一般社団法人 電子情報通信学会
THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,
社団法人 電子情報通信学会
INFORMATIONAND COMMUNICATION ENGINEERS

信学技報
IEICE Technical Report
LOIS2019-83(2020-03)

信学技報
TECHNICAL REPORT OF IEICE.

THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,
INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

消防局の構成を分析・シミュレーションするツールの研究開発
矢吹 直也†

佐伯

幸郎†

中村

匡秀†,††† 神戸大学 〒 657–8501 神戸市灘区六甲台町 1–1†† 理化学研究所・革新知能統合研究センター〒 103–0027 東京都中央区日本橋 1–4–1
E-mail: †yabuki@ws.cs.kobe-u.ac.jp, ††sachio@carp.kobe-u.ac.jp, †††masa-n@cs.kobe-u.ac.jp
あらまし

消防署の数や配置，消防車の編成を規定する消防局の構成は，限られたリソースで効率的な消防活動を実現するための重要な要素である．本研究では，消防局の構成に基づいて，地域の各町丁目への消防車の駆けつけを計
算・可視化するツール FD-CAST を開発する．FD-CAST は，消防局の構成データと町丁目データから，消防署から各町丁目への距離とおおよその所要時間を算出する．これらのデータに基づいて，各町丁目で火災が発生した際に，どの車両が何秒で駆けつけるかを計算によって求め，結果を表形式および地図形式で可視化する．また，ユーザは消防署と車両の情報を変更することで，様々な構成での駆けつけをシミュレーションできる．本稿では FD-CAST のプ
ロトタイプを実装し，現実的な事例を題材にしたケーススタディを行った．実務者からのフィードバックを通して，

FD-CAST が消防局の構成問題の分析・検討に貢献していることを確認した．
キーワード

消防局，構成管理，可視化，Web アプリケーション，スマートシティ

A Tool for Analyzing and Simulating Fire Department Configuration
Naoya YABUKI† , Sachio SAIKI† , and Masahide NAKAMURA†,††† Kobe University, Rokkodai 1–1, Nada, Kobe, Hyogo, 657–8501 Japan†† Riken AIP, 1–4–1 Nihon-bashi, Chuo-ku, Tokyo 103–0027
E-mail: †yabuki@ws.cs.kobe-u.ac.jp, ††sachio@carp.kobe-u.ac.jp, †††masa-n@cs.kobe-u.ac.jp
Abstract The fire department configuration, which determines the number and the locations of fire stations aswell as the formation of fire trucks, is a key element to achieve eﬃcient fire fighting operations under limited resources. In this paper, we develop a tool, called FD-CAST, which visualizes estimated arrival information of fire
trucks for given fire department configuration. FD-CAST first computes the distance and time between every pairof a fire station and a town block, based on the configuration and geographic information. Then, assuming that afire occurs at a town block, FD-CAST derives a designated set of fire trucks to be dispatched and their estimatedtime of arrival. The result is visualized in a table and a choropleth map. A user can also simulate various situations
by modifying the configuration information. We have implemented a prototype of FD-CAST, and conducted casestudies with practical examples. Through feedback from fire oﬃcers, we confirm the eﬀectiveness of FD-CAST for
analyzing the fire department configuration problem.
Key words fire department, configuration management, visualization, Web application, smart city

1. は じ め に

我々が共同研究を行っている神戸市消防局でも同様の取り組みを開始している．この取り組みの目的は，消防局の構成（す近年，日本における多くの消防局では消防や救急の出動記録

なわち，市内の消防署の数，位置および各署の消防車の編成）

を ICT システムにより収集・記録している．この出動記録は，が，市内の各町丁目からの要請をどれだけ満たせるかを把握す

救急・消防の需要予測やリソース運用の最適化等のデータ駆動ることである．より具体的には，以下の問いに関する答えを知アプローチに活用することが期待されている．例として，消防りたいと考えている．

防災科学センターでは，消防需要の分布を可視化し，現在の充問い Q1:「ある町丁目 B で火事が起きた時，指定された消防車

足状況の把握を行っている [2]．

- 157 —1—
This article is a technical report without peer review, and its polished and/or extended version may be published elsewhere.
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の部隊セット F は，許容時間 T 以内に，B へ到着できるか？」

表 1 神戸市の消防署数および車種別消防車数
区

消防署

指揮車

救助車

放水車

救急車

はしご車

計

東灘

4

1

1

9(6)

4

2(1)

17

灘

2

1

1

3(2)

3

0

8

中央

3

1

2

5(3)

4

2(1)

14

兵庫

2

1

1

3(2)

2

0

7

成の変更，消防署の場所の移動，新しい消防署の建設を含む．

長田

2

1

1

3(2)

3

2(1)

10

もし Q1 の答えが否であるならば，よりよい構成を知るために
以下の問題の答えも必要となる．
問い Q2: 「消防局の構成を変更したとき，Q1 の答えはどのよ
うに変化するか？」 構成の変更とは，ある消防署の消防車の編
現在，一部の消防局職員によって，これらの問いに答える取

須磨

3

1

1

5(3)

3

0

10

り組みが試行錯誤的に行われているが，エクセルや GIS 等の汎

垂水

4

1

1

7(5)

4

2(1)

15

用ツールを用いた分析にとどまっている．神戸市には 28 の消

西

3

1

1

6(3)

4

1

13

防署と 3,326 の町丁目があり，その組み合わせは 93,128 通り

北

5

2

2

11(6)

5

3(2)

23

におよぶ．さらに消防局の構成を変えると組み合わせは爆発的

計

28

10

11

52

32

12 117に増えるため，手動による分析は困難を極めている．
本研究の目的は，一般の消防局員がデータマイニングの専門知識を必要とせずに，問い Q1 や Q2 のための分析を行えるよういた．その結果，FD-CAST が問い Q1, Q2 に答えるための有用なツールであることが示された．

にすることである．目的を達成するため，本稿では消防局構成分

2. 準

析・シミュレーションツール FD-CAST (Fire Department

備

Configulation Analysys and Simulation Tool) の提案・

2. 1 消防局におけるデータ開発を行う．FD-CAST は，それぞれ Q1,Q2 に対応する以下

近年，各自治体における消防局では，最新の ICT システムの要求 R1,R2 に基づいて開発される．

が導入され，消防・救急業務の効率化が図られている．こうし

要求 R1 (駆けつけの可視化): 全町丁目のそれぞれ B におい

た ICT システムで記録・管理されるデータの代表的なものとて，B に最も早く到着できる消防車を， 車種ごとにリストする

して，出動データ，署所データ，車両データ等がある．各種出こと．リストの各要素は，駆けつけた消防車の ID と，消防署

動データは，消防局における救急や消防の出動の詳細を記録しからの距離，到着までの所要時間（駆付け時間）を含むこと．

たもので，データ項目には出動日時，災害種別，出動車両番号，

このリストは Q1 の分析を容易化するように可視化すること．

現着日時等が含まれる．災害種別は，火災，救急，救助，水災，要求 R2 (シミュレーション): ツールの全てのユーザはそれ警戒等，対応した災害の種類・任務を表す．署所データとは，

ぞれ消防局の構成を自由に変更できること．可能な変更は，消消防署についてのデータで，消防局管轄の消防署の名称や住所

防署内の消防車の追加，移動，削除であること．同様に，消防が含まれる．車両データは，消防局が所持している消防・救急署の追加や移動，削除も可能であること．変更後の新たな構成

車両のデータで，車両番号，配属消防署，車種，兼務車両といっにおいて，P1 と同様に可視化を行えること．

たデータが含まれる．兼務車両とは，複数任務を兼務する同一

これらの要求を満たすため，我々は FD-CAST を以下の段階に基づいて開発する．

小隊によって運用される車両群を指す．したがって，いずれかの車両が出動中は，他の兼務車両は出動できない．

Step 1 (データの準備): FD-CAST に必要なデータを準備す

2. 2 消防局の構成問題

る．消防局の構成データ，神戸市内の町丁目の位置，町丁目と自治体の消防局が，地域内のどこに何か所の消防署を設置し，消防署の間の道なりの距離などを含む．

それぞれの消防署に車両を何台配置するかを決定する問題を，

Step 2 (駆けつけの可視化):

ある町丁目 B で火災が起こっ

本稿では消防局の構成問題と呼ぶ．構成問題は，自治体の地域た際，各タイプの消防車両がどこからどのぐらいの時間で駆けにおいて火災が起きた時，迅速かつ効率的な消火活動が可能か（注 1）

付けるかを計算し，結果を可視化する

どうかに直結する．したがって，現状や将来の状況を見すえて，.

Step 3 (構成の更新とシミュレーション): それぞれの消防局

よりよい消防局の構成を決定することが求められている．

員が独立して構成を変更し，可視化を再実行できるような機能を実装する．

神戸市の場合，9 つの区に 28 の消防署が設置されており，合計 130 の消防車，救急車が日常的に運用されている．各区に配

本稿では，提案する FD-CAST のプロトタイプを Web アプ

置されている消防署の数と，車種別の消防車の数を表 1 に示す．

リケーションとして実装し，ケーススタディを行った．具体的表の各行は，それぞれの区に存在する消防署と消防車の数を表には，神戸市消防局の放水隊の全町丁目に対する駆けつけのおしている．() 内は同時に出動可能な台数を示しており，兼務車

およその現状把握と，放水車の再配置による改善策のシミュ

両の制約によるものである．自治体の財政を鑑みると，部隊やレーションを行った．また，消防署を新設した際の効果を，駆車両を増やすことは容易ではない．限られたリソースの範囲でけつけの観点から分析した．さらに，FD-CAST を実際に神戸

効率のよい構成をいかに求めるかが命題となっている．

市消防局での業務に使用してもらい，フィードバックをいただ

2. 3 データに基づく構成の評価・改善
地域で火災が発生した際，火災の種別や規模に応じて，適切（注 1）：駆け付けの距離や時間は，地理情報と車両の平均速度から計算によってな消防車両群が速やかに現場に駆けつけ消火に当たる必要があ

求めるもので，実際の出動の実績データに一致するものではない- 158 -

—2—

る．例えば，一つの（理想的な）基準として「一般建物火災のクライアント場合，発生から 8 分以内に放水車が 4 台到着すること」という駆付を可視化するものが存在する．当然ながら，火災発生場所や消防局の構成に

サーバー

API

駆付の取得

(e)

駆付の計算

依存して，こうした基準は充足可能な場合とそうでない場合がある．したがって，消防局にとって「任意の町丁目に対して，

シミュレーシ
ョンする指定された車両のセットが何分で到着できるか」を把握するこ
Actor

(a)

神戸市消防局では，様々な基準を設定して，消防局の構成を

ログイン
カスタマイズ

データに基づいて評価し，改善する取り組みを行っている．しかしながら，現状ではエクセルや GIS(地理情報システム) 等，

であり，これは 1. で述べた問い Q2 に対応している．

距離データ

構成データ (b) 町丁⽬データ

ユーザ情報
の保守

(c)

ユーザデータ

図 1 FD-CAST のシステムアーキテクチャ

汎用ツールを用いてデータ分析を行っており，現在の構成を評な構成をシミュレーションで試して評価することは現状不可能

(d)

構成の変更

距離の計算

とは最大の関心事であり，これは 1. で述べた問い Q1 である．

価するだけでも膨大な作業時間がかかっている．さらに，様々

駆付データ

図は文献 [6] で示された記法に基づいている．四角はエンティ
ティ， ＋―∈ は親子関係，＋―… は参照関係を表す．各エン
ティティのデータ項目の下には，インスタンスを例示している．

2. 4 FigMap4SC: 細粒度地図彩色サービス
我々の研究グループでは，与えられたデータに基づいて地図を

町丁⽬ towncode, 住所灘区六甲台町, 緯度, 経度
東灘区住吉東町
町丁⽬
距離 sid, towncode, 距離, 時間(d)距離

色付けし，階級区分図を作成する Web サービス FigMap4SCを開発している [3]．ユーザが地域内の住所 (市，区，町または消防署

トを与えると，FigMap4SC は指定された粒度の階級区分図を
ユーザ uid, 名前, パスワード

自動的に作成して表示する．また，Web-API を公開しており，

1, yabuki, 1a9e...
2, kobeﬁre, 2dee..
:.

外部のアプリケーションは人手を介さずに FigMap4SC に直接

⾊
(c)

ユーザ

uid,

uid, sid,
1, 1,
1, 2,
1, 3,
1, 4,
:

1,
1,
1,
1,
1,

順番, ⾊コード

yabuki, 1, #0000FF
yabuki, 2, #0066FF:

駆付 uid, towncode, tid, 順番, vid, 時間, 距離

2,

,

,

13

灘11, ⻘⾕橋, タンク⾞, 灘13, 灘, 普通化学⾞, 灘2
東灘11, 東灘, タンク⾞, 東灘3
東灘2, 深⽥池, ⼩型ポンプ⾞, -

(e)

駆付

1, 102096000, WG, 1,
1, 102096000, WG, 2,
1, 102096000, WG, 3,
1, 102096000, WG, 4,:

灘13, 223, 1859
灘11, 309, 2581
東灘2, 369.3083
東灘11, 565, 4715

⾞種 tid, 名前, 所属グループ:

⼩型ポンプ, WG
普通化学⾞, WG
タンク⾞, WG
普通ポンプ⾞, WG
放⽔⾞群, -

SP,
NC,
TA,
NP,
WG,
:

研究においても，消防車の駆付け時間を地図上に可視化する手(a)段として，FigMap4SC を用いる．

名前, 区, 住所

灘, 灘, 神⽊通⻘⾕橋, 灘, 城の下通
東灘, 東灘, 住吉東町
深⽥池, 東灘, 住吉⼭⼿

⾞両 uid, 灘vid, 灘消防署
, ⾞種, 兼務⾞両
⼩型ポンプ 灘部アプリは自身の分析結果を地図上に容易に可視化できる．本3. FD-CAST: Fire Department Configuration Analysis and Simulation Tool

, 34.728, 135.232, 34.691, 135.194

1, 102096000, 1859, 458
2, 102096000, 4715, 565
3, 102096000, 2581, 309
4, 102096000, 3083, 369:丁目) をキーとし，それに紐づく値をバリューとするデータセッ

データを投入できる．FigMap4SC を用いることで，任意の外

102096000,
101014000,
:

(b)

構成

割当 ⽕災基準, 任務分類, tid, 出動数
建物⽕災, 消⽕, WG, 4
建物⽕災, 救助, RG, 1:

図 2 FD-CAST のデータモデル(a) 構成データ：消防局の構成を定義・管理するデータであり，

前節で述べた課題を解決すべく，本研究では消防局構成分

消防署，車両，車種，割当の 4 つのエンティティで構成される．

析・シミュレーションツール FD-CAST (Fire Department

消防署は，消防局管轄の各消防署の名前，管轄区，住所を保持

Configulation Analysys and Simulation Tool) を開発する．車両は，消防局管轄の各車両の ID，所属する消防署，車する．FD-CAST は，1. で述べた要求 R1 (駆けつけの可視化)

種，兼務車両の情報を保持する．車種は車両のタイプ（クラス）および R2 (シミュレーション) に基づいて開発される．

を定義するもので，用途に応じた車種の定義，および，複数の車

3. 1 システムアーキテクチャ

種をまとめた車種群をグループとして定義する．割当は，どの

FD-CAST のシステムアーキテクチャを図 1 に示す．FD-

火災種別・任務分類にどの車種（群）を何台出動させるべきか

CAST は，クライアント・サーバ形式の Web アプリケーショを割り当てる情報を保持する．消防署と車両については，ユーンとして開発する．図の左側は，クライアント側の機能を表し

ザの ID を主キーに含めることで，FD-CAST のユーザ毎に自ている．ユーザは，Web ブラウザを用いて，駆けつけの可視化

由に追加・変更できるようにしている．今回の構成データは，を行ったり，構成を変更したりすることができる．複数のユー

神戸市消防局から提供されたデータに基づき作成している．

ザが独立して構成を変更したりシミュレーションしたりできる(b) 町丁目データ：自治体が管理するすべての町丁目の住所とように，ユーザ管理の機能も備えている．図の右側は，サーバ

その中心点の緯度・経度を保持する町丁目エンティティで構成側の機能およびデータを表す．以降の節で詳細を説明する．

される．神戸市の場合，9 つの区に 3,326 の町丁目が存在し，

3. 2 データの準備

それぞれの 9 桁の住所コード (towncode) で識別される．今回

FD-CAST の実現に必要なデータを準備する．図 1 に示す通の町丁目データは，神戸市のオープンデータカタログから神戸り，FD-CAST は，3 種類のマスタデータ（(a) 構成データ，

市全市の町丁目リスト [5] を取得し，その緯度・経度を Yahoo(b) 町丁目データ，(c) ユーザデータ）と，2 種類の導出デー

GeoCoding API [4] によって求めて作成した．

タ（(d) 距離データ，(e) 駆付データ）を利用する．図 2 に(c) ユーザデータ：FD-CAST のユーザの情報を管理するデー

FD-CAST のデータモデルを定義する ER 図を示す．この ERタであり，ユーザ，色の 2 つのエンティティで構成される．ユー
ザは，ユーザの ID，名前，パスワードを保持する．色は，ユー- 159 -

—3—

ザ定義の可視化用カラースケールを定義する．ユーザデータはの 4 台が選出された．
全町丁目に対する駆付データが上記の手順によって作成され

FD-CAST のユーザ登録機能で作成される．
(d) 距離データ：消防署から町丁目までの距離を管理する距離

ると，それらを表形式に一覧して可視化する．ここで，表の各

エンティティで構成される．各インスタンスは，1 つの消防署

行は町丁目を，各列はその町丁目への車種別の駆けつけ情報をと 1 つの町丁目の距離 (m) とおおよその所要時間 (秒) を保持表示する．表の各セルには，車両 ID と，消防署から町丁目まする．距離の値は，消防署の住所と町丁目の座標から，地理情での距離・所要時間を表示する．

報に基づいて導出する．所要時間は，距離を車両の平均速度でまた，所要時間に応じてセルを色分けすることで，データの割ることで算出する．今回の距離データは，Google Direction

理解を助ける．デフォルトでは，所要時間が短いほど青く，長API [1] を用いて，神戸市の 28 消防署 ×3,326 町丁目の全ペア

いほど赤く表示されるようになっている．このカラースケール

に対して道なりの経路を求め，その経路長を距離として作成しは，ユーザ好みの配色にカスタマイズ可能であり，設定値は色た．また，車両の平均速度は FD-CAST のユーザが自由に設定

エンティティで管理される．また，駆付けデータは，各列の属できるものとし，デフォルト値を時速 30km としている．

性でソートしたり，住所や駆けつけ時間の値で検索・絞り込み(e) 駆付データ：各町丁目にどの消防車両が何分で駆けつけらを行うことで，細かい分析ができるようになっている．

れるかを保持する駆付エンティティで構成される．主キーはさらに，FigMap4SC (2. 4 参照) と連携することで，駆付け[ユーザ ID，町丁目コード，車種，順番] で構成されており，ユー

データを地図上に可視化することもできる．駆付けデータの各

ザごとに独立した駆付けの情報を管理すること，および，各町

町丁目の住所とセルに割り当てられている色コードのペアを丁目に到着する車両を車種別・到着順で管理することを想定しFigMap4SC の Web-API に渡すことで，現在の構成から計算ている．各インスタンスの属性は，駆けつける車両の ID とそされた駆けつけ情報を階級区分図上に可視化できる．これによの所要時間，消防署からの距離を保持する．駆付データは，次り，地理的にどの町丁目への駆けつけに時間がかかるか地図上節で述べる手順によって，FD-CAST が計算によって作成する．

で一目で確認できる．

3. 3 駆けつけの可視化

3. 4 構成の変更とシミュレーション

各町丁目 B で火災が発生した際，それぞれのタイプの消防車

要求 R2 に対応するために，FD-CAST は各ユーザが独立に両について，どの消防車両がどこからどのぐらいの時間で駆け構成データを変更することを許可する．具体的には，図 2 の構

つけるかを，以下の手順によって計算する．以降では，図 2 の成データのうち，[消防署] および [車両] のデータを追加，更新，

エンティティを [名前] で略記する．

削除することを許す．車両データについては，車両を出動不能

1) 指定された火災種別・任務に必要な車種 τ とその出動の設定にすることも可能である．これにより，地域内に新しい消防署を設置したり，ある消防署が管轄する車両を別の消防署

数 n を，[割当] から取得する．

2) τ に属するすべての車種 τ1 , τ2 , ..., τk を [車種] から取へ移動したり，様々な消防署の構成を試すことができる．なお，[車種] や [割当] は全国の消防局で共通的に使われるものである

得する．

3) 車種が τ1 , τ2 , ..., τk である全車両 v1 , v2 , ..., vs を [車から，現在のところこれらの変更は許可していない．
ユーザが構成データを変更したら，FD-CAST は再び距離の両] から求める．

4) 各 vi が所属する消防署 si と現在の町丁目 B をキーと計算，および，駆付の計算を実行し，新しい構成データに基づして [距離] を参照し，si から B の距離 δi と所用時間 ti を求く距離データ，駆付データを導出する（図 1 参照）．ユーザは再める．

び 3. 3 の駆付けの可視化によって，更新されたデータを閲覧・

5) v1 , v2 , ..., vs を所要時間で昇順にソートし，先頭 n 台

確認できる．

の車両 vf 1 , vf 2 , ..., vf n を町丁目 B の車種 τ に関する駆けつけ

上記のような構成の変更，可視化のプロセスを繰り返し実行車両として選出する．このとき，兼務車両が含まれていればそすることで，ユーザは様々な消防局の構成をシミュレーションの車両を除外し，次の順番の車両を繰り上げて選出する．

し，評価することができる．

6) 1 <= n について，(B, τ, j, vf j , δf j , tf j ) を [駆付]=j <に登録する．

3. 5 ユーザのログイン，カスタマイズ
FD-CAST は複数のユーザが独立して構成情報の分析・シ例として，図 2 のインスタンスを参照しながら，神戸市灘区

ミュレーションを行えるように，ユーザ情報を管理する．ユー

六甲台町で建物火災の消火任務に必要な駆けつけ情報を計算す

ザは，ログイン ID とパスワードを FD-CAST に登録することる．[割当] から，放水車群 (WG) が 4 台必要なことがわかる．

で，新しいユーザアカウントを作成できる．

[車種] から放水車群に含まれるのは，小型ポンプ車，普通化学

新しいユーザが作成されると，FD-CAST はそのユーザ専用車，タンク車，普通ポンプ車の 4 種類である．[車両] から，灘の [消防署]，[車両]，[距離]，[駆付け] テーブルを作成し，デフォ

2，灘 13 等の車両がリストアップされる．[消防署] と [距離] か

ルトのデータをロードする．また，[色] テーブルを作成し，デら各車両の所属消防署と灘区六甲台町の距離，および，所要時

フォルトのカラースケールも作成する．各ユーザ専用のテーブ間を求め，昇順にソートする．なお，灘 2 は灘 13 の兼務車両

ルを作ることで，ユーザは他のユーザに影響することなく，構なので，除外される．その結果，灘 13, 灘 11, 東灘 2, 東灘 17

成情報の変更・シミュレーションや可視化のカスタマイズを行- 160 -

—4—

表 2 実装に用いた技術
クライアントHTML5, JavaScript

サーバ

PHP5，Python (データ生成)

データベースMySQLWeb サーバ

Apache 2.4.37

ライブラリ

Google Maps API, Direction API, phpoﬃce

図 4 FigMap4SC との連携による地図上への駆けつけの可視化

図 3 駆けつけの可視化画面

える．

4. 実

図5

装

3. で述べたデータモデルおよび機能に基づいて，FD-CASTのプロトタイプを実装した．

車両構成の変更画面

以外の情報を変更できる．変更された情報は，データベースへと保存される．また，「追加」ボタンから新しい車両を追加し4. 1 利用した技術

たり，「不能化」ボタンから，その車両を出動不可の状態に変プロトタイプの実装に用いた技術を表 2 に示す．FD-CAST

更したりすることもできる．特定の車両を探したい場合，左上は Web アプリケーションとして実装されており，クライアンの「検索」ボタンを押すことで検索画面に遷移し，特定条件をト側には HTML5 と JavaScript，サーバ側には PHP を利用満たす車両のみを表示して探すこともできる．これらの機能にしてプログラミングした．距離データの生成には Python を用より，実際の現場では試せない仮想的な消防署の構成をシミュいた．データベースは MySQL を，Web Server には Apache

レーションすることが可能となる．

2.4.37 を，ライブラリは Google Maps API と Directions API，

4. 4 カラースケールの設定画面

phpoﬃce を利用した．

FD-CAST では，表形式で駆けつけ情報を可視化する際，駆4. 2 駆けつけの可視化画面

けつけ時間に応じた色分けを行う．この色は，0 秒〜600 秒ま図 3 に，駆けつけの可視化画面を示す．3. 3 で述べた通り，で 60 秒単位の各区分，および，600 秒以上の範囲にそれぞれ異表の各行は町丁目を表し，各列はその町丁目への車種別の駆けなる 11 色を割り当てるカラースケールで定義されている．デ

つけ情報を表示している．例として，表の 1 行 5 列目をみる

フォルトのカラースケールを図 6 に示す．この画面において，と，神戸市中央区三ノ宮町 1 丁目に 1 番目に到着できる放水車

ユーザは各区分の色を自分の好きな色に変更し，可視化結果のは「中央 13」であり，1,137m の距離を 138 秒で到着する計算

見映えを変えることができる．例えば，480 秒以内を無色，480であることがわかる．

秒以上を赤色にすることで，8 分以上の地域のみを彩色する等，表の各セルは，各車両の到着時間に応じて色分けされており，
デフォルトでは速いほど青く，遅いほど赤く表示される．左上

注目する基準に合わせてカラースケールを定義することで，分析に適した可視化手法を設定できる．

のプルダウンリストで，車両の平均速度を変更することができる．また，各列の値でデータをソートするボタンや，検索のためのボタンがついている．
図 6 カラースケールの設定画面

また，図 4 に，地図形式での表示例を示す．この図は神戸市の全域で放水車が最速で駆けつけできる時間を視覚化したもの

5. ケーススタディ

であり，表形式での可視化と同じ色で，駆けつけの所要時間が短い地域を青く，長い地域を赤く表示している．

FD-CAST の有効性を確認するため，現実的な事例を題材と4. 3 構成の変更画面
図 5 に，車両構成の変更画面を示す．図 2 で定義したように，したケーススタディを行った．

5. 1 ケース 1: 放水車の駆けつけの現状と再配置

各消防車両には車両番号 (ID)，配置消防署，車種，兼務車両があり，一覧画面ではこれらが表示される．「編集」ボタンを押すことで編集画面へと遷移し，これらの情報のうち，車両番号

放水車の迅速な駆けつけは火災の延焼をできるだけ抑えるた
めに重要な要素となる（2. 3 参照）．

- 161 -

そこで FD-CAST を用いて，神戸市の各町丁目への放水車—5—

がどのぐらいの時間で到着可能かを可視化する．図 7 は，FD-

CAST が計算した「各町丁目に 2 台目の放水車が到着する所要時間」を，FigMap4SC を用いて地図上に表示したものである．
消防署が多く配置されている中央南部の市街地は寒色で彩色されており，この地域には 2 台の放水車がすぐに到着することがわかる．一方，消防署から距離がある北部や西部の地域は暖色で彩色されており，到着には時間がかかることがわかる．
次に，市街地の消防署の放水車 1 台を，北部の消防署へと移

図 9 放水車 2 台の駆けつけ所要時間 (消防所新設後)動させる変更を行い，再び駆付けの可視化を行った．図 8 は，
構成変更後の放水隊 2 台の到着時間を表示したものである．図中の × 印と ⃝ 印は，それぞれ市街地の消防署と北部の消防署の位置を示している．図 7 と図 8 を見比べると，この構成の変

各町丁目への駆けつけを，手軽に確認・可視化できて便利•

実際の現場では容易には試せない車両編成や消防署の新設・変更に伴う影響を，シミュレーションできるのが良い•

更によって，市街地の駆けつけ時間をあまり犠牲にすることな
く，北部の一部の地域の駆けつけ時間を大幅に短縮できたこと•

一部の地域で，駆けつけの時間が実績と大きくずれているのはなぜか？

•がわかる．

最適な構成を計算によって自動的に求められないか？

1 番目と 2 番目のフィードバックは，実際の現場において FDCAST が消防局の構成問題の分析・検討に貢献できていることを表している．3 番目のコメントは，距離の計算に利用した

Google Direction API が算出した経路が，実際に消防車が通る経路と大きく異なったことに起因している．API のオプションを見直すなどして，改善したい．4 番目のコメントは，最適化問題を解くことと等価であり，現在の FD-CAST ではサポートしない機能である．今後の課題としたい．
図 7 放水車 2 台の駆けつけ所要時間

6. ま と め
本研究では，消防局の構成の分析・シミュレーションを支援するツール FD-CAST を提案した．FD-CAST は，与えられた構成に対して，各町丁目への消防車両の駆けつけを計算によって求め，表形式あるいは地図上に可視化する．また，FD-CASTのプロトタイプを実装し，現実的な事例を題材としたケースス
タディを行った．今後の課題としては，消防署の位置を変更する際の距離の計算の効率化や，より良い構成を自動的に計算する手法の検討を行う予定である．

図 8 放水車 2 台の駆けつけ所要時間 (構成変更後)

謝辞

本研究は神戸市消防局との共同研究の一環

5. 2 ケース 2: 消防署の新設と し て 実 施 さ れ て い る ．本 研 究 の 一 部 は JSPS 科 研

現在，神戸市消防局では，西区に新たな消防署を新設するこ

費 JP19H01138, JP17H00731, JP18H03242, JP18H03342,とを予定している．そこで，建設予定地に新しい消防署ができ

JP19H04154, JP19K02973 の助成を受けている．

た場合の放水隊 2 台の到着時間についてシミュレーションを行った．具体的には，神戸市西部の当該住所に新しく消防署を作成し，そこに放水隊を 1 台追加する構成の変更を行った．図

9 は，新しい消防署を追加した場合の放水隊 2 台の到着時間を可視化したものである．図中の丸印は，新設した消防署の位置を示している．図 7 と比較すると，設置した消防署の周囲は，到着時間が若干短くなったことがわかる．

5. 3 実務者からのフィードバック
開発した FD-CAST のプロトタイプは，現在，神戸市消防局
で実際に利用されている．職員の方々が業務で使う中で，その利点や改善点に関するフィードバックをいただいている．フィー
ドバックの一部を以下に紹介する．

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文

献[1] Developers, G.: Developer guide. https://developers.
google.com/maps/documentation/directions/intro[2] Fire, G., Center, D.P.S.: Business such as appropriate placement of firefighting power. "https://www.isad.or.jp/to_
fire_department/proper_placement/[3] Nakai, T., Saiki, S., Nakamura, M.: スマートシティ・アナリ
ティクスのための細粒度地図彩色 web サービスの提案. LOIS
(March 2020), to be appeared[4] YOLP(地図): Yahoo!ジオコーダ api - yahoo!デベロッパーネ
ットワーク. https://developer.yahoo.co.jp/webapi/map/
openlocalplatform/v1/geocoder.html[5] 神戸市: 神戸市町名一覧表. https://www.city.kobe.lg.jp/
a53715/kurashi/registration/jukyo/ichiran.html[6] 渡辺幸三: 生産管理・原価管理システムのためのデータモデリン
グ. 日本実業出版社 (2002)—6—