エージェントシミュレーションによる姫路城の観光経路に着目した避難誘導に関する研究○酒井 宏平（立命館大学）・鐘ヶ江 秀彦（立命館大学）
A Study on Evacuation Guidance after Earthquake Disaster focusing Sightseeing Routes in Himeji Castle byAgent Simulation
Kohei Sakai, Ritsumeikan University and Hidehiko Kanegae, Ritsumeikan University
キーワード： 避難，エージェントシミュレーション，観光地

1. はじめに日本国内の観光旅行者数は、日帰り旅行については延べ2 億 430 万人、宿泊旅行については延べ 1 億 7,876 万人となり、東日本大震災以前の水準とほぼ同じ、もしくはそれを上回る結果となった 1)。しかし、災害時における観光客の安全の確保については議論が始まったばかりである。毎年日本各地を襲う台風や今後予想される大災害に備えて、観光客をどのように災害から守るのかは喫緊の課題である。特に、土地勘や避難場所などの知識を持たない観光客は避難 の際に適切な情報の提供や誘導が必要である。
本稿では、日本を代表する観光地であり、世界遺産である姫路城を事例として、避難シミュレーションの開発および、シミュレーションを用いて観光経路の変更による避難の検討を行った。
2. 研究の目的と手法
本研究では、姫路城を事例とした避難シミュレーションの開発および、シミュレーションを用いて観光経路の変更が避難に与える影響について明らかにする。
そこで、以下の 3 つの段階を用いて研究を進める。①観光客の避難行動意図に関する調査。②避難行動意図を実装

表2
姫路城における避難開始の際に重視する情報
表 1. 調査概要
源の重要度 内容
調査日
2013 年 11 月 23 日 重視する情報源のタイプ
実施場所
姫路城出口
1
2
34
対象者
姫路城観光を終了した観光客
自分の保持する情報
0.28 0.15 0.12 0.6
手続き
調査票を用いた対面式調査
重 看板や誘導員が保持す0.42 0.68
0.23 0.23
み る情報
アンケートの構成
問1.1. 災害直後の避難意識
問1.2. 災害が起きたときの行動
他の避難者が保持する
0.31 0.17
0.65 0.17と避難場所候補
情報
問2. 避難開始時に重視する情報*小数点第３位四捨五入
源問3.
経路選択の際に重視する基表3
避難開始の意思決定における観光客の分類
準
グ ル 人数 グループ名
内容
問4.
個人に関する質問（性別、ープ
年齢、訪問回数など）
３つの情報をバランス
171
バランス型
（目的地設 よく重視するグループ。
定）2250
公的情報重 掲 示 板 や 誘 導 員 な ど の視型（目的 公 的 に 近 い 情 報 を 重 視地設定）するグループ
3
36
他の観光客 口 コ ミ な ど の 他 の 観 光重視型
客の情報を重視するグループ。
427
自分重視型 自 分 自 身 の 持 つ 情 報 を重視するグループ。
図1

したシミュレーションの開発。③シミュレーションを用いて、観光経路の変更による避難誘導の検討を行う。
3. 観光客の避難行動意図に関する調査第１段階として、災害が起きた際に、観光客がどのような行動を行うのかを避難行動意図として調査を行った。また、調査概要については表１に示した。また、回答者の属性については図 1 に示した。
3.2 災害直後の避難意識と避難場所候補
問 1.1 では、「姫路城観光中に地震が発生した場合、どこへ避難しますか」という質問に対して、「待機する」「どこへいけばいいのかわからない」「どこかへ避難する」のいずれかを選択してもらい、選択者数を単純加算し比較した（有効回答数 425）。そして、問 1.2 では「どこかへ避難する」と回答した回答者には実際にどこへ避難するかを答えてもらった（有効回答数 136）。
調査結果を図 1、図 2 に示した。約 47％にあたる 201 名の回答者が「待機する」と回答し、約 33％の 141 名の回答者が「どこかへ避難する」と回答している。また、「どこへいけばいいのかわからない」と回答したのは約 19％の 83名であった。

図2図3表4
姫路城における経路選択の際に重視する評価
回答者の性別、年代基準の重要度
経路選択のタイプABC
D
下へ向かう道0.11 0.09 0.11 0.08
より多くの人が選ん0.19 0.13
0.11 0.11
重だ道
み歩いたことのある道
0.16 0.41 0.21 0.17
誘導員や標識が指示
0.26 0.47
0.2
0.25
した道
幅の広い道の重み
0.43
観光客の避難場所に関する意識（回答数425）0.15 0.23 0.15
*小数点第３位四捨五入

姫路城における観光客が思う避難場所候補（回答数 136）

図 3 は、「どこかへ避難する」を選択した回答者が具体的にどこへ避難するかを表したものである。その結果、三の丸広場と回答した回答者が多かった。姫路城を訪問するには三の丸広場という大きなオープンスペースに面した通りを通る必要がある。そのため、観光客にとっての避難場所候補地となったものと考えられる。
3.3 避難開始時に重視する情報源
次に、観光客が避難開始を決める際に重視する情報源を尋ねた。ここでは「自分の保持する情報」「看板や誘導員が保持する情報」「他の避難者が保持する情報」の評価基準を一対比較してもらった。
回答者の負担を減らすために、通常 18 段階で行われる一対比較を「右の項目がかなり重要」、「右側の項目が少し重要」、「左右同じくらい重要」、「左側の項目が少し重要」、「左の項目がかなり重要」の 5 段階で比較させた。また、回答者が行った一対比較の結果は AHP の固有値法を用いて重み付けを行い、重み付けをもとにクラスター分析によって観光客の意思決定パターンを分類した。クラスター分
析には Ward 法を用いた。分析過程で、欠損値があるものや C.I 値（整合度）が 0.15 より大きい回答は無効回答とした。
分析の結果、観光客を表 2 に示した 4 つのグループに分類することができた。グループ 1（71 名）は目的地を決める際に自分自身保持している情報を 28%重視し、看板や誘導員の情報を 42%重視し、他の避難者が保持する情報を31%重視することから、「全ての評価基準をバランスよく重視するグループ」であると言える。
一方、グループ 2（250 名）に分類された観光客は最も多く、このグループは目的地設定の際に看板や誘導員の情報を 68%重視し、次に他の避難者が保持する情報を 17%重視し、自分自身の保持する情報を 15%しか重視しないグループである。このグループは、「看板や誘導員などの公的な情報を重視するグループ」であると考えられる。
続いて、グループ 3（36 名）は他人の保持する情報を 65%重視し、看板や誘導員の情報を 23％重視する。そして、自分自身の保持する情報は 12％重視するグループであり、「他の避難者が保持する情報を重視するグループ」であると言える。
最後のグループは、自分の保持する情報を 60%重視し、看板や誘導員の情報を 23%重視し、他の避難者の情報を17%重視するグループである。27 名しかいないが、このグループは「自分自身の保持する情報を重視するグループ」である。
表 3 は、これら 4 つのグループをまとめたものである。
「３つの情報をバランスよく重視するグループ」を「バランス型（目的地設定）」とし、「掲示板や誘導員などの公的に近い情報を重視するグループ」を「公的情報重視型（避難開始）」、「口コミなどの他の観光客の情報を重視するグループ」を「他の観光客重視型」、「自分自身の持つ情報を重視するグループ」を「自分重視型」と名付けた。
3.4 経路選択の際に重視する基準
最後に、観光客が避難経路を決める際に重視する評価基準を尋ねた。ここでは「歩いたことのある道」「より多くの人が選んだ道」「誘導員や標識が指示した道」「幅の広い道」「下へ向かう道」の評価基準を一対比較してもらった。避難開始時に重視する情報源に関する質問部分と同様に、
通常 18 段階で行われる一対比較を「右の項目がかなり重要」、「右側の項目が少し重要」、「左右同じくらい重要」、「左側の項目が少し重要」、「左の項目がかなり重要」の 5段階で比較させた。また、回答者が行った一対比較の結果は AHP の固有値法を用いて重み付けを行い、重み付けをもとにクラスター分析によって観光客の意思決定パターンを分類した。クラスター分析には Ward 法を用いた。分析過程で、欠損値があるものや C.I 値（整合度）が 0.15 より大きい回答は無効回答とした。
一対比較により得られた重みを、クラスター分析を行い、回答者の意思決定を 4 つに分類した。表 4 は 4 つに分類したグループごとの各評価基準の重みの平均値を表したものである。
分析結果は以下の通りである。まず、グループ A（19 名）は経路選択の際に幅の広い道を 43%重視し、次に、看板や誘導員の指示した道を 20%重視する。三番目に重視する項
目は 16%の歩いたことがある道、多くの人が選んだ道と下へ下る道はともに 11%しか重視されないグループである。
次に、グループ B（19 名）は歩いたことのある道を 41%重視し、看板や誘導員の指示した道を 25%重視する。次に重視するのは幅の広い道（14.6%）、多くの人が選んだ道（11%）
で、もっとも重視されない項目は下へ下る道（9%）であった。このグループは歩行したことある道を重視するグループであると言える。グループ C（55 名）は看板や誘導員が指示した道（26%）を最も重視し、次が 23%の幅の広い道、歩いたことのある道（21%）、19％の多くの人が選んだ道と続き、最後が 11％の下へ下る道である。このグループは全ての判断基準の重視割合が同じくらいであることからバランス型のグループである。そして最後のグループ D（111名）に分類された観光客が最も多く、看板や誘導員の指示した道（47%）が一番重視され、歩いたことがある道（17%）、幅の広い道（15%）、多くの人が選んだ道（13%）と続き、もっとも重視されないのが下へ下る道（8%）だった。このグループは人数も多く、また、目的地設定の際にも見られた看板や誘導員などの公的な情報源を重視するグループである。表 5 に、4 つのグループの特徴をまとめた。
「道幅の広い道を重視するグループ」を「道幅重視型」、「歩いたことのある道を重視するグループ」を「歩行経験重視型」、「全ての評価項目をバランスよく重視するグループ」を「バランス型（経路選択）」、「掲示板や誘導員などの公的に近い情報を重視するグループ」を「公的情報重視型（経路選択）」と名付けた。

図4姫路城の経路ネットワーク

図5

シミュレーション上の経路ネットワーク

表 6 経路の距離と幅
経路名
幅(m)
R0001

5距離(m)
4R01 菱の門

57R0103
R03 いの門
R0321
R2021
R1920
R19 はの門

4.44.454.5
7.6
2.77418181645

R49 はの門
R49 にの門

2.62.73625

R にの門はの門
R54 ほの門
R54 への門
R46 への門

2.42352.54195817R46 ちの門

2.515

経路名R38 ちの門
R38 備前門
備前丸
R3137
R3451
R3351
R3233
R38 りの門
二の丸
R24 ぬの門
R2224
R2122
R2324
R03 るの門

幅(m)
1

距離(m)
141.99.5

101.1
1.5
1.5
1.1
4.690
34333452

6.3
683
15

6.65

4.5
2.1
4.2

80
565

4. 避難シミュレーションの設計
本研究では、SOARS2)（Spot Oriented Agent Role Simulator）を開発プラットフォームとしてシミュレーションの開発を行った。
4.2 経路ネットワーク
経路ネットワーク（天守外） 姫路城の経路のうち、主に使用されている天守直行コースのみをシミュレーションに実装した。図 4、5 は姫路城の経路ネットワークを表し、
表 6 はそれぞれの経路の経路幅と経路長を表す。
経路ネットワーク（天守）
図 6 は天守の経路ネットワークと階段ごとの流入係数を表し、表 8 は経路長を表す。
経路ネットワーク（出入り口）
観光客は出入り口から姫路城に進入することができる。姫路城に行った聞き取り調査より、時間別入場者数のデータが手に入らない状況であったため、代わりに出入り口に配置されている自販機に記録されている購入本数を記録したデータをもとに一日10000 人が来た場合の毎秒ごとの入場者数を推定した（表9）。本研究では、出入り口は表 9 に示した毎秒ごとの入場者数に従って観光客を姫路城へ流入させる。一方、災害が発生した場合は、観光客の流入を止めて、流出のみ行う。
経路ネットワーク（門） 本シミュレーションでは、門の幅による流入の制限を考慮する。平常時は 0.5 人/m•s とし、避難時は 1.5 人/ m•s とする。それぞれの門の幅は表 7 に示した。

表5グ ループ
１

経路選択の意思決定における観光客の分類
人数
グループ名
内容19

道幅重視型

２19３55４111

歩行経験重視型
バランス型（ 経 路 選択）
公的情報重視型（経路選択）

道幅の広い道を重視するグループ歩いたことのある道を重視するグループ
全ての評価項目をバラン
スよく重視するグループ
掲示板や誘導員などの公的に近い情報を重視するグループ

表 7 門の幅
門の名前
菱の門
いの門
はの門にの門
ほの門

幅(m)
3.8
3.1
2.1
1.5
1.3

門の名前
ちの門
備前門
りの門
ぬの門
るの門

幅(m)
1
1.9
2.2
2.9
1.6

図 6 天守の経路ネットワーク（姫路城での聞き取り調査より作成）

表 8 姫路城天守の経路と距離
経路名
経路名
距離（m）
地階上り
9
地階下り
1 階上り
100
1 階下り
2 階上り
200
2 階下り
3 階上り
0
3 階下り
4 階上り
300
4 階下り
5 階上り
4
5 階下り
6階
100
地下-1 階上 15
地下-1 階下り階段
り階段
1 階-2 階上 15
1 階-2 階下
り階段
り階段
2 階-3 階上 15
2 階-3 階下
り階段
り階段
3 階-4 階上 15
3 階-4 階下
り階段
り階段
4 階-5 階上 15
4 階-5 階下
り階段
り階段
5 階-6 階上 155 階-6 階下
り階段
り階段

距離（m）
60
6025
8
50
15
15
15
1515

表 9 時間帯別、１秒あたりの入場者数の推定
時間帯
１秒あたりの入場者数
9:00-10:00
0.46 人/秒
10:00-11:00
0.53 人/秒
11:00-12:00
0.51 人/秒
12:00-14:00
0.55 人/秒
14:00-15:00
0.53 人/秒
15:00-16:00
0.17 人/秒
16:00-17:00
0.0017 人/秒

4.3 エージェント

図 7 エージェントの避難の手順表 10
重視する情報源のタイプ
123419% 65% 9%7%
0.28 0.15 0.12 0.6

確率
自身の保持する情重み 報
誘導員や標識が指 0.42 0.68 0.23 0.23
示する情報
他人や口コミによ 0.31 0.17 0.65 0.17
る情報
*小数点第３位四捨五入
表 11
避難開始基準の数値化
判断基準
数値化
自身の保持する情報
避難開始の総合評価値を計算する場合、自身の保持する情報が避難開始なら 1、違う場合 0。
待機の総合評価値を計算する
場合はその逆。
誘導員や標識が指示 避難開始の総合評価値を計算する情報
する場合、誘導員や標識が指示する情報が、避難開始なら 1、違う場合 0。待機の総合評価値を計算する場合はその逆。
他人や口コミによる 同じ経路内にいる他の避難者
情報の「自身の保持する情報」における避難開始者、待機者の数

4.3.1
エージェントのルール
調査にて明らかにした避難行動意図をエージェントに実装する。エージェントは図 7 に示した避難開始、経路選択、歩行の手順を繰り返しながら避難を行うこととする。
また、それぞれのエージェントの避難開始、経路選択に関する意思決定は、調査で明らかにしたそれぞれ 4 つのタイプが確率的に割り当てられる。
4.3.2
災害直後の避難意識
避難者は、災害発生直後に、避難意識（調査票：問 1.1）を自分「自身の保持する情報」として保持する。避難開始を避難意識として保持する確率は、調査にて「どこかへ避難する」と回答した 33%とし、残りは待機を保持するとする。
4.3.3
避難開始
避難開始決に関しては「自身の保持する情報」「誘導員や標識が指示する情報」「他人や口コミによる情報」の 3 つの情報源を考慮して意思決定を行う。
避難者は表 10 の確率で、避難意識と避難開始の意思決定タイプが決定される。その後、AHP における総合評価値の計算により、避難開始と待機の総合評価値を求めて、より高い得点を得た行動を行う。得点が同点であった場合、どちらかの行動をランダムに行う。
総合評価値の計算の際には、それぞれの判断基準を表 11に示した形で数値に置き換えて行う。
4.3.4
経路選択
避難開始を決定した後に、経路選択を行う。経路選択の際には、「幅の広い道」「より多くの人が選んだ道」「歩いたことのある道」「下へ向かう道」「誘導員や標識が指示した道」の 5 つの基準を考慮して経路の選択を行う。

避 難
表 12
経路選択に関する数値
者 は 表
経路選択のタイプ
12 の 確ABCD
確率9%9%27% 54.4%
率で、経下へ向かう道
0.11 0.09 0.11 0.08
路 選 択
より多 くの人 が選ん
0.19 0.13の 意 思
0.11 0.11
重 だ道
決 定 タ
み 歩いたことのある道
0.16 0.41 0.21 0.17
イ プ が
誘導員 や標識 が指示
0.26 0.47
0.20.25
決 定 さした道れる。そ幅の広い道の重み
0.43 0.15 0.23 0.15の 後 、*小数点第３位四捨五入
表 13
経路選択基準の数値化
AHP に判断基準
数値化
お け る
下へ向かう道下に向かう道の場合 0、違う場
総 合 評合1
価 値 のより多くの人が選ん その経路を歩行している人数
計 算 にだ道より、避歩いたことのある道 歩いたことがあれば 1、なけれ
難 開 始
ば0
誘導員や標識が指示 誘導員が指示していれば 1、なと 待 機
した道
えれば 0の 総 合
幅の広い道の重み
道幅(m)
評 価 値
表 146 つのケース
を 求 め
観 光 ル ー 38 スポットでの避難誘て、よりト
導の方向
高 い 得
Case1
左回り
南向き
点 を 得
Case2
左回り
北向き
た 行 動
Case3
右回り
北向き
Case4
右回り
南向きを行う。
Case5
右回り
南北両方
得 点 がCase6
左回り
南北両方
同点 1 位と な っ
表 15
ケース別避難完了者数の推移
た 経 路
0600 1200 1800 2400 3000 3600
が あ っ秒 秒秒
秒
秒
秒
秒
た場合、
Case1 0371 1060 1819 1980 2040 2073
ど ち ら
Case2 0507 1237 2249 3202 3883 3950
Case3 0451 1086 1853 1871 1871 1871
か の 経
Case4 0350 1104 2136 3100 3848 3934
路 に ラ
Case50339 1094 2145 3102 3854 3942
ン ダ ム
Case6 0412 1116 1844 2001 2079 2127に 移 動する。
表 16
ケース別滞留者の発生数の累積
総 合0秒
1200 秒
2400 秒3600 秒評 価 値
Case1013350667004
2640861の 計 算
Case2010232
12641
13041の 際 に
Case3028996
8612103056544
Case40473
485491
は、それ
Case50376392398
ぞ れ のCase6010881
6981672626997
判 断 基
準 を 表13 に示した形で数値に置き換えて行う。
4.3.5
歩行
今回のシミュレーションでは、観光時の歩行速度は0.5m/秒、避難時の歩行速度は 1.5m/秒とする。
4.3.6
避難完了
調査にて、最も多くの回答者が避難候補場所にあげた三の丸広場を避難場所とし、避難者が三の丸広場に到達した
場合、避難完了となる。避難完了するまで、図 7 の②、③、④を繰り返す。

4.4 本シミュレーションの限界
本シミュレーションは、西の丸の経路に関して実装していない。また、災害による道路閉塞や落石、壁の崩壊、それらによって発生が予想される要救護者については考慮していない。
5. シミュレーションを用いた誘導法の検討
観光ルートを右回り、左回りの２通りと、観光時に人が多く滞留する備前丸の出口にあたる 38 スポットでの誘導の方向（北向き、南向き、南北両方）の 3 通りを合わせた合計 6 通りを事例としてシミュレーションを行う(表 14)。
5.2 シミュレーション結果
表 14、15 にシミュレーションの結果を示した。それぞれの事例 の結果は、シミュレーション実験 1 回分の結果である。
表 15 は、避難環両者数の推移を表したものである。ケース２、４、５はきわめて多くの観光客の避難誘導に成功しているが、ケース１、３、６は誘導に失敗していることがわかる。ケース２、４、５はいずれも 38 スポットにおいて、元来た道へ誘導しているケースである。一方のケース１、３は、38 スポットにて観光ルートと同じ流れで誘導し、ケース６は観光ルートと同じ方向にも反対の方向にも流しているが、反対の方向にある R38 ちの門の経路幅が狭いことから、ケース５と同様に 2 方向へ誘導していたにもかかわらず、ケース 5 の場合は観光ルートの反対の流れの経路幅が広いため、同様の結果を得られなかったと考えられる。
表 16 は、ケース別の滞留者の発生数を表した者である。
ここでは、ケース 4 と５が円滑に避難を行えたことが示されている。一方でケース 2 は 4、5 と比べると滞留者が多く発生していることがわかる。これは、姫路城において左回りの観光ルートを使用し、38 スポットで来た道へ誘導した場合、入口から備前丸までの観光ルートが狭いため、避難の際にボトルネックとなる箇所が発生するためと考えられる。ケース 4、5 はいずれも、右回りの観光ルートであるため、入口から備前丸までの観光ルートの幅が広く、歩いて来た道へ誘導しても、円滑に避難できると考えられる。
6. まとめ本研究では、まず、避難開始の意思決定の際に考慮する情報源と経路選択の際に考慮する基準について明らかにするために、姫路城にて質問用紙を用いた調査を行った。
結果、避難開始・経路選択において、それぞれ 4 つのタイプの意思決定を明らかにした。
次に、調査により明らかになった避難行動意図を実装したシミュレーション開発を行い、観光ルートと避難誘導の２つの点から避難シミュレーション実験を行った。結果として、避難誘導は来た道戻るように誘導すること、その道幅は広いことが望ましいため、入口から滞留場所の経路は滞留場所から出口より幅広であることが望ましいと考えられる。
参考文献
1) 観光白書平成25年版
2) SOARS Project, http://www.soars.jp/, 2014年8月21日アクセス.