Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
図9 石油タンクのスロッシング固有周期 (Hl: 液高 D: タンク直径)

波動論等に基づく卓越周期のマップを提示することがなされている $ ^{3-7} $ 。

しかし、前章でみたように、卓越周期は相当ばらつく。例えば、2003年十勝沖地震で石油タンクが多大な被害を受けた苦小牧での長周期帯域での地震動の卓越周期は、1983年日本海中部地震で約10秒 $ ^{8} $ 、1993年北海道南西沖で約9秒 $ ^{9} $ 、2003年十勝沖地震では約5,7秒などと異なっている $ ^{10} $ 。

一方、石油タンクのスロッシングの固有周期は、タンク直径と液高で決まり、例えば、直径60m、液高18mの石油タンクのスロッシング固有周期は約9秒で、それを10秒にするには約6mも液高を低くしなければならない(図9)。すなわち、長周期構造物の振動特性からすると周期1秒の差は極めて大きい。従って、あるサイトでの地震毎の卓越周期のばらつきが1秒程度しかないからといって、平均卓越周期だけを考慮した構造物設計等には慎重を期する必要がある。

たとえば、上述した大阪湾岸と阿武山での四川大地震でのスペクトル（図9）において、周期5.5秒以上の帯域で入力地震動がより強ければ、卓越周期は5.5秒より長くなる可能性があるわけである。従って、当然ながらあくまで地震動特性は震源と伝播経路（サイトを含む）の影響を受けたものとして捉えるべきであり、直下の構造に起因した単一の卓越周期は規定できない $ ^{10)} $ と考えるべきである。

### 5. おわりに

やや長周期地震動の卓越周期をマッピングする事例が見受けられるが，あくまでも一つの結果の表現として受け止める必要がある。危惧するのはこれらの結果がそのまま耐震設計等に取り入れられ，スペクトルホールを狙った設計などに利用されることである。本報で示したように，1-2秒のばらつきはどこでも見受けられるし，青森，仙台，名古屋などでの卓越周期2-3秒の頻度の高い地点においても，稀にはあるが数秒以上の長い卓越周期も観測される。従って，卓越周期についての議論は慎重を期す必要があることを敢えて強調するものである。

## 謝辞

気象庁1倍強震計記録の収集には気象庁, 各官署の方々に大変お世話になった。また、四川大地震の記録については防災科学技術研究所のF-netの記録を利用した。さらに同地震の消防庁設置の地震計記録については、消防庁畑山健博士、消防研究センター足立幸佳嬢にご協力いただいた。記して謝意を表する。

## 参考文献

1) Kudo, K.: A study on the contribution of surface waves to strong ground motions, Proc. 7th World Conf. Earthq. Eng., pp.499-506, 1980

2）大崎順彦:地震動のスペクトル解析入門、鹿島出版会、1976

3）江藤公信、元木健太郎、山田伸之、山中浩明、瀬尾和大：2004年紀伊半島南東沖の地震の関東平野におけるやや長周期地震動と深部地下構造の関係、2005建築学会学術講演概要集、構造2、pp.273－274、2005

4）佐藤浩章、東貞則、芝良昭：関東平野における地下構造モデルの高精度化のためのモデルデータの整理、http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/daidai/H19daidai_report/contents1/pp486_514%20sanjigen%20Q.pdf

5）宮腰研、堀家正則：大阪平野における長周期地震動の周期特性、物理探査 59、pp.327-326、2006

6）源栄正人、山本優、陳軍、大野晋：仙台地域の強震観測記録を用いた深部地盤構造モデルの検証と1978年宮城県沖地震における地震動特性との比較検討、http://www.aob.geophys.tohoku.ac.jp/download/houkokusyo1/16(motosaka).pdf

7）増田徹、引間和人：強震動の広域高密度予測と検証に関する研究、http://www.ddt33.dpri.kyoto-u.ac.jp/katsudou/h17_houkokusho_pdf/h17_houkoku_311_3.pdf

8）座間信作：1983年日本海中部地震による苫小牧での石油タンクの液面揺動について、消防研究所報告、60、pp.1-10、1985

9）座間信作、井上涼介：北海道南西沖地震による石油タンクのスロッシング、消防研究所報告、79、pp.1-10、1994

10）畑山 健、座間信作：十勝沖地震に見る長周期地震動と石油タンクの被害、地球、号外 55、pp.55-63、2006
# Predominant Periods of Long-Period Strong Ground Motions

(Abstract)

Shinsaku Zama

(Accepted January 19, 2009)

Recently, subsurface structural models have been constructed at several regions such as Kanto, Osaka, Nobi Plains and so on. As an expression for use of these models, mapping of distribution of predominant periods, which are calculated assuming one dimensional structure at an arbitrary point based on three-dimensional subsurface structural models, has been often conducted.

Then, we examined predominant periods using records by displacement type seismographs operated by Japan Meteorological Agency at periods from 2 to 20 sec. According to the results, for example, Osaka has predominant periods less than 6 seconds for most earthquakes, but more than 6 seconds for a few earthquakes. On the other hand, most sites have broad predominant periods.

Then, we insist that no site-specific predominant period exists even if a site has a narrow-band predominant period, because liquid level shift needs no less than 6m for the change of only 1 second in the natural period of liquid sloshing of oil storage tank.
技術報告

# 高所見張による 震災時火点決定手法の高度化 — 迅速性・確実性の高い情報収集手法として

杉井 完治 $ ^{*} $ 、田野 慎介 $ ^{**} $ 、近藤 紀子 $ ^{***} $

(平成21年1月22日受理)

大地震時には119番通報の途絶や輻輳が発生し、火災発生場所の情報が大幅に遅延する可能性が高い。そこで筆者らは、発災直後から有効に機能する情報収集手法として、従来から行われている高所見張による火点決定手法を高度化させる手法の開発を行っている。本稿では、方位角測定機能付き双眼鏡を用い、複数の観測拠点から得られた情報を幾何学的に処理し、その作業過程で生じる、火点とは関係のない多数の交点の中から“真火点”を簡便にスクリーニングする方法を考案し、これにより迅速かつ高精度に火点を決定できることを、実験を通して実証した。さらに、複数拠点からの観測が不可能な地域などにおける情報の欠落を防ぐために有用と考えられるレーザー測距双眼鏡の実用性を実証した。

### 1. 研究の背景

市街地における火災は、有効な抑止力が作用しなければ大火に至る可能性があるため、早期に優勢な消防力を投入しなければならない。この消防活動の大原則は、平常時でも震災時でも同じである。しかし大地震時、同時多発火災（以下「地震火災」という）が発生すれば、被災地消防機関の消防力が大きく劣勢に立たされることが危惧され、その大原則を貫くことが困難となる。それを補うべく他の都道府県から駆付ける緊急消防援助隊等の応援部隊（以下「緊援隊等」という）の到着は、大火への発展を阻止するタイミングには間に合わない可能性が非常に高い $ ^{1)} $ 。

こうした問題認識に基づき、筆者らは、被災地消防機関による第1次部隊投入→放水開始の限界時間（以下「放水開始の限界時間」）を設定し、それを満足し得る情報収集計画を構築する必要性を提示してきた $ ^{2)} $ 。それによれば、放水開始の限界時間は発災後20～30分であり（地域差はある）、情報収集に充てられる時間はさらに短い。しかし、過去の災害の教訓をみても、119番通報により火災発生場所（以下「火点」という）を早期に取得することは非常に困難である $ ^{3)} $ $ ^{4)} $ $ ^{5)} $ （表1）。にもかかわらず、消防本部の震災時情報収集計画において、これらの課題が十分に解決されているとは言えない状況にある $ ^{2)} $ 。震

表 1 震災時の 119 番通報に発生する可能性が高い問題

震災時の119番通報に発生する可能性が高い問題

- 部分途絶* → 通信途絶地域からの情報遅延・通信健全地区の情報多数
- 輻輳 → 着信率低下・重要災害の覚知遅延
- 受信人員・機器制約 → 受付処理率（覚知率）低下
- 高量比となる非災害通報 → 災害通報の覚知遅延
- 火災通報に対し高量比となる救急・救助要請* → 火災覚知遅延
- 災害規模の軽重が混交* → 重要災害の覚知遅延
（*は、駆付け通報にも発生する問題）

119番通報からの火災覚知困難

災初期においても迅速で確実性を維持し得る情報収集手法の必要性は高いであろう。

高所見張は、震災時における有力な火災覚知手法のひとつであるが、各観測拠点が独立して観測する一般的な方法では、精度の高い地点決定は困難であり、実用性の点で問題があった。

そこで本報告では、複数の高所見張拠点からの観測情報を集約して火点を決定する方法について報告するとともに、その際に有用な双眼鏡に関する検証実験の結果を報告する。さらに、それがもたらす発展性（部隊の本部一括運用）についても述べる。
### 2. 高所見張による火災覚知

### 2.1 有利性

火災は、119番通報に頼れない状況でも遠隔から早期発見できる可能性が高く、その点は救急・救助事案と比較して好条件である。これを活かした高所見張による火災覚知は、消防庁舎屋上等の勤務場所直近から消防職員が火災を直接視認する手法であるため、他の情報収集手法（例えば、119番通報の受信・職員による巡回・ヘリコプター）と比較して迅速性と確実性に優れている $ ^{2} $ 。

### 2.2 問題点とその解決策

震災時における高所見張の観測拠点は、消防庁舎の屋上等に設定されることが多い。観測範囲を拡大させるため、丘のような地形的高所や高層建物の屋上などにも設定されるが、迅速性の点で問題がある。したがって、発災直後に観測を開始できる消防庁舎が、この時期の観測拠点の主力であると言える。しかし、一般に観測拠点は観測距離に対して十分な高度を持たないので、遠方の火点に対しては、角度や距離の測定誤差により、位置決定精度が悪くなる。消防署所は「消防力の整備指針 $ ^{6} $ 」に基づき配置密度が定められており、市街地における理論上の平均管轄区域（正方形として算出）は約3.9～6.8km $ ^{2} $ である。署所位置をその中心と仮定すれば最遠部は約1.1～1.5kmとなるが、現実の管轄区域は不整形であるため、さらに遠方を想定しなければならない。現在では大部分の火災が119番通報により覚知されていることもあって、「火の見櫓（望楼）」のない消防庁舎が増えている。これは、過去と比較して中高層建物が増加している中、観測拠点の高度が低くなっている可能性が高いことを意味する。単独の拠点から火災位置を特定することは非常に困難であろう（図1）。

方位角は、距離と比較して高精度に観測できる。このことを利用し、複数拠点における観測方位角から幾何学的に火点を決定する方式（図2）が考えられる。磁気コンパスが内蔵された方位角測定機能付きの双眼鏡（図3）を用いれば、誤差は1度程度に収まる。

しかし、震災時には多数の火災が発生し、それを複数の拠点が独立して確認し報告することになるため、観測が全て正確であっても、火点とは関係のない交点が多く発生する（図4）。この図の状態から“真火点”と“偽火点”を区別することは困難である。特に、真火点ではないにも関わらず方位線が集中する場合（図4の星印）は、火点と誤認されやすい。そこで、偽火点と真火点の峻別が必要となる。初期の時間帯は全てが混乱し情報処理要員数も不足している $ ^{2)} $ ため、簡便かつエラーの起こりにくい方法が求められる。そのため、火点を決定するプロセスでは、何らかの方法で交点数を抑制することが必要である。

また、複数拠点からの観測が困難な地域や、僅かな方

図1 低層庁舎からの視認状況

図２ 幾何学的に火点を決定する方法

図3 方位角測定機能付き双眼鏡の視野
位角の誤差が大きな地点誤差になる地域 (図5) が存在し、その対策が必要であると筆者らは考えた。レーザー測距双眼鏡（図6、表2）は、電磁コンパスによる方位角の測定機能とレーザー光による距離の測定機能を持つ。この装置を用いた実験も行われている $ ^{7} $ 。基本的な操作方法は簡便であり、計測ボタンを押すと、視野内に方位角と距離（単位：m）が表示される。この双眼鏡を必要箇所に配備することで、図5に示した問題の多くが解決でき、さらに図4（多数交点の図）に示した多数の交点が発生する問題の軽減も可能になると考えられる。

以下の章では、上記の問題を解決するために考案した作業手順とその検証結果を示す。

図４ 多数の交点が発生した状況

図 5 地点決定精度が低下する地域

表2 レーザー測距双眼鏡の主な性能・仕様

製造メーカー・モデル名	vectronix社製 VECTOR Mod B
光学性能	倍率7倍 视野角6.75度
測距性能	規定性能：視程20kmにおいて、8×8mの対象物（反射率40%）を距離4000mで計測可能。（検知率90%） 最小測定距離：5m 最大測定距離：6000m 距離測定精度：2m（距離50～2000m） レーザー光の盐がり：0.1125°（距離4000mで約7.85m） 計測時間：0.4～0.9秒
寸法・重量	205×178×82mm, 1710g（通常の双眼鏡と同等）
その他	レーザーダイオードの波長：1550nm 耐衡撃性・防水性あり

図6 レーザー測距双眼鏡とその視野

### 3. 火点を決定する作業手順の考案

ここでは、複数の観測拠点からの情報を集約して火点を決定する作業手順を、筆者らが設計したコンピュータシステム（以下「火点決定システム」という）を用いて説明する。この作業を迅速かつ正確に行うため、GISを活用することとした。複数の観測拠点から多数の情報が入電し、処理の混乱が予想されるが、専用サーバを設け、複数のPCにおける作業を同期させることによって、処理負荷を分散させるようにした。なお、このシステムは、京都市消防局において試作されたものである。

観測拠点からの報告は、次のような要領で行われることを想定している。磁針偏差(近畿地方では6～7度程度)については、火点決定システム側で自動補正する。推定
図7 GISをベースとした火点決定システムの一画面

位置が報告される必要性については、後述する。

・方位角のみが観測できるとき：「○○拠点から報告。△△度に火災発見、推定位置不明」

・方位角に加えて推定位置が報告できるとき：「○○拠点から報告。△△度に火災発見、火点の推定位置は××病院の手前」

・拠点の直近火災など、火点が確定できるとき：「○○拠点から報告。△△度に火災発見、火点の確定位置は××町中央部」

情報集約場所では、この報告に基づき、火点決定システムを用いて作業を進める。同システムを用いた処理の流れは、概略、次のとおりである。最初に観測拠点を選択し、方位角を入力すると、システムは、地図上に観測拠点からの方位線を描画する（図7）。ある程度の情報収集時間 $ ^{①} $ の後、火点を決定する作業を行う。

図8 視認可能範囲の設定

### 3.1 観測拠点ごとの「視認可能範囲」設定

丘陵地などが存在する場合、実際には観測し得ない地域にまで方位線が延び、無用な交点が発生することがあった。そこで、あらかじめ観測拠点ごとに視認可能範囲を調査し、火点決定システムに登録することで、方位線の長さを限定し、無用な交点の発生を抑制することができるようにした（図8）。

この作業を行うと、どの観測拠点からも視認できないポケット地域が判明する可能性がある。そのような場合には、当該地域の火点情報を欠落させないための措置が必要である。

### 3.2 単独拠点の報告から火点を決定できる場合の処理

火点位置の確定情報が報告された場合は、確定情報入力モードに入ることにより、地図上の任意の地点を火点として直接登録する。119番通報等によって火災を覚知したときも、同様の入力を行えばよい。

### 3.3 方位線の交点から火点を求める方法（偽火点のスクリーニング）

多数の交点から真火点を峻別し火点決定精度を高めるために考案した方法を以下に述べる。

観測拠点から推定位置が報告された場合、情報処理部署では、火点決定システムにおいて方位角を入力した後、地図上に描画された方位線（以下「細線」という）の上に、報告された推定位置を入力（マウス・クリック）する。この推定位置には誤差が含まれていると考えられるため、火点決定システムでは、入力された推定位置から一定範囲 $ ^{②} $ を、確定度が一段高いことを意味するオレンジ色の太線（以下「太線」という）で表示し、画面を簡素化するため、それ以外を消去するようにした（図9）。

情報収集が進むと、地図画面は細線で表示された方位線や太線が複雑に混交した状態となる（図10）。この状態から、確定度の高いものの順に火点を決定する作業手順は、次のとおりである。

① 太線同士が交差している地点を火点登録する。交差する線数が多いものを優先する。

② 太線と細線が交差している地点を火点登録する。交差する線数が多いものを優先する。

③細線と細線が交差している地点を火点登録する。交差する線数が多いものを優先する。

交点（方位線が3本以上集まる場合は、矩形を形成）を火点として指定（クリックにより指定。システムは、クリックされた地点から一定の範囲 $ ^{(3)} $ にある複数の交点が指定されたものと認識）すると、火点決定システムは、その形成に寄与した方位線（太線・細線）を地図画面上から消去する。この仕組みを備えたことによって、混雑した地図画面は整理され、集中性の低い交点が残っていく。図4に星印で示した「誤認されやすい交点」も消滅
する。一連の作業が終了した状況を図11に示す。これは、京都市消防局で行われた訓練（次章参照）で得られたものである。なお、この作業によって作られた火点は直接の確認過程を経ていないので、この段階では仮火点（「仮アイコン）とすることにより、直接確認された火点と区別している。部隊が到着し、位置が確定した段階で、火点（「火」アイコン）とする。

細線のみで形成される交点であっても、多数の方位線がよい集中を見せている場合は、太線同士で形成された交点に準じる優先度で仮火点登録すれば、地図画面の整理が進み、決定作業が迅速化される。

図9 推定位置が報告された場合の処理。左方の観測拠点からは方位だけが、右方の観測拠点からは方位と推定位置（ランドマーク）が報告された場合。

図10 方位線が複雑に交差した状況

図 11 火点（仮火点）が決定された状況

### 4. 火点を決定する作業手順の検証実験

### 4.1 実験の概要

京都市消防局における定例の震災対策訓練の機会に、実際の高所見張を模し、火点を決定する作業手順を検証するための実験を行った。

・実験日時：平成17年1月17日　5：46～7：00（実験当日の日の出時刻は7：04）
歴史的景観を重視した都市政策がとられている京都市は、他の政令市と比較すれば高層建築物が少ないうえ、市街地の地形も平坦で、高所見張の有効性が高い。実際の火煙を観測対象としての実験は困難なので、ランドマーク的な建築物等を火点に見立てた。測定結果の集約作業にあたっては、前述の火点決定システムを使用した。

訓練では、市内12箇所の消防署（消防分署1を含む）に観測拠点を置き、観測指示書（観測開始時に開封する）によって指示された時刻に、同じく指示された観測対象物を測定し、消防本部の指令センターに報告する方法とした。観測指示時刻は、発災後、時間の幅を持って火災が発生することを想定し、発災直後から10分後までの間に分散させた。想定火点数は16とし、各観測拠点につき2～5箇所の対象を測定することとした。合計測定数は43件である。

報告用の無線波は、震災時の活動計画に基づいて4波を12署に配分（1波あたり3消防署）し、指令センターではそれに対応する形で、無線要員と火点決定システムの入力要員（2名1組）が4組で情報集約を行った。1組ごとに火点決定システムの端末PCを1台使用する。この情報集約体制は、無線波の数および指令センターの要員数（平常体制で15名）からみて、現実的な最大値である $ ^{(4)} $ 。指令センター員に対しては、前日までに火点決定システムの操作説明を行い、数回の操作訓練を行った。操作に習熟したというレベルには達していないが、火点決定システムは日常的に使用するものではないため、あえてそのような条件で検証を行った。

### 4.2 実験結果

日の出前における訓練のため観測は困難であり、5件の「観測不能」報告があったが、他の38件は観測された。発災後11分の時点で情報入力が終了した（図10参照）。38件の報告のうち、2件は指令センターでの情報処理に過誤があり、入力されなかった。この状態から、作業統括者の指示により、4台のPCで一斉に火点決定作業（第3章(3)参照）が行われ、作業は60秒で終了した。火点は、想定した16点全てが決定できた（図11参照）。続いて部隊への出動指令が行われ、発災後15分強で出動指令が完了した。地震時における放水開始の限界時間（発災後20～30分）を考えたとき、この手法が高い現実性を有することを検証できた。

方位角の誤差は最大3度であったが、ほとんどは1度程度に収まっており、平均誤差は1.4度であった。作業により決定された火点と想定火点位置との間に生じる最終的な誤差は、観測誤差と指令センターにおける火点位置の決定作業（3.3参照）に起因する誤差が混合したものとなるが、それは最大43m、平均29mであった。地震時の火点決定精度として十分であると考えられる。

ただし、本実験で想定した火点数は、京都市の地震被害想定 $ ^{8} $ による火災件数の66件（直後出火82件のうち、市民消火期待分等を差し引いたもの）と比較すれば1／4程度である。今後は想定件数を増加させて検証を行う必要がある。その際には、指令センターへの報告無線が輻軼するとともに、指令センター側の処理量も増加する。各消防署で直接、火点決定システムの入力を行う態勢を検討すべきであろうと考える。

### 5. レーザー測距機能付き双眼鏡の検証実験

レーザー測距機能付き双眼鏡（以下「レーザー測距双眼鏡」という）の機能的な検証を、京都市内および消防研究センター（東京都調布市）において行った。使用したレーザー測距双眼鏡の諸元は、表2に示したとおりである。

### 5.1 実運用を想定した検証（場所：京都市）

レーザー測距双眼鏡の性能限界は6,000mであるが、カタログ記載では4,000mが実用距離とされている。主に測定限界距離を検証するため、異なる天候条件で実験を行った（実験1～実験3）。また、運用時の実用距離を探るため、操作に習熟していない消防職員による測定実験を行った（実験4）。

#### 5.1.1 悪天候時（実験1）

## (1) 雨天時

· 検証日時：2007年6月8日 10:20～15:30

· 視程：最小時 4km、最大 10km

その時点における視程一杯まで計測でき、双眼鏡視野内でわずかに確認できる5,100m先の高層建物の測定が可能であった(図12)。GIS地図による計測距離との誤差は、15m以内に収まった。同一の対象物を複数回測定すると、測定値のばらつきは±2mに収まった。実用上、十分な

図 12 悪天候時の測距実験
精度であるといえる。

なお、測定時における測定限界を超えた場合（レーザー光の反射が微弱すぎて計測できない場合）や空などレーザー光を返さないものを測定した場合、視野内には測定不能を示す「——」が表示される。

## (2) 霧天候時

· 検証日時：2008年12月18日 8:15～9:00

·天候条件：霧，視程は2～4km

雨天時と同じく、視程一杯までの測定が可能であった。ただし、測定中に双眼鏡にぶれが生じると測定不能となる場合があり、その頻度は、好天候時よりも高かった。

#### 5.1.2 好天候時（実験2）

· 検証日時：2008年11月26日 14:00～15:00

・天候条件：晴れ時々曇り，視程は10km以上

建物を観測対象物としたとき、測定限界は5,777mであった(図13)。異なる建物や異なる方向でも検証したが、5,600m以上の測定が可能であった。操作マニュアルでは、樹木等、反射率の低いものを測定対象物としたときは測定限界距離が短くなるとされている。樹木が繁茂した山体を測定した場合、5,079mを最大として、概ね5,000m以上の測定が可能であった（図14）。GIS地図による計

図13 晴天時における高反射率対象物（建物）の測定限界

測距離との誤差は、悪天候時と同じく、15m 以内に収まった。視程の差は、測定限界距離に影響を与えるが、誤差には影響を与えていない。

このレーザー測距双眼鏡のレーザー光は、0.1125°の拡がりを持つ（表2）。見かけ面積の小さな測定対象物を計測し、測定対象の分離性能を検証した。複数の反射性物体が視野内の中央部分に混在しているような条件においても、十字で示された照準点を測定対象に正確に当てれば、ピンポイントの距離計測が可能であった（図15）。

今回の実験では、通常のカメラ三脚と比較して高強度のものを使用したが、それでも、測定ボタンの押下によって双眼鏡本体にぶれが生じて照準点がずれ、測定距離が4,000mを越えると、照準の確実性が低下した（5.1.4参照）。実運用時の分解能は、架台強度に制約されると考えられる。煙突、ビル屋上の塔屋・給水タンク、高压線など、見かけ面積が小さくレーザー光の反射が少ないと思

図14 晴天時における低反射率対象物（山体）の測定限界

図 15 見かけ面積の小さな測定対象物の測定実験
われるものでも検証したが、背景が空であれば、正確な値が返された。背景が建物等、反射率の高いものの場合は、背景の値が返された。この結果は、煙を測定対象物として行った実験結果（5.2参照）と整合的である。見かけ面積が小さいものを測定する場合は、背景の値が返されている可能性を考慮することが必要である。背景となっているものを測定すれば、どちらの値が返されたかを知ることは可能である。

#### 5.1.3 夜間時（実験3）

· 検証日時：2008年11月26日 20:00～20:30

·天候条件：晴れ，視程は10km以上

測定精度・測定限界は、昼間時と全く変化がなかった。ランドマークの判別が困難となるが、訓練により補うことが可能であると思われる。既に述べたとおり、薄暮時において消防職員が行った実験では、43件の観測のうち観測不能は5件であった。

#### 5.1.4 消防職員による観測実験（実験4）

· 検証日時：2008年12月3日 14:40～15:30

·天候条件：晴れ，視程は10km以上

運用時の実用距離を探るため、操作に習熟していない消防職員による実験を行った。実験に参加した3名の消防職員に対しては、測定ボタンを押す際に双眼鏡にぶれが生じ、照準点がずれることについて特に留意するよう説明したうえで、測定練習を1回のみ行った後、実験を実施した。観測対象として約3,000m、約4,000mおよび約5,000mの距離に位置する一般住宅（またはそれに相当する正対投影面積を持つもの）を選定した。計測回数は、各距離につき10回とした。実災害時には全方位をサーチする必要があるので、その状況に合わせて、架台のクランプを開放して測定を実施した。実験の様子を図16に、実験の結果を表3に示す。4,000m級の距離までは高い成功率が維持されるが、5,000m級の距離になると、成功率は大幅に低下した。5,000m級の実験(図16下図参照)では、測定対象物からわずか下方に照準がずれると、測定対象物の距離（5,164m）が、1,300m程度へと、大きく異なった値（手前に位置する樹木までの距離）が表示された。観測距離が大きくなると、成功率の低下とともに、観測

表 3 消防職員による測定実験の結果

測定对象物までの距離(操作習熟者が測定)	2968m(3000m級)	4189m(4000m級)	5164m(5000m級)
職員A(30歳代)	10/10	10/10	8/10
職員B(40歳代)	10/10	10/10	8/10
職員C(50歳代)	10/10	8/10	5/10
測定成功率(誤差±5m以内)	100%	93.3%	70.0%

注：結果欄は、計測誤差が±5m以内に収まった回数／観測回数

視野中心部（測定対象物）付近を拡大

図 16 消防職員による測定実験の様子

値の誤り幅が非常に大きくなることが問題になってくる。表示された値を鶏呑みにしない慎重な観測が必要であろう。

実験参加者からは、実運用にあたっては、望楼観測が火災発見の一翼を担っていた時代のように、ランドマーク的なものを事前に確認・測定しておく必要性や、測定対象物への照準が不確かな場合には、複数回の測定を行って確実性を高める必要性があるという意見があった。

### 5.2 火煙の測定実験（場所：東京都調布市・消防研究センター）

· 検証日時：2008年10月19日 13:30～15:30

・天候条件：晴れ，視程は10km以上

・観測対象：消防訓練用の発煙筒の煙・木片の燃焼火煙

・煙までの観測距離：50～150m の様々な距離条件で測定（結果に差はなかった）

消防活動の訓練用に発生させた火煙を測定対象物として実験を行った。火煙の背景が、視野内において目視で
見通せるかどうかにより、結果が異なった。背景が見通せない濃い火煙であれば、火煙までの距離が表示された。火煙が薄く、背景が目視で見通せる場合は、背景までの距離が測定された。ただし、背景が空など、反射率がほとんどない場合は測定不能と表示された。実験に使用したレーザー測距双眼鏡は、レーザー光の拡がりの中で、最も強い反射をもたらした対象物までの距離を測定値として返す仕様になっているが、この実験はそれを裏付けている。

### 5.3 反射性を有する対象物の測定実験（場所：東京都調布市・消防研究センター）

· 検証日時：2008年10月28日 13:20～14:10

·天候条件：快晴，视程は10km以上

・観測対象：ガラス・鏡面体

普通ガラスであれば、ガラスの背後にある物体（建物のガラスであれば、背後の壁など）の測定値が表示された。ガラスに反射物が鮮明に映り込んでいる場合でも、同様の結果（稀に測定不能）が得られた。測定不能となった場合は、計測を繰り返せば測定値を得ることができた。

自動車や住宅の窓ガラスに普及が進んでいる熱線吸収ガラスでは、測定不能となった。これは、レーザー測距双眼鏡の赤外線レーザー（表1参照）が吸収されたためであると考えられる。

鏡面ガラスや磨いたステンレスなどの場合は、それに映り込んだものまでの距離が測定される場合もあるが、多くの場合は測定不能であった。

### 5.4 実験結果の総括

レーザー測距双眼鏡の機器的な測定限界距離は5,000mを超え、また、実用上十分な精度を持つことが分かった。視程がそれ以下となった場合は、視程を限度として測定が可能であることも分かった。しかし、距離の増大とともに照準の固定が困難になり、測定値の誤り幅が非常に大きくなった。今回の実験結果からは、4,000m程度を実用限界と考えることができる。これは、消防署所の配置密度から考えて十分なものである。

火煙に対する実験では、背景が見通せない程度の濃い火煙であれば、測定可能であることが分かった。火煙の背景が測定される場合や測定不能となる場合を考慮し、火煙を発している建物そのものを照準する、あるいは付近の建物を代理点として計測するなど、運用上の工夫も必要であろう。

### 6. 本報告の火点決定手法がもたらす発展性

震災時、多くの消防本部では、平常時に行っている本部による部隊の一元的運用（以下「本部運用」という）を停止し、情報の収集・処理から部隊運用までの一切を消防署等に移行させる（以下「署運用」という）計画を持っている。これに対し筆者らは、震災時には1消防本部の管轄地域の中でも被害程度に大きな差異が生じる可能性が高く、署運用では非効率な部隊運用となることを指摘してきた $ ^{2)} $ $ ^{9)} $ 。本部運用にとって最大の障害は、本部における初期の情報活動が破綻することにあると思われる。本稿で述べた火点決定手法は、複数拠点からの情報を1箇所で集約する方法であることから、本部運用との親和性が高く、発災直後から本部運用を行う可能性を開くものと考える。

### 7. まとめ

震災時における高所見張による火点の早期覚知手法の実用化を目的として行っている研究成果を報告した。

方位角測定機能付き双眼鏡を用い、複数の観測拠点から得られた情報を幾何学的に処理し、その作業過程で生じる多数の交点の中から“真火点”を簡便にスクリーニングする方法を考案するとともに、一連の処理のシステム化を行った。これにより高精度に火点を決定できることを、実験を通して実証できた。

レーザー測距双眼鏡については、実用上十分な測定可能距離と精度を持ち、上記の処理方式の弱点を補えることを、実験を通して実証できた。方位角測定機能付き双眼鏡との適切な組合せが有効であると考える。

火点を観測し情報を処理する具体的な方法については、本報告で述べた手法にとどまらず、多様な方法が考えられる。地理的条件や予算はもとより、発災直後の人的資源等も考慮し、最適な方法あるいは組合せを探ることが重要であろう。いずれにしても、火点が決定できなければ、地震火災に対応することはできない。被災地消防機関の初動を支える情報収集方法が各消防本部において構築され、地震火災による被害が極小化されることを期待したい。

### 8. 謝辞

地震火災防御の方策を検討するにあたり、京都市消防局の山村忠樹氏には、検討の出発段階において有益な討論をしていただいた。同消防局の白木貞二郎氏は、同局の震災対策訓練にあわせて行われた検証訓練を統括指揮された。元・株式会社総合システムサービスの花本愛美氏並びに株式会社総合システムサービスの原田和典氏は、火点決定システムを含むコンピュータ・システムの構築に尽力された。レーザー測距双眼鏡の実験に際しては、京都市消防局警防部警防計画課にご協力をいただいた。以上の方々並びに関係各位に深く御礼申し上げます。
## 補注

(1) この方法によって火点を決定するためには、ある程度の情報収集時間が必要である。また、震災時のように消防力が極端な劣勢条件に置かれる可能性が高い場合には、事案の軽重を吟味するため、情報を一定時間収集し(火災の拡大速度を考慮すれば10～15分程度)、原則としてその間は部隊の出動を留保する必要性を、筆者らは指摘している $ ^{2)} $ 。

(2) 初期設定として火点決定システムに登録しておく。事前テストにより、前後 200m（合計 400m）とした。

(3) 初期設定として火点決定システムに登録しておく。事前テストにより、直径100mの円内とした。

(4) このうち、2名は研修・休暇等の可能性がある。また、判断・決定者として指令センター長、作業統括者として副指令センター長、部隊への指令発令員、高所カメラ要員、各消防署との通信要員が必要である。非常体制への変更により召集等が行われ、人員は時間を追って増強されるが、初期の時間帯は少数の人員をやり繰りして全てを行わねばならない。

## 文献

1）鄭炳表・新井場公徳・杉井完治・座間信作・岡部弘志・関沢愛：地震災害に対する緊急消防援助隊の到達時期について，地域安全学会梗概集，No.23，pp.13-16(2008)

2）杉井完治，関沢愛，岡部弘志，遠藤真，座間信作，新井場公徳：震災直後期における消防機関による実効性のある災害情報収集体制構築の必要性，地域安全学会論文集，No.10，pp.89-96 (2008)

3）関沢愛：1978年宮城県沖地震時における消防隊の活動状況，消研輯報，35，pp.39-45(1982)

4）関沢愛：初動時における災害情報収集状況と対応，1995年兵庫県南部地震における火災に関する調査報告書，日本火災学会，pp.111-119 (1996)

5）杉井完治：地震火災防御の勝機と実践的方法論に関する考察，地域安全学会梗概集 No.21, pp.67-70 (2007)

6）総務省消防庁：消防力の整備指針，平成17年消防庁告示第9号(2005)

7）柴山明寛, 久田嘉章, 村上正浩, 座間新作, 杉井完治, 滝澤修：災害時における中距離被害情報収集システムに関する研究, 日本建築学会技術報告集 29 (2008)

8) 京都市:京都市第3次被害想定報告書,pp.57-89(2003)

9）杉井完治：地震火災防御の実践的方法論の構築について，消防研究所報告，103号，pp.43-51(2007)
# Develop a Method to Identify Fire Positions after a Large Earthquake — In order to establish a method of quick and stable information gathering

(Abstract)

Kanji Sugii, Shinsuke Tano and Noriko Kondo

(Accepted January 22, 2009)

Though the fire service need to identify position of fire soon after the ignition, it is highly possible that the information about fire may delay due to broke and thronged 119 call in case of a large earthquake. In order to establish quick and appropriate fire-fighting operations, we have been studying to develop a method to identify fire positions in the case of simultaneous multiple fires after a large earthquake. In this paper, we propose to identify fire positions by observation from plural watchtowers using binoculars with azimuth measuring function and we design a procedure for arranging observation results which enables us to identify the positions more accurately compared to a conventional procedure. Application of the laser rangefinder in this method is examined and its usefulness especially for the area where only single watchtowers can observe is shown.
解說

# 危険性物質の試験方法等に関する国際会議（IGUS-EOS）と国際的な危険性物質の試験方法に関する動き

古積 博

(平成21年1月8日受理)

平成20年5月にスウェーデン・ストックホルムで開催されたIGUS-EOS会議について紹介する。同会議は毎年開催されているが、消防法上の危険物等についての国際的な規制のあり方、問題点について議論が行われた。また、危険物等に伴う特異事故例が報告された。

### 1. 始めに

平成20年5月、スウェーデン・ストックホルムでIGUS-EOS会議が開催され、著者も参加した。IGUS-EOS $ ^{1)} $ とは、International group of unstable substances - Energetic and oxidizing substances の略で、和訳すれば、「不安定物質に関する国際的なグループ、エネルギー・酸化性物質部会」となる。毎年1回、全体的な会議を開催するほか、必要に応じて小規模な会議が行われている。議論の対象は、国際連合危険物輸送勧告書（以下、勧告書という）が対象としている危険性物質のうち、エネルギー物質、酸化性物質であるが、この範囲を超える物質についても議論がなされている。同勧告書は、日本の消防法上の危険物を含め広く危険性物質全般を対象としている（表1）。なお、IGUSにはEPP(Explosion, Propellant, and Pyrotechnics)という部会もあるが、こちらは爆薬、火薬類を主な対象とし、毎年1回開催されているが、消防研究センター（以下、消防研という）は参加していない。

危険物の試験機関の研究者、行政担当者及び民間の危険物試験担当者が主な構成メンバーである。国際連合の危険物輸送委員会とは異なり、研究者、技術者が中心で、また、参加者が少なく、参加者の顔ぶれの変化が余りなく、カジュアルな議論がなされている。オープンの会議と行政、研究者のみのクローズの会議から成る。クローズ会議では、事故事例、規制に関すること、会議運営に関することが主に話される。

### 2. 最近の会議の開催状況

表2に過去の会議の開催状況を示した。毎年開催され

表 1 勧告書の定める危険性物質の分類

クラス	国内法の分類、備考
1 爆発性物質	火薬等(火薬類取締法)、危険物(消防法)
2 ガス	ガス(高压ガス保安法)
3 引火性液体	危険物(消防法)
4 可燃性固体、自然発火性物質、禁水生物質	危険物、指定可燃物(消防法)
5 酸化性物質、有機過酸化物	危険物(消防法)
6 毒物及び伝染性病原体等	毒物劇物(毒物及び劇物取締法)等
7 放射性物質	放射性物質(放射性同位元素等による放射線障害の防止に関する法律)等
8 腐食性物質	毒物劇物(毒物及び劇物取締法)
9 その他	リチウム電池、エアバッグ等

ており、日本でも数年おきに開催されている。

ドイツ・フランクフルト会議では、消防研が行った一連のヒドロキシルアミンの危険性評価実験の結果と事故情報を報告した。当初は、群馬県での事故後、消防法が改正されたことから、勧告書の改正も討議されたが、結局は同勧告書の改正には至らなかった。また、オランダ TNO と共同で MCPVT 試験装置（小型に改良した圧力容
器試験）を提案したが、依然、勧告書の改正には至っていないが、概ね参加国の理解は得られつつある。数年前は、GHS（化学物質に対する規制の調和。輸送、製造、使用等について統一的な規制を行おうとするもの）、REACH（ヨーロッパの新しい化学物質規制の制度）等の規制強化に関するものも多かったが、すでにこれらの制度が発足したため、議論も一段落したようである。硝酸アンモニウム関連の報告は相変わらず多い。また、当初は、自己反応性物質が議題の中心であったが最近はやや対象が広がった感じがする。

表 2 過去の IGUS-EOS 会議

開催年	場所
平成9	米国・Socorro
平成10	日本・東京（三鷹）
平成11	スウェーデン・ストックホルム
平成12	日本・つくば
平成13	米国・ワシントンDC
平成14	フランス・Verneudil-en-Halatte
平成15	ドイツ・フランクフルト
平成16	日本・つくば
平成17	英国・バクストン
平成18	米国・ワシントンDC
平成19	オランダ・Rijswijk
平成20	スウェーデン・ストックホルム
平成21	ロシア・サンクストベルグ（予定）
平成22	日本・東京（予定）

### 3. 今回の会議の概要

### 3.1 参加国及び参加者

OECD 加盟国を中心に約 45 名の参加があった（図 1）。長年、危険物質の危険性評価試験を行っているドイツ BAM、イギリス HSL、フランス INERIS 及びオランダ TNO といった研究機関が有力である。現在、会議の議長は、K. D. Wehrstedt（ドイツ BAM）、副議長は Wim Mak（オランダ TNO）である。日本からの参加者は、新井充・東大教授、労働安全衛生総合研（労安研、3 名）及び消防研の合計 5 名である。

### 3.2 主な報告と討論の内容

主な報告題目（意訳）と報告者を表3に示す。多岐に亘る分野の報告がなされている。全体で約30件余りの報告があり、うち、1割余が日本からのものである。ドイツ、フランスは多数の講演を行っている。消防研はフランスINERISとの交流もあって今回はバイオマス関連の講演を2件行ったほか、スクラップ金属の事故について報告した。

今回の会議で議論された主な内容を紹介する。

## (1) 国際ラウンド試験結果の報告

現行国連の試験の改良、問題点発見、新しい試験方法の採用のためにラウンドロビン試験がなされている。これは、いくつかの研究機関が同じサンプルで試験を行い結果に差があるかどうか確認するものである。このような試験には、積極的に参加したいところだが、なかなか余裕がない。

フランス INERIS の Marlair 氏は、Koenen 試験について、各国に呼びかけてラウンドロビン試験を行い、結果を報告した。同試験は、消防法では採用されていないが、圧力容器試験に類似したものである。ドイツ BAM から禁水性物質についてのラウンドロビン試験の結果が報告された。酸化性物質に対する燃焼試験の結果の報告があった。MCPVT のラウンド試験結果、国連への提案については、中心的な役割を果たしてきたイギリス Whitmore 氏が欠席のため、今回は報告しなかった。

## (2) 自己加速分解温度（SADT）の決定方法

自己加速分解温度 (SADT) は、日本の消防法では採用されていないが、勧告書の自己反応性物質の危険性評価では重要な指標である。SADT が 75℃ 以下の物質は、勧告書の危険性物質に該当する可能性があり、先ずやらなければならない試験であるが、数 kg の試料が必要なこと、実験に長時間係ること、費用が高いことが問題とされている。SADT の決定試験方法に関連した報告がいくつかあった。基本的には、現行の試験方法を踏襲するようであるが、予測手法の開発と評価の共同研究を主要なメンバーで進めようという動きがあり、消防研も参加する方向で進めている。

## (3) 硝酸アンモニウムの規制強化等

硝酸アンモニウム（硝安）は、爆薬原料として、また、肥料として大量に使われている。平成17年2月のオランダの貨物船Osterdijkのスペイン沖での火災では、積み荷の硝安の分解からくん焼火災が発生したとの報告があった。平成13年9月のフランス・トウルーズでの爆発事故 $ ^{2)} $ に関連して規制強化が進んでいる。また、テロ対策上からも規制が強化されつつある（カナダ・NRC）。そのためか、大規模な爆発実験が行われている。なお、トウルーズの事故原因については、塩素化合物が混入したことで発火温度やSADTが下がったとのことであるが、爆発のトリガー等について最終的な結論は出ないまま調査活動は終了したようである。

## (4) 酸化性物質、有機過酸化物関連

毎回、多くの報告があるが、今回はやや少なかった。酸化性物質に対する燃焼試験のラウンドロビン試験が終
表 2 主な報告の題目

題目(意訳)	報告者	国名、機関
エネルギー物質の廃棄	G. Marlair	フランス・INERIS
バイオマス燃料の危険性評価	G. Marlair	フランス・INERIS
化学反応装置のベントサイズについて	J. P. Bigot	フランス・ENSM
暴走反応のシミュレーションと実験	J. P. Bigot	フランス・ENSM
国連H試験に関するBAMの研究プロジェクト	M. Malow	ドイツ・BAM
EUの硝安肥料規制の強化について	Michael-Schlz	ドイツ・BAM
低感度爆薬について	Michael-Schlz	ドイツ・BAM
酸化性物質の規制について	W. Wildner	ドイツ・Aqura
異常な自己反応現象を起こす物質に対する危険性評価手法	W. Wildner	ドイツ・Aqura
酸化性物質の燃焼試験のラウンドロビン試験	W. Wildner	ドイツ・Aqura
摩擦感度試験について	P. Reuse	スイス・SIPSS
室温でガスを発生する物質の規制	P. Reuse	スイス・SIPSS
SADT等のシミュレーション法による決定方法	B. Roduit	スイス・AKTS
スウェーデンでの有機過酸化物の新しい規制について	L. van Dam	スウェーデン・Rescue Service Agency
硝酸アンモニウムの実規模爆発実験	L. van Dam	スウェーデン・Rescue Service Agency
バイオガソリン(E85)の燃焼性	L. van Dam	スウェーデン・Rescue Service Agency
ポリビニルアルコールの規制について	Wim Mak	オランダ・TNO
米国・フロリダ州でのマンガン化合物の爆発事故	Wim Mak	オランダ・TNO
硝酸アンモニウムのタイムプレッシャー試験	Wim Mak	オランダ・TNO
リチウム電池のリスク管理	C. Ke	米国・運輸省
特殊な用途の蓄電池の規制について	C. Ke	米国・運輸省
SADTの決定方法	A. Kossoy	ロシア・CISP
スクラップ金属輸送中の事故	Alan Brown	イギリス・HSL
硝酸アンモニウムのBLAST爆発実験	Alan Brown	イギリス・HSL
カナダの爆発物の規制(硝安等を使ったテロ防止対策)	R. Bowes	カナダ・NRC
半導体工場の火災(事故事例)	熊崎美枝子	日本・労安研
労安研の危険物熱分析データベース	大塚輝人	日本・労安研
ETBE含有ガソリンの危険性評価	古積博	日本・消防研
固体系バイオマス燃料の危険性評価	古積博	日本・消防研
スクラップ金属輸送中の火災とその教訓	古積博	日本・消防研
了したので結果の報告があった（ドイツ・Wildner 氏）。フランスから有機過酸化物等の暴走反応の対策に関して、ベントの大きさ等の問題についての報告があった。米国からは、有機過酸化物の大規模な燃焼・消火実験の結果が報告された。

## (5) バイオマス燃料の危険性

バイオマス燃料についての研究報告は合計4件あった。液体系バイオマス燃料の危険性評価、燃焼実験についてはフランス INERIS が精力的に行っているが、日本からも報告した。勧告書では、バイオディーゼル（BDF）は危険物には該当しないが（消防法では、危険物第4類第3石油類）、その危険性については、認識されている。英国・Brown氏は、BDFに微量に存在するメタノールが引火点を下げ、火災危険が増すことを指摘した。著者は、日本の2件のBDFの火災例から空気酸化による発火危険があることを説明した。

## (6) リチウム電池等の規制

リチウム電池・リチウムイオン電池はその危険性が明白でないことから勧告書ではクラス9に該当する。著者は、リチウム電池の落つい感度試験から火薬並みの危険性を有していることを述べた。事故が多く発生していることから規制の強化が求められているようである。米国では、規制強化案作成が進められているとのことであった（米国・Ke氏）。

## (7) スクラップ金属の規制

著者及び英国 HSL の Brown 氏が報告した。また、オランダ・ロッテルダムでも事故があったことが報告された。大部分のスクラップ金属は水との反応試験を行っても大量に水素等のガスが発生しないことから危険物には該当しないが、コンテナー中で保管しておれば、発生した水素が蓄積し爆発する恐れがあるので何らかの規制をかける必要があるとの意見があった。スクラップ金属中に自動車用鉛電池が紛れ込み、これも火災の原因になっていることを報告したが、本来、バーゼル条約で廃棄自動車用電池の輸送は禁止されているので輸送の前に除去する必要がある。

### 4. 後書き

報告や討論の内容から、国際連合及びIGUSの参加者の多くは、大規模な実験をしない限り、危険物の危険性を正しく評価できないという考えが相変わらず強いように感じる。これは、小規模実験やシミュレーション結果の信頼性の問題のほか、長い歴史があってすでに多くのデータが蓄積されており、データの比較がしやすいことも理由である。しかし、徐々に熱分析やARC、C80等の高感度熱量計を使った手法、計算による評価を取り入れようとしつつあると感じられた。

消防研は本会議には積極的に貢献しており、かつては会議を主催したこともあったが、ここ数年参加することができなかった。また、本会議を通して多くの国際共同研究が行われている。内容的には、消防法上の危険物、指定可燃物の試験方法に関するものや危険物等の事故情報が中心であることから、今後とも参加して国際貢献に努めたいところである。

本会議での個々の報告についての情報の入手御希望の方は著者までご連絡いただきたい。

図1 会議参加者の集合写真

## 文献

1) http://www.oecdigus.org/eos.htm

2）古積博、李新蕊、田村昌三、フランスの硝酸アンモニウム爆発事故について、EXPLOSION 12(3) pp.164-168 (2002)