来街者の選好特性を考慮した
津波避難誘導システムの提案と効果
一瀬恭平 1，鳩山紀一郎 2，佐野可寸志 3，松田曜子 4

1 非会員 長岡技術科学大学大学院 環境社会基盤工学専攻（〒940-2188 新潟県長岡市上富岡町 1603-1）
Email:s153311@stn.nagaokaut.ac.jp
2 正会員 長岡技術科学大学 産学融合トップランナー育成センター（〒940-2188 新潟県長岡市上富岡町 1603-1）
Email:kii@vos.nagaokaut.ac.jp
3 正会員 長岡技術科学大学大学院 環境社会基盤工学専攻（〒940-2188 新潟県長岡市上富岡町 1603-1）
Email:sano@vos.nagaokaut.ac.jp
4 正会員 長岡技術科学大学大学院 環境社会基盤工学専攻（〒940-2188 新潟県長岡市上富岡町 1603-1）
Email:ymatsuda@vos.nagaokaut.ac.jp

1.はじめに開されている津波避難支援アプリケーションの主な機能としては，災害速報の通知，避難場所の(1)背景

リスト表示，安否確認の送受信機能などがある．

日本は地震の多い島国であり，それに伴う津波また，災害時の避難経路については，最短経路の被害を受けてきた．現在も南海トラフで想定され避難施設へ案内を行う手法をとっている．土地勘ている津波被害が懸念されており，津波防災対策のない来街者に避難経路を伝達する場合，経路のの大きな課題となっている．南海トラフ地震など情報を伝達する確実性が重要であると考える．その津波被害の発生が危惧されている地域では，ハのため，地図と経路を同時に認知でき，身近に所ード対策では，津波の威力を低減，または津波を持している可能性の高い携帯端末による情報伝抑え込むための海岸堤防・護岸や防波堤の整備，達は有効であると考える．

ソフト対策では，海岸堤防などの効果を考慮した上で，津波浸水想定区域の範囲を示す津波ハザー(2)本研究の位置づけと研究目的

ドマップの策定や，津波避難計画の策定などを行

津波避難に関する研究では複数あり，山田ら 1)っている．しかしながら，これらの対策は主に地は，徒歩による津波避難者の行動モデルをモデル

域住民を対象とした対策が多く，観光などの目的化することで，避難圏域を示した．避難施設の選で一時的に訪れている来街者を対象としたもの

択は避難する方向，距離，施設階数が主な要因とでは基本的にはない．また，来街者が地域の道路して挙げられることを示した．津波避難計画の作や避難場所などの知識は薄いことが考えられる

成支援という面では，中居ら 2)の津波避難評価シため，津波発生時に現在いるところから避難するステムの構築が挙げられる．マルチエージェント

ことができる避難場所や経路が分からないといシミュレーションと呼ばれるシミュレーションった状況にある．

手法を使うことで住民の行動をエージェントと来街者が利用することのできる津波対策の中にした津波避難シミュレーションを実行し，津波避は津波避難支援アプリケーションがある．現在公難計画への評価を行うものである．平松ら 3)の研

究では，東日本大震災において避難者の半数以上波避難を支援するシステムを開発することにはが自動車を利用していたという事実から，自動車一定の意義があるものと考える．そして，支援を避難の方針設計について検討を行っている．しか行うシステムは，不特定多数に情報を確実に伝達しながら，来街者を対象として津波避難誘導を行し，それが個人に対応した情報である必要がある

う有効的なシステムについては十分に検討されため，身近に所持しているスマートフォンなどのていない．

携帯端末による情報提供が有効であると考える．

次に，避難時における経路選択に関する研究でしかしながら，現状既存の津波避難支援アプリケ

は，佐藤ら 4) の来街者を対象とした口頭のインスーションでは，避難誘導をする場合の経路探索がトラクションや津波避難誘導サインの効果に関最短経路で行われるため，個人の選択に適した経する研究を行ったものがある．口頭のインストラ

路を選択しておらず，避難時に通る道としては好クションでは伝えられる情報に限りがあり，目的ましくない道路を案内する可能性がある．そこで地としては距離の短さではなく，経路の単純さが本研究では，避難時における来街者の経路選択モ望ましいことが分かっている．また，前項の山田デルの推定を行い，それを用いることで避難誘導

ら 1)の研究では，津波避難者の行動モデルにおけを行うシステムの構築をし，その有効性を検証する避難施設の選択には避難する方向，距離，施設ることを目的とする．の階数が主な要因として挙げられることを示した．竹上ら 5)は，歩行者の経路選択行動に影響を2.来街者を対象とした選好の調査・分析

及ぼす要因を「経路長」，「歩行環境」，「空間的定位」，「歩行者属性」とし，その内，歩行者が空間(1)調査概要及び項目的位置を認識しながら歩いているときの行動特本研究では，来街者を対象として津波避難時性のことを表す空間的定位に着目し，目的地が自における経路や避難場所の選好意識について調身の進行方向と比較する目的地指向性及び自身査する．来街者は地域住民とは違い，被災した場の進行方向を保持しようとする方向保持性が行所の道路の状況や避難場所などの避難の行動選動選択にどのように影響するかを調査し，経路選択を行うための判断の材料を持っていない．しか択モデルを構築した．大佛ら 6)の研究では，経路しながら，来街者においても確実に逃げることが選択を「経路長」，歩行環境」，「空間的定位」，「歩できる以外でも道路状況や避難場所の状態によ行者属性」に加えて道路の右左折の階数であるってはそこへ避難することに対して不安に感じ「ターン回数」が要因であるとし，地図を見た場るものである．そのため，単純に最短の避難場所

合における経路選択についてどの要因を重視しへ最短の経路で誘導することは，来街者にとってているかを調査している．ここでは，グリッド状も不安のある誘導法であると考えられる．今回はの道路と複雑に入り組んだ道路で結果が変わり，仮想的に２種類の避難ルートを候補として出し，グリッド状道路ではターン回数と道路幅員の影どちらのルートで避難したいと思うかを回答す

響が強く，複雑な道路の形状では道路幅員と目印る SP(選好意識：Stated Preferences)調査を実施となる施設の影響が強いことが分かった．以上のし，選好意識を明らかにすることで津波避難時にことから，経路選択は現在の津波避難支援アプリ

おける避難経路および避難場所の選択モデルをケーションである最短経路による誘導法では，個構築する．

人の経路選択行動に合わないことが分かる．
以上のようなことから，来街者を対象とした津アンケートは，Web アンケートで実施し，調査対象を自力で歩行が可能な人とし，年齢層，性別ともに均等な人数のサンプルをとった．設問内容
は誘導ルートについてどちらが好ましいかをきく二肢選択問題のほか，個人属性として，年齢，性別，居住地方，過去に地震や津波などの災害か

表-1

選定要因と水準値

要因

水準

属性

避難時間[分]10

道路 ターン回数[回]

85含む

含まない

高台

狭幅員道路

ら避難した経験があるか，自力で歩行が可能か，避難海へ行く頻度について回答をもらった．

場所 避難方向[度]6030

避難時間[分]74

津波 道路 ターン回数[回]

52含む

含まない

(2)SP 調査の設計

避難アンケート調査は実験計画法に基づいて水準

混雑度

混みやすい 混みにくい

狭幅員道路

タワー 避難混雑度

混みやすい 混みにくい

場所 避難方向[度]値を設定した．変数については，竹上ら 5)，大佛

30-30-60

ら 6)の研究より，経路選択に影響を与える要因として「経路長」，「歩行環境」，「空間的定位」，「歩(3)調査結果行者属性」，「ターン回数」があげられている．まWeb アンケート調査の回収結果は 320 であった，山田ら１)の研究では，避難施設の選択には「避たが，有効サンプル数は 317 であった．年齢，性難する方向」，「距離」，「施設の階数」が主な要因

別については偏りが内容に調査を行ったため，均であるとされている．以上の既存研究から本研究等にサンプルをとることができた．また，居住地における要因を選定し，その水準についても設定方についても人口の多い関東，近畿地方に偏りをを行った．表-1 に選定した要因とその水準値を示見せているが，全地域から回答を収集できた．避す．

難した経験の有るうち，一番多い回答は地震によプロファイルの作成については，実験計画法のる避難した経験であった．これは津波や洪水とい内，ペアワイズ法を用いてテストケース生成を行った災害よりも被害に合う可能性のある地域のった．表-2 にテストケース生成のパターンについ対象が多いために経験した人が多いと考えられて示す．このテストケースの 3 因子間網羅率はる．また，その他の回答では大雨によって避難し95.6％であった．

たという回答があった．各設問における回答の選択割合を表-3 に示す．
表-2No.

高台

タワー

高台

タワー

避難時間 避難時間 ターン回数 ターン回数

テストケース生成結果

高台

タワー

高台

タワー

幅員

幅員

混雑度

混雑度

高台

タワー

高台

タワー

避難方向 避難方向 狭幅員道路 狭幅員道路

110452含まない含む

混みやすい 混みにくい

30

-60

01.456210455含まない含む

混みにくい 混みやすい

30-6001.236

310452含む

含まない 混みにくい 混みやすい

60

30

1.82

0410482含まない

混みにくい 混みやすい

60

-30

0

1.112

510755

含まない 含まない 混みやすい 混みにくい

60

-30

00610

752含まない

混みにくい 混みにくい

60

30

1.95

0

710785含む

含まない 混みにくい 混みやすい

60

30

01.799810785含む

含まない 混みやすい 混みにくい

9

10

45

5含まない

10

10

452含む

11

10

4

5512

10

48213

10

752

14

10

7

55含む

15

10

78

2含まない含む

16

10

78

5含まない含む含む含む

30

-30

1.54

0

混みにくい 混みやすい

60

30

01含まない 混みにくい 混みにくい

60

-30

1.76

0

含まない 含まない 混みやすい 混みにくい

60

30

00

含まない 混みにくい 混みやすい

30-601.480

含まない 含まない 混みにくい 混みやすい

30-300030-601.620

混みやすい 混みにくい

6030

01.799

混みにくい 混みにくい

30-30

01.729含む含む

含まない 混みにくい 混みにくい表-3

各設問の選択割合

𝑥1𝑗 ：選択肢 j の避難時間[min]𝑥2𝑗 ：選択肢 j の時のターン回数[回]
𝑥3𝑗 ：選択肢 j の時の狭幅員道路(幅員が狭い道路を通る時間)[min]𝑥4𝑗 ：選択肢 j の時の混雑度(1：混雑しにくい，0：混雑しやすい)
𝑥5𝑗 ：選択肢 j の時の避難方向[°]𝑥6 ：避難経験の有無(1：避難経験有，0：避難経験なし) 𝑥7 ：年齢[歳]𝑥8 ：性別(1：男性，0：女性)
𝑥9 ：歩行レベル(1：走ることも可能，0：走ることには不安がある)
𝛼1 ～𝛼9 ：パラメータ

𝛼10 ：定数項

なお，狭幅員道路については，経路中で細街路が含まれている区間の移動時間を基準した．
(4)行動選択モデルの作成
Web アンケート調査から得られた結果から，行動選択モデルを作成する．今回は二項ロジッ(5)パラメータ推定結果
表-4 にパラメータ推定結果を示す．調整済み

トモデルによるモデル式を採用した．

尤度比が 0.2 以上であることから適合率は良いと<モデル式>

いえる．

𝑃𝑛 (𝑖) = ∑exp⁡(𝑉𝑖𝑛 )…(1)𝑗∈𝐽𝑛 exp⁡(𝑉𝑗𝑛 )パラメータを見ると，避難時間は長くなるほどに効用が下がり，幅員の狭い道路を通る場合は，ここで，通らない場合に比べて約 5 倍のマイナスの効用をPn(i)：個人 n が利用可能な選択肢集合（Jn）から生み出すことが分かる．避難方向の係数が正であ

選択肢 i を選ぶ確率ることから海側へ逃げることへの不安感がある

Vjn ：各選択肢の効用確定項

ことも確認できる．避難経験の有無では過去に避Vin ：選択肢 i の効用確定項

難経験がある場合の方が高台へ逃げたいと考える傾向があることが分かる．これは避難した経験<効用確定項>から津波避難タワーなどの 1 次避難場所に対する

𝑉1 = 𝛼1 𝑥11 + 𝛼2 𝑥21 + 𝛼3 𝑥31 + 𝛼4 𝑥41 + 𝛼5 𝑥51 +不安が避難経験なしの場合よりも強くある影響

𝛼6 𝑥6 + 𝛼7 𝑥7 + 𝛼8 𝑥8 + 𝛼9 𝑥9 + 𝛼10…(2)𝑉2 = 𝛼1 𝑥12 + 𝛼2 𝑥22 + 𝛼3 𝑥32 + 𝛼4 𝑥42 + 𝛼5 𝑥52…(3)であると考える．
今回の調査では，高台に逃げたいという傾向が強くみられることが分かった．しかしながら，モデルの精度については固定層による影響

ここで，についてを考慮し，水準値を変えるなど SP 調査

𝑉𝑗 ：選択肢 j を選択したときの効用(j=1：高台，の設計が必要であると考える．

j=2：津波避難タワー)

表-4

パラメータ推定結果

説明変数

係数 標準偏差t値

避難時間[分]-0.1040.027 -3.852

狭幅員道路[分]-0.3900.037 -10.593

混雑度(1:混みにくい) 0.797

0.061 13.053

避難方向[°]

0.012

0.002

6.999

避難経験(1:有)

0.431

0.120

3.582

年齢[歳]

0.016

0.002

6.411

自由度

2536

調整済み尤度比

0.2301

的中率73.3%

図-1 避難誘導アプリケーションの機能

4.実証実験
(1)実証実験概要
表-5 に実証実験の概要について示す．実証実

3.避難誘導アプリケーションの構築

験は，作成した行動選択モデルを利用した避難

津波避難を支援するアプリケーションを作る

誘導法と最短経路による誘導法の 2 種類の避難

場合の避難誘導システム部分は，地震災害時にルートを実際に移動してもらい，移動後にアン通信回線が切断する可能性を考慮し，携帯端末ケート調査を行う．内容は，実際に移動してもで経路探索を実行できる形式が望ましい．しからった誘導法のどちらが好ましいかを比較評価しながら，今回は行動選択モデルを用いた避難してもらう．また，実験中は GPS のログを 10誘導システムを用いて実証実験を行うものであ

秒間隔でサーバに送信することで軌跡の記録をり，すべてオフライン上で実行できるようにす行った．図-2 に本手法による誘導法と最短経路るには環境構築が困難であるため，本研究ではによる誘導法のルートを示す．最短経路による比較的環境構築が容易である手法を用いた．各

誘導法では，南東の海側へ 320ｍ進んだ先の避難機械部の機能的役割を図-1 に示す．

タワーへのルート，本手法による誘導では，北主な機能はサーバ側と携帯端末などのクライアント側に分けることができる．サーバ側では，西の山側へ 500ｍ進んだ先の高台へ逃げるルートが提示された．

経路探索に必要なデータベースの管理，作成した行動選択モデルを利用した経路探索の計算，実験

表-5 実証実験の概要

時の避難軌跡を記録するための位置情報の記録

被験者

黒潮町に土地勘のない学生：20名

機能を実装した．クライアント側では，地図の表

実験場所

高知県幡多郡黒潮町

示や位置情報の取得の地図としての基本機能に実証実験内容追加して行動選択モデルを利用するために個人本手法による誘導ルートと最短経路による属性の入力欄，避難経路の表示をする機能を実装した．そして，サーバ側とクライアント側の通信はサーバ側からは避難経路探索結果を送り，クラ誘導ルートを実際に歩き、どちらの誘導法が好ましいか比較評価
アンケート調査項目
各避難手法に対して4段階評価を行う。

イアント側では，経路探索のための位置情報，個避難先までの距離・道路が災害後に通れるか人属性の送信機能を実装した．

利用した道路の安心度・避難方向への安心度
道幅の広さ・避難場所が混雑しそうか(1)最短経路による誘導ルート
図 5-1(2)本手法による誘導ルート

避難誘導アプリケーションによる誘導経路(2)実験結果た．

実証実験のアンケート調査の結果，本手法に行動選択モデルを利用した津波避難誘導アプよる誘導法が最短経路による誘導法より好ましリケーションを開発し，実証実験を行った．結果，いと回答した割合は 75％であった．本手法による本手法による誘導法が好ましいと回答した人が誘導法を好ましい回答した理由としては，「山側全体の 75%であった．に逃げることができる」などの避難方向への安心

今後の課題としては，まず行動選択モデルの再度が大きく影響している意見が見られた．一方で検討がある．実証実験の結果より，今回の行動選最短経路による誘導法を好ましいと回答した理択モデルでは設定していなかった要因によって

由では，「交差点がなかった」，「工事中の場所が近行動選択に影響を及ぼすものがあった．これは，くになかった」など，本手法による誘導では設定選好意識調査の段階では想定していなかった変していなかった項目が大きな理由となっていた．

数によるものであるため，変数の追加検討，およ一方で，行動選択モデルを今回の各誘導法の避び水準値の再検討が必要であると考える．

難経路に適用した場合の本手法による誘導法のまた，再現性の向上も上げられる．今回のパラ選択確率は 98.7％であった．これは実証実験の結メータ推定では，固定層による影響を考慮してお果と大きく異なるが，これは先ほどのアンケートらず，必要以上に高台へ逃げる傾向が表れているの結果より，設定していないかった項目が選好のことが考えられる．これは，SP 調査の設計の段階理由となっているものがあり，その影響によってにおいて変数の水準プロファイルの組み合わせ行動選択モデルの選択確率との差が生じたと考について，より一層の検討が必要であると考える．

えられる．

アプリケーションの仕様についても，実装においてはオフラインでも機能するように変更す5.総括
本研究では来街者を対象とした避難誘導を行るとともに，利用ユーザーにとって使いやすいデザインを設計する必要があると考える．

うシステムについて，選好意識を考慮した行動選択モデルを示し，その有効性を検証した．

参考文献

選好意識調査ではアンケートを実施し，避難方

1)山田崇史，佐々木雅宏，岸本達也：「津波避難時の避難向，避難時間，避難場所の混雑度，道路幅員は行施設選択モデルを用いた避難施設圏域の推定 ―復興支動選択に影響を与える要因であることが分かっ

援調査アーカイブによる仙台市・名取市・岩沼市の分析―」 日本建築学会技術報告集 第 22 巻 第 51 号 20162)中居楓子，畑山満則，矢守克也：「避難計画作成支援をにした避難行動・誘導実験とその分析―石巻市中心市街目的とした津波避難評価システムの構築」 情報処理学

地における事例―」

土木学会論文集 B2(海洋工学)会研究報告 Vol.2013-IS-124 No,.3 2013

Vol.72 pp.I_1639-I164 20173)鳩山紀一郎，平松大輝：「自動車を利用した津波避難方

5)竹上直也，塚口博司：「空間的定位に基づいた歩行者の針設計手法に関する基礎的検討」 交通工学論文集 第経路選択行動モデルの構築」土木学会論文集 2006

1巻

第 2 号(特集号 A) pp.A_172-A_178 20154)佐藤翔輔，阿部紀代子，大塚友子，中川政治，皆川満洋，岩崎雅宏，今村文彦：「来街者の津波避難誘導をねらい

6)大佛俊泰，田中あずさ:「経路選択に関わる要因分析と歩行者行動のモデル化」日本建築学会計画系論文集2017