情報処理学会 インタラクション 2022
IPSJ Interaction 2022

4D16
2022/2/21

流体表現を用いた横浜駅周辺の津波シミュレーションについての提案
稲垣誠†1

川合康央†1

概要：日本では大きな地震が頻発しており，それに伴う津波によって大きな被害を被っている．近年では，南海トラフ地震による津波が危険視されており，各地で対策が行われている．本研究では，AI ベースのリアルタイム流体シミ
ュレーションプラグインである Zibra Liquids を使用して，より現実に近い津波シミュレーションを行ったものである．対象地区として，神奈川県横浜市横浜駅周辺を選定し，シミュレーションを行った．横浜駅周辺の 3D モデルは，国土交通省がオープンデータとして提供している PLATEAU を使用し，現実に近しい状況を再現している．

1. はじめに

2.2 津波表現
本システムで用いる津波表現として，AI ベースのリアル

日本では地理的な影響から，現在までにも数多くの巨大タイ ム流 体シ ミュ レー シ ョ ンプ ラグ イン であ る「 Zibra

地震を受けており，多くの被害を被ってきた．2011 年の東Liquids」を使用している．本プラグインを使用することで，日本大震災では，地震による被害とともに，地震によって水の動きをリアルに再現可能であり，津波が横浜駅周辺を発生した津波によって，甚大な被害がもたらされた．さら襲った場合にどのような動きをするのかを，より正確にシに現在では，100~200 年間隔で発生してきた南海トラフ地ミュレーションを行うことが出来る．

震の発生が予測されている[1]．この南海トラフ地震が発生した場合には，静岡県から宮崎県にかけての一部地域では，震度 7 の大地震となる可能性があるとされており，隣接す

2.3 シミュレーション対象地区
本研究で津波シミュレーションを行う対象地区を神奈川る周辺の広い地域でも，震度 6 弱から震度 6 強の強い揺れ県横浜市とした．粒子法を用いたシミュレーションは処理が想定されている．このような大規模な地震や津波が想定が膨大なものとなるため，本研究では範囲を限定し，横浜されている中，津波の被害シミュレーション[2, 3]や，津波駅周辺とした．横浜駅は，年間乗降客数が約 8 億 4100 万人による避難シミュレーション[4, 5]といった研究が行われとなるほどの大型の駅であり，近くを帷子川と呼ばれる東ている．本研究では，これらの研究を参考に，ゲームエン京湾と繋がる川が流れていることから，津波発生時には帷ジンである Unity を使用し，国土交通省よりオープンデー

子川の氾濫から浸水が起こると予想される．また，横浜市

タとして公開されている，PLATEAU の横浜市モデルを使は，東日本大震災での教訓を踏まえ，今後の津波災害から用し，AI ベースのリアルタイム流体シミュレーションプラ市民の安全を確保するための様々な取り組みを進めている．

グインを使用することで，より現実の津波浸水に近い動き

また，横浜市は平成 24 年 3 月に神奈川県が想定した津波を再現したシミュレーションの試作を行った．また，本シのうち，「慶長型地震」と呼ばれる地震による津波をモデルミュレーションを行うことで，どの場所にどのような被害として津波対策を実施している．
「慶長型地震」は，1605 年が出るのかを明らかにし，これらの結果から横浜駅周辺のに発生したとされる地震であり，津波が房総，伊豆，紀伊，津波防災計画に資するデータを取得することを目指すもの

四国，九州を襲ったとされている．さらに，「慶長型地震」とする．とは別に，神奈川県が平成 25 年 12 月に内閣府「首都直下地震モデル検討会」が提示した知見に基づき，5 つの地震

2. 研究方法
2.1 地理情報モデル
本システムの開発では，3 次元地理情報モデルとして，国土交通省が行っている 3D 都市モデル整備・活用・オーについて浸水域と浸水深が最大となるよう重ね合わせた図面を作成しており，これを「津波浸水想定」として設定している．これらの情報を参考に，本研究を進めていくものとする．

プンデータ化のリーディングプロジェクトであるPLATEAU を使用している．これにより，現実に近しい形でシミュレーションを行うことが可能となる．

3. 結果
今回，横浜駅周辺にて津波シミュレーションを行った†1 文教大学© 2022 Information Processing Society of Japan583

情報処理学会 インタラクション 2022
IPSJ Interaction 2022

4D162022/2/21（図 1-3）．結果，神奈川県が津波予想として出している「津波浸水想定図」（図 4）[6]，e-かなマップ「津波浸水想定マップ」（図 5）[7]の想定と近似する結果を出すことが出来た．しかし，横浜駅周辺での津波では，横浜駅付近を流れる帷子川の氾濫から浸水が始まると予想されるため，今後の研究としては，川の氾濫を想定したシミュレーションを行うことが必要であると考えられる．

図 4

図 1

対象地区の津波浸水想定図(神奈川県津波想定図)[6]

本システムで再現された津波の浸水(全体)図 5

対象地区の津波浸水想定図(e-かなマップ)[7]4. まとめ本研究では，横浜駅周辺を対象とした粒子法による津波シミュレーションの試作を行った．結果として，神奈川県が想定する津波浸水域に近しい状況を再現することが出来た．今回のシステムでは，横浜駅周辺という非常に狭い範
図 2

本システムで再現された津波の浸水(駅前棟辺り)

囲でのシミュレーションとなったが，今後の津波処理を改善することによって，さらに広範囲でのシミュレーションや，横浜市以外の津波が想定される地域を対象としてシミュレーションを行っていくこととする．
また，津波の浸水シミュレーションだけでなく，車両などの各種都市空間構成要素を配置し，津波によって動かされたオブジェクトがどのように移動し，避難経路などを塞ぐ可能性があるかなどのシミュレーションを行っていくこととする．
引き続き，実際の津波に近い状況を再現し，地方自治体における防災計画に資するデータ取得のためのシミュレーションシステムの開発を行っていく．

図 2

本システムで再現された津波の浸水(全体横)謝辞
本研究は JSPS 科研費 JP 19K12665 及び JP20K12517 の助成を受けたものです．

参考文献© 2022 Information Processing Society of Japan584

情報処理学会 インタラクション 2022
IPSJ Interaction 2022

4D16
2022/2/21[1] 金田義行. 南海トラフ巨大地震研究プロジェクト成果. 自然災害科学, 2021, vol. 40, no. 1, p. 23-37.
[2] 大石裕介, 新出孝政, 山崎崇史, 牧野嶋文泰, 馬場俊孝, 前田拓人, 近貞直孝, 対馬弘晃, 高川智博. 南海トラフ巨大地震の3 次元津波伝播シミュレーション. 土木学会論文集 B2 (海岸工学), 2020, vol. 76 no. 2, p.259- 264.
[3] 高橋幸宏, 能島暢呂. 南海トラフ巨大地震による津波の浸水深分布の空間相関特性の評価とシミュレーション. 地域安全学
会論文集, 2020, no.36, p.75-82.
[4] 服部匡洋, 大石秀雄, 中村真貴, 馬越一也, 篠原聖二. 広域道路ネットワークを対象とした地震被害シミュレーションの精度検証と被災度評価. 土木学会論文集 A1 (構造・地震工学),
2020, vol.76, no.4, p.516- 528.
[5] 亀田知沙, 高橋智幸. 津波避難時における歩車の相互作用を考慮した数値シミュレーションの開発, 土木学会論文集 B2 (海岸工学), 2017, vol.73, no.2, p.349- 354.
[6] “神奈川県津波浸水想定図”.
https://www.pref.kanagawa.jp/uploaded/attachment/759943.pdf,(参照 2021-12-22).
[7] “e-かなマップ 津波浸水想定マップ”.
https://www2.wagmap.jp/pref-kanagawa/Map, (参照 2021-12-22).

© 2022 Information Processing Society of Japan585