(57)【要約】【課題】広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測し、避難所設定や設置、災害時の避難に備えた道路整備を有効に進めるための情報を提供する。【解決手段】多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測する装置である。道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力するデータ入力ユニット１１と、データ入力ユニット１１で入力された情報を記憶する内部記憶装置２０と、データ入力ユニット１１で入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測ユニット１２と、予測ユニット１２で予測された避難状況を表示する出力・表示ユニット１３と、を有する。データ入力ユニット１１で入力される道路の情報は、複数のノードの情報と、ノードを互いに連結する複数のリンクの情報とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域内の多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測する装置であって、
道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力部と、
前記入力部で入力された情報を記憶する記憶部と、
前記入力部で入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測部と、
前記予測部で予測された避難状況を表示する表示部と、
を有することを特徴とする災害時避難状況予測装置。
【請求項２】
前記入力部で入力される前記道路の情報は、複数のノードの情報と、前記ノードを互いに連結する複数のリンクの情報とを含むこと、を特徴とする請求項１に記載の災害時避難状況予測装置。
【請求項３】
前記入力部で前記道路の情報を入力する際に、地図を表示装置の画面に表示する手段と、前記地図を表示した画面上でポインタによって指示された位置を道路位置として設定することによって道路位置を入力する手段と、を有することを特徴とする請求項２に記載の災害時避難状況予測装置。
【請求項４】
前記入力部で前記避難所の位置の情報を入力する際に、地図を表示装置の画面に表示する手段と、前記地図を表示した画面上でポインタによって指示された位置を避難所の位置として設定することによって避難所の位置の情報を入力する手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の災害時避難状況予測装置。
【請求項５】
前記予測部は、前記所定領域内で互いに隣接する二つの避難所を結ぶ線分の垂直二等分線によってその所定領域を複数の分割領域に分割し、それらの分割領域それぞれに居住する住民が各分割領域内の避難所に最短の経路を通って避難するという条件で避難状況を予測するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の災害時避難状況予測装置。
【請求項６】
前記入力部は、前記道路の情報を外部データベースから読み込む手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の災害時避難状況予測装置。
【請求項７】
所定領域内の多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測する方法であって、
道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力ステップと、
前記入力ステップで入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測ステップと、
前記予測ステップで予測された避難状況を表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする災害時避難状況予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大災害発生時には、大勢の人々が各住居から避難所に向けて避難する。その際、災害によって発生した道路上の障害物や道路幅の狭い箇所などがボトルネックとなって、歩行速度が遅くなり、避難完了までの時間が平時と比べて大幅に長くなる可能性がある。また、災害発生場所と避難場所の位置関係や、避難経路についての自治体などからのタイムリーな情報提供によって、避難にかかる時間は大きく変わる可能性もある。
【０００３】
避難所の設定や設置、あるいは災害時の避難に備えた道路整備では、上記に示したようなボトルネック要因を考慮しながら進めることが望ましい。ボトルネック要因を考慮した検討では、避難訓練結果などを利用することが考えられるが、訓練では検討パターンが限られており、種々の整備項目の効果を比較検討することが困難である。
【０００４】
近年、コンピュータを用いたシミュレーション技術が発達し、さまざまな事象の再現について、その有効性が示されている。避難シミュレーション技術についても、特許提案がなされている。しかしながら、これらは、一時避難所から広域避難所への集団での避難にかかる時間についてのシミュレーション技術（特許文献１）や、建築物内での避難状況をシミュレートする技術（特許文献２）であり、広域にわたる各住居からの個別の住民の避難を予測するものではない。
【特許文献１】特開平５−１９６７７号公報
【特許文献２】特開２００４−８５９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、避難所の設定や設置、あるいは災害時の避難に備えた道路整備では、コンピュータを用いたシミュレーションを活用し、ボトルネック要因を考慮しながら進めることが有効である。しかしながら、広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測するシミュレーション装置はこれまでに提案されていない。
【０００６】
本発明は，広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測し、避難所設定や設置、災害時の避難に備えた道路整備を有効に進めるための情報を提供できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る災害時避難状況予測装置は、所定領域内の多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測する装置であって、道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力部と、前記入力部で入力された情報を記憶する記憶部と、前記入力部で入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測部と、前記予測部で予測された避難状況を表示する表示部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る災害時避難状況予測方法は、所定領域内の多数の人が災害時に複数の道路を通って複数の避難所へ避難する状況を予測する方法であって、道路、避難所の位置、避難経路、避難時の移動速度、通常時の人口分布および避難開始時刻の各情報を入力する入力ステップと、前記入力ステップで入力された情報に基づいて避難状況を予測する予測ステップと、前記予測ステップで予測された避難状況を表示する表示ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測することができ、それに基づいて、避難所設定や設置、災害時の避難に備えた道路整備を有効に進めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る避難状況予測装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る避難状況予測装置は、図１に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）１０と入力装置３０と内部記憶装置２０と出力装置４０を有する。ＣＰＵ１０は、データ入力ユニット１１と予測ユニット１２と出力・表示ユニット１３を備える。
【００１２】
データ入力ユニット１１は、後述する道路データ設定モジュール２２と、避難所位置や収容可能人数を設定する避難所設定モジュール２３と、避難時移動速度設定モジュール２４と、避難経路設定モジュール２５と、避難開始時刻設定モジュール２６と、通常時または避難時の人口分布を設定する人口分布設定モジュール２７とを含む。予測ユニット１２は避難状況予測モジュール３２を含み、各住民の避難状況を予測する。出力・表示ユニット１３は予測結果出力モジュール４２と予測結果表示モジュール４３を含み、予測結果をファイルや表示画面に出力する。内部記憶装置２０は、データ入力ユニット１１で設定され数値化された道路データ、避難所データなどのデータを格納する。
【００１３】
道路データ設定モジュール２２は、図２に示すように、道路ネットワークをノードとリンクの形式で入力する道路位置入力機能５２、道路を構成するリンク幅を入力する道路幅員設定機能５３、最大通行量設定機能５４および災害によって生じる障害物や道路破損箇所の位置を設定する道路破損箇所設定機能５５を有する。
【００１４】
避難シミュレーションを開始するには、道路データを作成する必要がある。精度よいシミュレーションをするためには、正確な道路データが必要になる。本実施形態に係る道路位置入力機能は、図３に示すように、地図情報を画像データとして道路データ作成画面の背景画面として表示させることができる。ユーザは、背景画面を見ながら、マウスなどのポインタを操作して、道路を適当な線分（リンク）に分割して、道路に沿って分割点（ノード）をクリックする。道路データ設定モジュールは、分割点（ノード）の座標と、前もって入力した背景画面とディスプレイ画面との距離比を勘案して実距離に換算し、道路ネットワークデータを作成する。
【００１５】
つぎに、この第１の実施形態における避難所設定モジュール２３の避難所位置設定機能について説明する。避難所設定は、道路データ作成画面と同様に、背景画面に道路データ作成画面と同縮尺の地図が表示された設定画面を介して行なわれる。ユーザは、図４に示すように、地図上で避難所の位置にカーソルを移動させ、クリックすることによって避難所の位置を決定する。避難所設定モジュール２３は、前もって入力された背景画面とディスプレイ画面との距離比を勘案して実距離に換算し、避難所位置を保存する。
【００１６】
次に避難所決定設定機能について説明する。本実施形態では、避難経路は、避難所を集中点とするボロノイ図をベースに作成する。すなわち、図５に示すように、隣接する２つの避難所間を結ぶ垂直二等分線によって仕切られた領域（ボロノイ多角形）内の住民は、その領域の中心部にある避難所に避難するものと考える。領域内のある地点に居住する住民は、その居住地に最近接の道路を始点として、避難所に向けて避難を開始する。
【００１７】
以上に説明したように、この実施形態の避難状況予測装置によれば、広域にわたって、各住居からの個別の住民の避難を予測し、避難所の設定や設置、災害時の避難に備えた道路整備を有効に進めるためのシミュレーション装置を実現することができる。さらに避難シミュレーションに必要な、道路データ設定や避難所設定を容易に効率的に行なうことができる。また、避難経路を簡便に検索することが可能となり、シミュレーション検討自体の効率の向上も図れる。
【００１８】
［第２の実施形態］
つぎに、本発明の第２の実施形態について説明する。ここで、第１の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１９】
第２の実施形態に係る避難状況予測装置は、図６に示すように、ＣＰＵ１０と入力装置３０と内部記憶装置２０と出力装置４０のほかに、外部データベース５０を有する。ＣＰＵ１０と外部データベース５０とはたとえば通信回線によって接続されている。また、搬送可能な記憶媒体を適宜に用いることでもよい。ＣＰＵ１０は、データ入力ユニット１１と予測ユニット１２と出力・表示ユニット１３を備える。
【００２０】
データ入力ユニット１１は、第１の実施形態とほぼ同様であるが、データ入力ユニット１１に含まれる道路データ設定モジュール２２ａの内容が異なる。すなわち、図７に示すように、道路データ設定モジュール２２ａは、図２の道路データ設定モジュール２２に比べて、道路位置入力機能５２に代えて道路位置データ読み込み機能５２ａを含んでいる。その他の構成は第１の実施形態とほぼ同様である。
【００２１】
この実施形態では、数値化された道路データは外部データベース５０に保存されており、道路データ設定モジュール２２ａの道路位置データ読み込み機能５２ａによって読み込まれる。
【００２２】
ここでは、数値道路データとして、国土交通省ホームページで公開されている道路データを例として説明する。データは各県ごとに１ファイルとして提供されている。図８ないし図１１に、国土交通省ホームページで公開されている道路データのフォーマットを示す。道路データは、道路ネットワークをリンクと呼ばれる線分に分割して表現し、その始終点をノードとして、その位置座標を数値データとして格納している。したがって、このファイルのリンクデータの領域から、起点ノードと終点ノードの番号を読み取って、対応するノードデータからノードの座標を取得し、さらにリンク中間点データの領域に記録されているリンク中間点の座標を取得し、順番に結ぶことによって、道路ネットワークの数値データが得られる。
【００２３】
図１２には、そのようにして取得したノードとリンクのデータを地図を背景とした画面上に描写したものである。この際、背景となる地図の縮尺に合うように、数値道路データの座標は換算している。この画面は、第１の実施形態において、マウスなどのポインタの操作により道路位置データの入力が終了した画面と同一のものとなる。引き続き、避難所の設定に移ればよい。
【００２４】
この第２の実施形態に係る避難所位置設定は第１の実施形態と同様の方法によって行なう。避難所設定は、道路データ作成画面と同様、背景画面に道路データ作成画面と同縮尺の地図が表示された設定画面を有する。ユーザは地図上で避難所の位置にカーソルを移動させ、クリックすることによって避難所の位置を決定する。避難所位置設定モジュールは、前もって入力された背景画面とディスプレイ画面との距離比を勘案して実距離に換算し、避難所位置を保存する。
【００２５】
避難所決定以降の手順は第１の実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る災害時避難状況予測装置の第１の実施形態の全体概念を示すブロック図。
【図２】図１の道路データ設定モジュールの構成を示す構成図。
【図３】本発明に係る災害時避難状況予測装置の第１の実施形態における道路データのノードとリンクの入力時における表示画面を示す説明図。
【図４】本発明に係る災害時避難状況予測装置の第１の実施形態における避難所データの設定入力時における表示画面を示す説明図。
【図５】本発明に係る災害時避難状況予測装置の第１の実施形態における避難経路探索時に住人の避難所を決定する方法を示す説明図。
【図６】本発明に係る災害時避難状況予測装置の第２の実施形態の全体概念を示すブロック図。
【図７】図６の道路データ設定モジュールの構成を示す構成図。
【図８】本発明に係る災害時避難状況予測装置の第２の実施形態において使用される外部数値道路データにおけるヘッダデータの一例を示す図。
【図９】図８の外部数値道路データにおけるノードデータの一例を示す図。
【図１０】図８の外部数値道路データにおけるリンクデータ（線分）の一例を示す図。
【図１１】図８の外部数値道路データにおけるリンク台帳データの一例を示す図。
【図１２】本発明に係る災害時避難状況予測装置の第２の実施形態において外部データベースから読み込んだ道路位置データを背景となる地図表示画面上に表示したイメージを示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１１  ：  データ入力ユニット
１２  ：  避難状況予測ユニット
１３  ：  出力・表示ユニット
２０  ：  内部記憶装置
２２，２２ａ  ：  道路データ設定モジュール
２３  ：  避難所設定モジュール
２４  ：  避難時移動速度設定モジュール
２５  ：  避難経路設定モジュール
２６  ：  避難開始時刻設定モジュール
２７  ：  人口分布設定モジュール
３０  ：  入力装置
３２  ：  避難状況予測モジュール
４０  ：  出力装置
４２  ：  予測結果出力モジュール
４３  ：  予測結果表示モジュール
５０  ：  外部データベース
５２  ：  道路位置入力機能
５２ａ  ：  道路位置データ読み込み機能
５３  ：  道路幅員設定機能
５４  ：  最大通行量設定機能
５５  ：  道路破損箇所設定機能
【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】
2009031461.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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