赤外線センサーによる歩行者数計測誤差の補正方法に関する研究
福岡大学都市空間情報行動研究所

今西 衞※

福岡大学都市空間情報行動研究所, 福岡大学経済学部

斎藤 参郎

福岡大学都市空間情報行動研究所

岩見 昌邦

福岡大学都市空間情報行動研究所

山城 興介
概

要

商店街がにぎわっているか、イベント時にどのくらいの集客があったかのこうかを調べるためには、商店街に日々何人の人が訪れているかを計測する必要がある。
そのためには、人数計測装置を商店街に常設する必要がある。安価な赤外線センサー方式の人数計測装置による人数計測を行ったところ、線上を複数人が同時に歩くため 1 人と認識してしまういわゆる共連れ問題が発生した。本研究では、同伴者数や、同時に複数人が歩いている、幅員や赤外線センサーの設置環境を考慮して、既存の人数計測装置の観測値をより真の値に近づける補正を行うことである。
1. 研究のねらいと目的

FQBIC が行っている回遊行動調査の対象

福岡大学都市空間情報行動研究所

地域では、人数計測装置を設置しておらず、(FQBIC)では、これまで、福岡、鹿児島など

まちに日々、何人の消費者が商店街やまち九州主要都市をはじめ、さまざまな都市でに訪れているかわかっていない。商店街の回遊行動調査を実施してきた。回遊行動調

中には、年に数回歩行者通行量調査を定点査を実施する中で、各都市や商店街が直面観測で行っているところもあるが、バーゲしている課題として、まちに何人の消費者ンやイベントなどでどれだけの人が呼び込がネットで訪れているかを把握できていなめたのか、時系列に比較して、どのようないことである([1])。

要因で通行量が増えたのかどうかを検討す

FQBIC は、九州の主要として回遊行動調ることができない。

査を実施するとともに、歩行者通行量調査

そこで、FQBIC は、商店街を中心として、を実施し、FQBIC がもつアルゴリズムを用人数計測装置を導入し、日々の通行量を計いることで、1 カ所の断面通行量を拡大推測することで、どのような要因で通行量が計し、まちに何人の消費者がネットで訪れ増えるのか、イベント行ったらどのくらいているかを正確に推計することができるの人が訪れるのかを把握することを提案し([2])。ている。

ショッピングモールや百貨店などの大規

人数計測装置には、ステレオカメラタイ

模商業施設には、パッサーカウンター（人プ、画像認識、レーザースキャナーなどの数計測装置）を設置し、来店者数をもとに、タイプがある。ステレオカメラタイプやレさまざまな販売促進の戦略を展開している。

ーザースキャナタイプは、精度は高いもの

1

の、非常に高価であり、商店街に導入する

第 3 章では、大分市セントポルタ中央町にには敷居が高い([3])。また、画像認識タイ

おける歩行者通行量調査の結果について説

プは、歩行者が重なって歩いている、いわ明する。第 4 章では、鹿児島市、大分市でゆる共連れを検知できず、精度が低くなる。

明らかになった問題点などを踏まえ、熊本

また、屋根のある商店街では、昼間と夜と市下通 2 番街で行った歩行者通行量調査のでは明暗が異なったり、床の色合いが変わ結果について述べる。第 5 章では、アンケったりして、人数を正確に計測するには非ート調査の質問項目である同伴者数に着目常に困難である。また、商店街の幅員がし、人数計測の補正をかける。第 6 章では10m-15m あるものもあり、この幅員の人数MCMC を用いた補正の仕組みを考える。第を計測する困難さがある。

7 章で結論と今後の展望を述べる。

そこで、われわれは、赤外線センサーによる人数計測に着目した。赤外線センサー

2. 鹿児島天文館本通りにおける歩行者通は非常に安価であり、商店街の朝夕の明暗行量調査にも対応でき、夜間でも計測することがで

2-1 天文館本通りにおける社会実験概要

きる、10-20m の幅員にも対応で対応するという特徴をもつ。

鹿児島天文館地区を社会実験地域として

しかし、赤外線センサーによる人数計測設定し、We Love 天文館協議会の協力を得

では、幅員が大きい場所では、共連れなどた。天文館本通りに、赤外線センサー式のによる人数計測の誤差が生じることがわか

人数計測装置を設置した(図 1)。本通りの道った。

路幅は 10m で、昼間は歩行者専用道路で上そこで、本研究のねらいは、歩行者が並部はアーケードに覆われている。天文館本んで歩いている状態、いわゆる共連れ問題

通りは、天文館地区で最も大きな商店街のなどで生じる赤外線センサーによる人数計通りであり、終日買い物客や観光客で賑わ測の誤差を補正する仕組みを構築することっている。

で、商店街に安価に人数計測装置を導入し、人数計測装置は、受光部に日光などの赤日々、待ちに訪れる消費者の人数を正確に外線が入らなければ、屋外でもカウントで把握することである。

きるタイプであり、かつ、方向別の人数計

本研究の目的は、共連れなど考えられる測も可能なタイプである(図 2)。

問題を解決するため、線上に同時に通過し今回採用した人数計測装置は、本通りのた人の数や、アンケート調査で聞いた同伴断面通行量を方向別に 15 分間隔で集計し、者数をパラメータとして、赤外線センサー

WiMAX 通信を通じて、データベースサーで計測された値を補正し、真の歩行者数をバへ集計結果を送る仕組みとなっている。

推定する仕組みを構築することである。

設置期間は、2012 年 11 月 5 日(月)から 11本章の構成は以下の通りである。

月 13 日(火)までの 9 日間である。また、11第 2 章では鹿児島市天文館本通りにおけ

月 10 日(土)、11 月 11 日(日)には、検証用とる歩行者通行量調査の結果について述べる。

して調査員による数取り器を用いた人数計

2測を同時に行っている。
手動機械

25000
18055

20000

16725
15184
12886
11006
9148
7067
11352
4936
9983
8717
2900
7412
1129
6117
4738
100823303268

15000
10000
5000
0

図 1 天文館本通りにおける12259

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

図 3 天文館本通りの断面通行量

人数計測装置設置場所
3. 大分セントポルタ中央町における歩行者通行量調査
3-1 セントポルタ中央町における社会実験
概要
同様の機械を大分市セントポルタ中央町に設置した(図 4)。幅員 7m で、昼間は歩行者専用道路で上部はアーケードに覆われている。
図 2 本通りに設置された人数計測装置
2-2 天文館本通りの断面通行量の検証
図 3 は、2012 年 11 月 10 日(土)の天文館本通りの断面通行量である。調査員による計測結果が 18,055 人であるのに対して、赤外線センサーによる人数計測の結果が12,259 人と約 6,000 人機械に誤差が生じている。これは赤外線に対して 2 人以上が横並びに歩いていると、1 人としてカウントしてしまうためと思われる。
図 4 セントポルタ中央町における人数計測装置設置場所
設置期間は、2012 年 12 月 15 日(土)から12 月 16 日(日)までの 2 日間である。また、3

同期間中、検証用として調査員による数取道路で上部はアーケードに覆われている。

り器を用いた人数計測を同時に行っている。
3-2 セントポルタ中央町の断面通行量の検証
図 5 は、2012 年 12 月 15 日(土)のセントポルタ中央町の断面通行量である。調査員による計測結果が 13,232 人であるのに対して、赤外線センサーによる人数計測の結果が 13,122 人と非常に近い値が出ている。

手動

14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0

図 6 下通 2 番街における機械

人数計測装置設置場所

11662 13232
13122
9323
8059 11847
6538 9789
5274
4163
7877
6298
2454
1467
5050
645
3393
37113502453

設置期間は、2013 年 6 月 15 日(土)から 6月 16 日(日)までの 2 日間である。また、同期間中、検証用として調査員による数取り器を用いた人数計測を同時に行っている。

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

さらに、共連れによる誤差を考慮して、赤図 5 セントポルタ中央街の断面通行量

外線上を同時に超えた人の人数も合わせて計測している。

天文館本通りとセントポルタ中央町の計
測環境の違いに、赤外線センサーが道路に4-2 下通 2 番街の断面通行量の検証

対して垂直になっているかどうかの違いが

図 7 は、2013 年 6 月 15 日(土)の下通 2ある。この結果から、誤差が生じない計測番街の断面通行量である。調査員による計方法として、道路に対して斜めに計測すべ測結果が 32,240 人であるのに対して、赤外きでないかという仮説をもった。

線センサーによる人数計測の結果が 21,915人と約 10,000 人の誤差が生じている。

4. 熊本下通 2 番街における歩行者通行量調査
4-1 下通 2 番街における社会実験概要
人数計測の誤差が共連れによるものなのか、計測装置の計測環境によるものかをより追究するために、熊本市下通 2 番街において、同様の機械を設置した(図 4)。下通 2番街の幅員は、18m で、昼間は歩行者専用
4手動は 2.48 人であった。

機械

35000

28541 3224024149

30000

横並びに歩いている人がすべて同伴者であるとは必ずしも言えない。また、同伴者

25000

19364
21915
16114
20000
12735
15000
19046
9254
15949
5466
10000
13138
3131
10733
1127
5000
8390
108440046286
0
10 11 2576
12 13 14 15 16 17 18 19 20

が 9 人などとても多いときに、全員が横並びに歩いていることも考えにくい。しかし、本節では、同伴者数を使ってデータを補正することにする。図 8 より 15 分間に 170

図 7 下通 2 番街の断面通行量

人までは機械による人数でも正確に計測さ5. 同伴者数にもとづく誤差の修正れており、15 分間に 170 人以上で誤差が生

鹿児島天文館本通りにおける 15 分おじている。そこで 15 分間に 170 人以上歩いきの調査員による人数計測と、機械によるているときに補正をかけるものとする。

人数計測の相関関係は図 8 の通りである。

鹿児島都心部における同伴者率が 48.2%、そのときの平均同伴者数が 2.48 人より、機械による 15 分間の人数計測値を x とおく

500

y = 3.0097x - 49.444
R² = 0.6792

400300と、補正人数 x̂ は次式で与えられる。

200100 x  0.482 x  2.48, if x  170xˆ   x, othrewise

-100

63
103
132
162
176
207
213219
223
234
245
254
268
283
304
342

0-200

図 8

この補正の結果得られた結果が図 9 で示調査による計測と機械による計測のされている。

相関関係

手動

図 8 より、歩行者通行量が増えれば増える

補正

25000ほど、誤差が生じていると考えられる。横

19295
16725
15184
18055
12886 17894
15000
11006 15623
9148 13700
100007067 11526
4936 9990
2900 7907
500011294859
322501008
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2020000

並びに人が歩くケースとして、カップル、友人などの同伴者が考えられる。そこで、
第 6 回鹿児島都心部消費者回遊行動調査の同伴者数に関する質問項目を用いて、赤外線センサーの人数計測の誤差を修正する。

図 9 補正結果

鹿児島都心部における同伴者率は 48.2%であった。また、そのときの平均同伴者数5調査員による人数計測が 18,055 人に対した大分では、人数計測の誤差は小さかった。て、機械による人数計測の補正結果が2 人以上が赤外線センサー上を同時にまたいだときに、人数計測装置は 1 人として19,295 人と誤差は 1,240 人に収まった。

カウントするが、当日同時に行っていたア
6. MCMC を用いた誤差の修正

ンケート調査の同伴者数の項目からある程アンケート調査で得られた同伴者数と、赤度、誤差を補正することができた。

外線センサーの線上を同時にまたいだ複数

セントポルタ中央町では、幅員が天文館の人が全く同一であるとは考えにくい。広

本通りや下通 2 番街と比べて若干狭いこと

い道路であれば、他人が平行して歩いていに加えて、人数計測装置の設置の都合上、る場合もあれば、同伴者が少し離れて歩い道路に対して赤外線が斜めに遮る形となっている場合もある。ている。このため、2 人が横並びに歩いてそこで、熊本の通行量調査では、調査員いても 2 人とカウンタされたのではないかによる断面通行量調査と同時に、線上に同と考える。
MCMC による分析の詳細は、今後の研究時に越えた人数も数えた。
また、3 つの通行量調査の地点の幅員はに委ねる。

天文館本通り 10m、セントポルタ中央町は7m、下通 2 番街は 18m であった。幅員が広謝辞いほど、同時に通過する人数も増えるので、本研究の一部は、総務省戦略的情報通信共連れの問題が大きくなる可能性がある。

研究開発推進制度(SCOPE)地域 ICT 振興型

また、3 つの調査の中で、セントポルタ中研究開発に係る研究開発採択課題「オート央町の人数計測での誤差は非常に小さい。

GPS と IMES 屋内測位による広域観光の動観測された人数に未知の分布にしたがっ態把握と回遊誘発情報提供システムの開発て、誤差があると仮定し、観測された値か研究」によるものです。

ら真の値を推定する方法の一つにマルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC: Markov-chain

参考文献

Monte Carlo)を用いたベイズ推定法がある。

[1]

具体的なモデル、分析については、今後の研究に委ねたい。
[2]

7. 結論と今後の課題
本研究では、鹿児島、大分、熊本の中心商店街において赤外線センサーによる人数[3]

計測装置を設置し、断面通行量を計測し、検証を行った。その結果、幅員の大きい鹿児島や熊本の商店街では、人数計測の誤差

斎藤参郎, "都市エクイティ指数の組
成とその流通機構創設の提案−ビッグデータ時代の都市研究と不動産ビジネス−," 不動産研究, vol. 55, pp.
13-25, 2013.
斎藤参郎, "[アカデメイア]アルゴリズ
ム特許−回遊パターンを正確に推計する方法−," 福岡大学研究推進部ニュース＆レポート Research, vol. 13,pp. 1-2, 2008.
帷子京市郎, 中村克行, 趙卉菁, and柴崎亮介, "レーザセンサを用いた歩行者通過人数の自動計測手法," 日本

写真測量学会平成 17 年度年次講演
会発表論文集, pp. 87-90, 2005.

が大きかった一方、比較的に幅員の狭かっ6