この時点では航空機（１４２）Ｂとの相互作用は０回である。一方、航空機Ｂ（１４２）も複数のシナリオにより、次の模擬時刻に世界ＩＤとして３が記録された航空機１４５及び世界ＩＤとして４が記録された航空機１４６が生成される。この時点では航空機Ａとの相互作用は０回である。
【００５９】
航空機１４５はその次の模擬時刻で、航空機１４３と相互作用圏１４７を持ち、確率分岐履歴に航空機Ａ（１４１）との相互作用１回を記録した航空機１４９が生成される。航空機１４３が存在しないので通過となる場合もあり、その場合には確率分岐履歴には航空機Ａ（１４１）との相互作用は記録されない。
その次の模擬時刻では、航空機Ｂ（１４５）は航空機１４４と相互作用圏１４８を持つ。また、航空機１４４は航空機Ｂ（１４２）との相互作用が０なのに対し、航空機１４９は航空機Ａ（１４１）との相互作用が１で整合がとれていないため、航空機Ａ（１４１）は確率分岐による存在平面の相違がわかり通過と判定される。
【００６０】
確率評価・判定部４４は、設定集の評価設定５４に記載された評価属性５４１の指定に基づいて属性を用意し、評価計算式５４３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を確率状況記録部４１の評価集計レコード７４に記録する。
【００６１】
例えば、図９において、航空機１０４側の到達を評価属性に指定し、評価計算式として航空機１０４の生存確率が航空機１０３の生存確率の半分を越える場合に評価属性「到達」の値をＹＥＳ、そうでない場合にはＮＯとするものを指定した場合を考える。この条件設定の世界ＩＤを世界Ａとする。
図９の場合、生存確率は０．３対０．７で半分を下回っているので、評価集計レコード７４には、世界ＩＤ７４１に世界Ａ、評価属性７４２に「到達」、評価属性値７４３にＮＯが記録される。設定集の評価設定５４において評価基準５４２をＮＯに設定してあれば、世界Ａには良い評価が与えられる。一方、航空機１０４の存在確率が０．４、航空機１０３の存在確率が０．６という確率集計値を持つ世界Ｂの評価集計レコード７４は、世界ＩＤ７４１に世界Ｂ、評価属性７４２に「到達」、評価属性値７４３にＹＥＳが記録され、世界Ｂには悪い評価が与えられる。
世界Ａ及び世界Ｂを同時実行するように、設定集の模擬設定５６の世界ＩＤ５６１に指定されていれば、世界Ａは世界Ｂより良い評価であることがユーザに示される。
【００６２】
また、設定集の終了設定５５に記載された終了属性５５１の指定に基づいて属性を用意し、終了計算式５５３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を確率状況記録部４１の終了判定レコード７５に記録する。上記終了属性を複数世界間の評価属性値の差とし、上記終了計算式を該評価属性値の差の計算式とすることにより、複数の模擬条件下での評価値の良し悪しが明白となった時点で模擬を終了することができる。
このように、設定管理器１設定集における終了設定として複数の模擬条件での評価の差を記載し、確率評価・判定部４４は、複数の模擬条件で模擬を同時実行中に、評価した結果を示す評価属性値の差によって模擬を終了することにより、同時比較模擬の実行時間を短縮できる。
【００６３】
次に移動模擬装置の処理について説明する。
移動模擬装置の処理として、移動模擬及び確率移動模擬を含む全体の処理を実施する全体処理と、確率移動模擬のみ実施する簡易処理がある。
【００６４】
図１３はこの発明の実施の形態１による移動模擬装置の全体処理を説明する図である。
全体処理は、設定ステップＳＴ１１、模擬ステップＳＴ１２、確率集計ステップＳＴ１３、設定変更ステップＳＴ１４及び確率模擬ステップＳＴ１５により構成される。この全体処理は、設定ステップＳＴ１１、模擬ステップＳＴ１２、確率集計ステップＳＴ１３の順に実施した後、必要に応じての設定変更ステップＳＴ１４と確率模擬ステップＳＴ１５とを反復して実施する。確率集計ステップＳＴ１３は、最初の１回目の設定変更ステップＳＴ１４の後に実施しても良い。
【００６５】
設定ステップＳＴ１１は、設定管理器１により実施され、空間設定サブステップＳＴ１１１、移動体設定サブステップＳＴ１１２、シナリオ設定サブステップＳＴ１１３、評価設定サブステップＳＴ１１４、終了設定サブステップＳＴ１１５及び模擬設定サブステップＳＴ１１６から構成される。これらのサブステップは、設定管理器１において、順不同に又は同時にユーザから受け付けても良いし、ユーザをガイドするように順を決めて設定を促しても良い。
【００６６】
空間設定サブステップＳＴ１１１において、設定管理器１はユーザから模擬空間に関する設定を受け付けて、図４に示す共通世界設定５１の空間設定５１２と各世界での空間差分である第１空間差分５２２及び第２空間差分５３２に記録する。
移動体設定サブステップＳＴ１１２において、設定管理器１はユーザから移動体仕様に関する設定を受け付けて、図４に示す共通世界設定５１の移動体仕様５１１と各世界での移動体差分である第１移動体差分５２１及び第２移動体差分５３１に記録する。
シナリオ設定サブステップＳＴ１１３において、設定管理器１はユーザからシナリオに関する設定を受け付けて、図４に示す共通世界設定５１のシナリオ５１３と各世界でのシナリオ差分である第１シナリオ差分５２３及び第２シナリオ差分５３３に記録する。
【００６７】
ここで、設定管理器１はユーザから世界毎に設定を受け付けて共通部分を抽出して共通世界設定５１に記録し、差分をそれぞれの世界設定である第１世界設定５２及び第２世界設定５３に記録することもできる。また、設定管理器１はユーザから共通世界設定と差分との形で受け付けてそのまま記録することもできる。
【００６８】
評価設定サブステップＳＴ１１４において、設定管理器１はユーザから評価属性、評価基準及び評価計算式を受け付けて、それぞれ図４に示す評価設定５４の評価属性５４１、評価基準５４２及び評価計算式５４３に記録する。
終了設定サブステップＳＴ１１５において、設定管理器１はユーザから終了属性、終了基準及び終了計算式を受け付けて、それぞれ図４に示す終了設定５５の終了属性５５１、終了基準５５２及び終了計算式５５３に記録する。
模擬設定サブステップＳＴ１１６において、設定管理器１はユーザから世界毎の模擬試行回数を受け付けて、図４に示す世界ＩＤ５６１及び世界毎試行回数５６２に記録する。
【００６９】
以上の記録は、設定集として、設定管理器１から移動模擬器２及び確率移動模擬器４に提供され、移動模擬器２の状況記録部２１と確率移動模擬器４の確率状況記録部４１に記録される。
【００７０】
模擬ステップＳＴ１２は、移動模擬器２により実施される移動模擬サブステップＳＴ１２１、消滅模擬サブステップＳＴ１２２、模擬終了判定サブステップＳＴ１２３及び比較評価サブステップＳＴ１２４と、移動模擬器２及び確率分布記録器３により実施される確率分布記録サブステップＳＴ１２５から構成される。模擬ステップＳＴ１２は、図４に示す状況記録部２１の設定集の模擬設定５６に記載された世界毎試行回数５６２を参照し、世界毎に反復実施される。
【００７１】
移動模擬サブステップＳＴ１２１において、移動模擬器２の移動部２２は、図４に示す状況記録部２１の設定集のシナリオ５１３に記載された初期時刻から、図５に示す移動模擬初期レコード８１、空間レコード８２、移動体レコード８３を参照して、該シナリオ８１５に記載された時刻幅だけ後の模擬時刻における移動体状況、例えば位置、速度、燃料残量を計算し、新たな移動体レコード８３として状況記録部２１に記録する。また、移動模擬器２の移動部２２は、該模擬時刻における空間状況を計算し、新たな空間レコード８２として状況記録部２１に記録する。このように、移動模擬器２の移動部２２は、移動体レコード８３及び空間レコード８２を、世界毎・試行毎・模擬時刻毎に反復計算し追加していく。
【００７２】
上記シナリオの確率的事象発生条件に記載された条件を空間レコード８２及び移動体レコード８３が満たす場合には、移動部２２は、乱数によって空間状況又は移動体状況の一部若しくは全部を決定し、該決定の前及び後の空間状況並びに移動体状況を含む時刻毎事象レコード８６を有する事象レコード８５を状況記録部２１に記録する。
【００７３】
消滅模擬サブステップＳＴ１２２において、消滅部２３は、上記シナリオの確率的事象発生条件に記載された相互作用条件を空間レコード８２及び移動体レコード８３が満たす場合には、乱数によって空間状況又は移動体状況の一部若しくは全部を決定し、該決定の前及び後の空間状況並びに移動体状況を含む時刻毎事象レコード８６を有する事象レコード８５を状況記録部２１に記録する。
【００７４】
模擬終了判定サブステップＳＴ１２３において、評価・判定部２４は、図４に示す設定集の終了設定５５に記載された終了属性５５１の指定に基づいて属性を用意し、終了計算式５５３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を、図５に示す状況記録部２１の終了判定レコード８７に記録する。
【００７５】
比較評価サブステップＳＴ１２４において、評価・判定部２４は、図４に示す設定集の評価設定５４に記載された評価属性５４１の指定に基づいて属性を用意し、評価計算式５４３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を、図５に示す状況記録部２１の評価集計レコード８４に記録する。
【００７６】
確率分布記録サブステップＳＴ１２５において、移動模擬器２は、図５に示す事象レコード８５のうち、同一の移動模擬初期レコード８５１及び時刻毎事象レコード８６の集合を持つものがあれば集計し、発生頻度８５２に発生頻度を記録し、確率分布記録器３に提供し記録する。
【００７７】
確率集計ステップＳＴ１３において、確率分布記録器３は、移動模擬器２から事象レコード８５の集合を受け取り、確率集計値を算出して確率移動模擬器４に提供する。
【００７８】
設定変更ステップＳＴ１４は、設定管理器１により実施され、空間設定サブステップＳＴ１４１、移動体設定サブステップＳＴ１４２、シナリオ設定サブステップＳＴ１４３、評価設定サブステップＳＴ１４４、終了設定サブステップＳＴ１４５及び並行模擬設定サブステップＳＴ１４６から構成される。空間設定サブステップＳＴ１４１、移動体設定サブステップＳＴ１４２、シナリオ設定サブステップＳＴ１４３、評価設定サブステップＳＴ１４４、終了設定サブステップＳＴ１４５は、それぞれ設定ステップＳＴ１１における空間設定サブステップＳＴ１１１、移動体設定サブステップＳＴ１１２、シナリオ設定サブステップＳＴ１１３、評価設定サブステップＳＴ１１４、終了設定サブステップＳＴ１１５と同じ処理である。設定管理器１は、順不同に又は同時に、これらサブステップのいずれか、又は全てによって、設定変更をユーザから受け付ける。
【００７９】
並行模擬設定サブステップＳＴ１４６において、設定管理器１は並行に模擬する世界ＩＤの集合をユーザから受け付け、図４の模擬設定５６の世界ＩＤ５６１に記録する。
【００８０】
確率模擬ステップＳＴ１５は、確率移動模擬器４において実施され、確率移動模擬サブステップＳＴ１５１、確率分岐サブステップＳＴ１５２、並行模擬終了判定サブステップＳＴ１５３、並行比較評価サブステップＳＴ１５４から構成される。
【００８１】
確率移動模擬サブステップＳＴ１５１において、確率移動部４２は、確率状況記録部４１の設定集のシナリオに記載された初期時刻から、図７に示す移動模擬初期レコード７１、確率空間レコード７２、確率移動体レコード７３、確率分布記録器３から得られた確率集計値を参照して、該シナリオに記載された時刻幅だけ後の模擬時刻における移動体状況７３４と存在確率７３６を計算し、新たな確率移動体レコード７３として確率状況記録部４１に記録する。
【００８２】
上記シナリオの確率的事象発生条件に記載された条件を確率空間レコード７２及び確率移動体レコード７３が満たす場合には、確率移動部４２は、確率集計値に従って存在確率を変更し、確率分岐履歴７３５に確率移動による履歴を記録した確率移動体レコード７３を生成する。このとき、一つの確率移動体レコード７３の確率模擬により単数又は複数の確率移動体レコードが生成される。また、確率移動模擬部４２は、該模擬時刻における確率空間状況を計算し、新たな確率空間レコード７２として確率状況記録部４１に記録する。このように、確率移動部４２は、確率移動体レコード７３及び確率空間レコード７２を、世界毎・模擬時刻毎に反復計算し追加していく。
【００８３】
確率分岐サブステップＳＴ１５２において、上記シナリオの確率的事象発生条件に記載された相互作用条件を確率空間レコード７２及び確率移動体レコード７３が満たす場合には、確率分岐部４３は、確率集計値に従って各確率移動体レコード７３の存在確率７３６を変更し、確率分岐履歴７３５に相互作用の対象となった移動体名を履歴として記録した確率移動体レコードを生成する。また、複数の世界の模擬を並行実行させている場合には、確率分岐部４３は、確率分岐履歴７３５に相互作用の対象となった移動体の世界ＩＤを履歴として記録した確率移動体レコード７３を生成する。
【００８４】
並行模擬終了判定サブステップＳＴ１５３において、確率評価・判定部４４は、設定集の終了設定５５に記載された終了属性５５１の指定に基づいて属性を用意し、終了計算式５５３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を、図７に示す確率状況記録部４１の終了判定レコード７５に記録する。
【００８５】
並行比較評価サブステップＳＴ１５４において、確率評価・判定部４４は、設定集の評価設定５４に記載された評価属性５４１の指定に基づいて属性を用意し、評価計算式５４３の指定に基づいて該属性の値を計算した結果を、図７に示す確率状況記録部４１の評価集計レコード７４に記録する。
【００８６】
図１４はこの発明の実施の形態１による移動模擬装置の確率移動模擬のみ実施する簡易処理を説明する図である。この簡易処理は、確率集計値を移動模擬器２及び確率分布記録器３によらず、ユーザから指定させることにより、単に設定変更ステップＳＴ２１と確率模擬ステップＳＴ２２とを反復する。これによって、模擬の総実行時間が短縮される。
【００８７】
設定変更ステップＳＴ２１は、設定管理器１により実施され、空間設定サブステップＳＴ２１１、移動体設定サブステップＳＴ２１２、シナリオ設定サブステップＳＴ２１３、評価設定サブステップＳＴ２１４、終了設定サブステップＳＴ２１５、並行模擬設定サブステップＳＴ２１６及び確率分布設定サブステップＳＴ２１７から構成される。
図１４に示す空間設定サブステップＳＴ２１１、移動体設定サブステップＳＴ２１２、シナリオ設定サブステップＳＴ２１３、評価設定サブステップＳＴ２１４、終了設定サブステップＳＴ２１５及び並行模擬設定サブステップＳＴ２１６は、図１３に示す全体処理における設定変更ステップＳＴ１４の空間設定サブステップＳＴ１４１、移動体設定サブステップＳＴ１４２、シナリオ設定サブステップＳＴ１４３、評価設定サブステップＳＴ１４４、終了設定サブステップＳＴ１４５及び並行模擬設定サブステップＳＴ１４６とそれぞれ同じ処理である。
【００８８】
図１４に示す確率分布設定サブステップＳＴ２１７において、設定管理器１は確率集計値をユーザから受け付ける。
【００８９】
確率模擬ステップＳＴ２２は、図１３に示す全体処理における確率模擬ステップＳＴ１５と同じ処理である。
【００９０】
以上のように、この実施の形態１によれば、模擬する移動体の諸条件や移動体が移動する空間の諸条件を含む複数の世界を指定する世界設定、模擬する世界毎の試行回数を指定する模擬設定、模擬を終了するための終了設定、模擬の評価をするための評価設定をユーザから受け付けて設定集の形で記載する設定管理器１と、設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の移動及び消滅の模擬を、設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数に従って実施し、設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、設定集に記載された評価設定に従って比較評価し、実際に模擬した結果を示す確率的事象の発生を事象レコードの集合の形で提供する移動模擬器２と、移動模擬器２により提供された事象レコードの集合を受け取り、確率的事象の発生から確率集計値を算出する確率分布記録器３と、設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の確率的移動及び確率的分岐の模擬を、設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数及び確率分布記録器３により算出された確率集計値に従って実施し、設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、設定集に記載された評価設定に従って比較評価する確率移動模擬器４とを備えたことにより、演算時間を大幅に削減し模擬を高速化することができるという効果が得られる。
【００９１】
また、この実施の形態１によれば、移動部２２、消滅部２３及び評価・判定部２４は、複数の計算主体により並列処理することにより、模擬を高速化することができるという効果が得られる。
【００９２】
さらに、この実施の形態１によれば、確率分布記録器３は、移動模擬器２により提供された事象レコードの集合を受け取り、事象レコードから移動体を特定する固定属性と発生頻度を求める対象の移動体を特定する集計属性と発生頻度からなる事象集計レコードを生成し、事象集計レコードのうち、集計属性の指定がある事象集計レコードと、固定属性が共通で集計属性の指定がない事象集計レコードから発生確率を計算し、固定属性と集計属性と発生確率からなる確率集計値を算出することにより、実際に模擬した結果である事象レコードから確率集計値を算出するので、模擬の設定と無関係な一般的な確率集計値を与えるより、模擬対象となる世界集合の特徴に適合した確率集計値を算出することができるという効果が得られる。
【００９３】
さらに、この実施の形態１によれば、模擬する移動体の諸条件や移動体が移動する空間の諸条件を含む複数の世界を指定する世界設定、模擬する世界毎の試行回数を指定する模擬設定、模擬を終了するための終了設定、模擬の評価をするための評価設定をユーザから受け付けて設定集の形で記載すると共に、実際に模擬した結果を示す確率的事象の発生から算出された確率集計値をユーザから受け付けて記載する設定管理器と、設定集に記載された世界設定で指定された複数の世界での移動体の確率的移動及び確率的分岐の模擬を、設定集に記載された模擬設定で指定された世界毎の試行回数及び確率集計値に従って実施し、設定集に記載された終了設定に従って模擬を終了し、設定集に記載された評価設定に従って比較評価する確率移動模擬器とを備えたことにより、総模擬時間を短縮することができるという効果が得られる。
【００９４】
さらに、この実施の形態１によれば、設定管理器１により設定集に記載されている世界設定は、複数の世界において共通な共通世界設定と、各世界における上記共通世界設定からの差分により記述されていることにより、設定集の全体の記述量を低く抑えることができるという効果が得られる。
【００９５】
さらに、この実施の形態１によれば、確率移動部４２、確率分岐部４３及び確率評価・判定部４４は、複数の計算主体により並列処理することにより、模擬を高速化することができるという効果が得られる。
【００９６】
さらに、この実施の形態１によれば、設定管理器１は設定集に移動体が移動するシナリオを記載し、確率移動部４２は、空間の状況との相互作用又は設定集に記載されたシナリオにより、それぞれが存在確率を有する同一の移動体を複数生成することにより、通常の模擬においては複数回の模擬により明らかになる移動傾向が、１回の模擬計算で明らかとなり、模擬を高速化することができるという効果が得られる。
【００９７】
さらに、この実施の形態１によれば、確率分岐部４３は複数の移動体間の相互作用の結果として各移動体の存在確率を変更することにより、通常の模擬においては複数回の模擬により明らかになる移動体の存在確率の変化が、１回の模擬計算で明らかとなり、模擬を高速化することができるという効果が得られる。
【００９８】
さらに、この実施の形態１によれば、設定管理器１は設定集における終了設定として複数の模擬条件での評価の差を記載し、確率評価・判定部４４は、複数の模擬条件で模擬を同時実行中に、評価した結果を示す評価属性値の差によって模擬を終了することにより、同時比較模擬の実行時間を短縮できるという効果が得られる。
【００９９】
さらに、この実施の形態１によれば、確率移動部４２又は確率分岐部４３は、移動体が確率分岐履歴に基づいて計算される値を下回る存在確率を持つ場合に、該移動体を消滅させることにより、生成される移動体の数を適切に削減でき、模擬を高速化することができるという効果が得られる。
【０１００】
さらに、この実施の形態１によれば、確率分岐部４３は、複数の移動体が相互作用によって確率分岐する範囲内に入ったか否かを確率分岐履歴を考慮して判断し、確率集計値を参照して確率分岐計算を行うことにより、移動模擬器２で実施されるような通常の模擬と整合性のとれた相互作用結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の移動模擬器の内部構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の確率移動模擬器の内部構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の設定管理器が移動模擬器及び確率移動模擬器に提供する設定集のデータ構造の例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の移動模擬器の状況記録部に記録される設定集以外のデータ構造を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の確率分布記録器に記録されるデータ構造を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の確率移動模擬器の確率状況記録部に記録されるデータ構造を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１による移動模擬装置における世界ＩＤが同一の場合の空間状況又はシナリオに従う確率分岐の例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１による移動模擬装置における世界ＩＤが同一の場合の移動体間の相互作用による確率分岐の例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による移動模擬装置において図８及び図９が共に発生した例を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による移動模擬装置における世界が分岐する例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による移動模擬装置における世界が分岐した後の航空機間相互作用の例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の全体処理を説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態１による移動模擬装置の確率移動模擬のみ実施する簡易処理を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  設定管理器、２  移動模擬器、３  確率分布記録器、４  確率移動模擬器、２１  状況記録部、２２  移動部、２３  消滅部、２４  評価・判定部、４１  確率状況記録部、４２  確率移動部、４３  確率分岐部、４４  確率評価・判定部、５１  共通世界設定、５２  第１世界設定、５３  第２世界設定、５４  評価設定、５５  終了設定、５６  模擬設定、６３  確率集計値、６４  事象集計レコード、６５  事象集計レコード、６６  事象集計レコード、６７  確率集計値、７１  移動模擬初期レコード、７２  確率空間レコード、７３  確率移動体レコード、７４  評価集計レコード、７５  終了判定レコード、８１  移動模擬初期レコード、８２  空間レコード、８３  移動体レコード、８４  評価集計レコード、８５  事象レコード、８６  時刻毎事象レコード、８７  終了判定レコード、１０１  航空機、１０２  航空機、１０３  航空機、１０４  航空機、１０５  相互作用圏、１１１  航空機、１１２  航空機、１１３  航空機、１１４  航空機、１１５  楕円体、１１６  航空機、１１７  航空機、１２１  航空機、１２２  航空機、１２３  航空機、１２４  航空機、１２５  航空機、１２６  航空機、１２７  相互作用圏、１２８  相互作用圏、１２９  航空機、１３１  航空機、１３２  航空機、１３３  航空機、１３４  航空機、１４１  航空機、１４２  航空機、１４３  航空機、１４４  航空機、１４５  航空機、１４６  航空機、１４７  相互作用圏、１４８  相互作用圏、１４９  航空機、  ５１１  移動体仕様、５１２  空間設定、５１３  シナリオ、５２１  第１移動体差分、５２２  第１空間差分、５２３  第１シナリオ差分、５３１  第２移動体差分、５３２  第２空間差分、５３３  第２シナリオ差分、５４１  評価属性、５４２  評価基準、５４３  評価計算式、５５１  終了属性、５５２  終了基準、５５３  終了計算式、５６１  世界ＩＤ、５６２  世界毎試行回数、６１１  事象レコード集合、６１２  事象集計レコード集合、６１３  確率集計値集合、６３１  固定属性、６３２  集計属性、６３３  発生確率、６４１  固定属性、６４２  集計属性、６４３  発生頻度、６５１  固定属性（航空機相互作用  最高速度＞マッハ１）、６５２  集計属性（なし）、６５３  発生頻度（１００）、６６１  固定属性（航空機相互作用  最高速度＞マッハ１）、６６２  集計属性（迎撃機残存）、６６３  発生頻度（６０）、６７１  固定属性（航空機相互作用  最高速度＞マッハ１）、６７２  集計属性（迎撃機残存）、６７３  発生確率（０．６）、７１１  移動体名、７１２  世界ＩＤ、７１３  移動体仕様、７１４  空間設定、７１５  シナリオ、７２１  時刻、７２２  世界ＩＤ、７２３  空間状況、７２４  発生確率、７３１  移動体名、７３２  時刻、７３３  世界ＩＤ、７３４  移動体状況、７３５  確率分岐履歴、７３６  存在確率、７４１  世界ＩＤ、７４２  評価属性、７４３  評価属性値、７５１  世界ＩＤ、７５２  終了属性、７５３  終了属性値、８１１  移動体名、８１２  世界ＩＤ、８１３  移動体仕様、８１４  空間設定  ８１５  シナリオ、８２１  時刻、８２２  世界ＩＤ、８２３  試行、８２４  空間状況、８３１  移動体名、８３２  世界ＩＤ、８３３  時刻、８３４  試行、８３５  移動体状況、８４１  世界ＩＤ、８４２  評価��性、８４３  評価属性値、８５１  移動模擬初期レコード、８５２  発生頻度、８６１  相対時刻、８６２  移動体群状況、８６３  空間状況、８７１  世界ＩＤ、８７２  終了属性、８７３  終了属性値。
【図１】
2007213142.tif 000003
【図２】
2007213142.tif 000004
【図３】
2007213142.tif 000005
【図４】
2007213142.tif 000006
【図５】
2007213142.tif 000007
【図６】
2007213142.tif 000008
【図７】
2007213142.tif 000009
【図８】
2007213142.tif 000010
【図９】
2007213142.tif 000011
【図１０】
2007213142.tif 000012
【図１１】
2007213142.tif 000013
【図１２】
2007213142.tif 000014
【図１３】
2007213142.tif 000015
【図１４】
2007213142.tif 000016