【研究領域課題番号】20K04877 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

災害 / 地下街 / 外国人 / 避難 / シミュレーション / エリア防災 / エリアマネジメント / 駅 / ネットワーク / バリアフリー / マルチリンガル / 避難行動 / 都市型水害

【研究成果の概要】

(1)エリア防災：都心部におけるエリアマネジメント活動とオープンスペース利活用
エリア防災とは，人口・機能が高度に集積した地区において民間企業・自治体が連携をして防災力を高めるものである．本研究は，都心部で展開されているエリアマネジメント活動とエリア防災の関連に着目し，各都市で展開されている防災対策を調査した．COVID-19感染拡大の影響により多くの都市で防災訓練が中止されている一方，屋外空間へのニーズが高まっていることが分かった．一時避難施設など限られた空間を平時からいかに上手く使いこなしていくかという「空間のマネジメント」が重要であり，災害時でも活用できるオープンスペースのあり方についてさらに調査が必要だと分かった．
(2)地下空間モデルの作成と避難シミュレーションの試行
都心部の地下空間は，地下街，地下通路，地下広場等が複合したものであり，大規模かつ複雑化している．2021度は，行政や企業へのヒアリングを重ね，地下空間の脆弱性についていくつかの問題を抽出した．また，ターミナル駅周辺に広がる大規模地下空間を調査し，複数のモデルを作成した．地下街についてはより精緻な現地調査を重ね，出口情報，通路幅，防火シャッター，避難誘導サインなどをデータ化した．作成したモデルを用いて避難シミュレーションを試行し，空間のボトルネックを把握した．
(3)「都市のマルチリンガル化」に向けた評価項目の検討
本研究は，外国人滞留者の避難行動シミュレーションをベースにしたとき，「都市のマルチリンガル化」に向けた評価項目は，どのように構築されるかというRQを立てている．マルチリンガル化とは，単なる多言語対応に留まらず，都市に埋め込まれたサインのあり方，一時的な空間提供，情報システムの構築等も含んでいる．自治体へのヒアリングやエリアマネジメント組織へのインタビューを通して，評価項目の検討を進めた．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】都市計画・建築計画

【研究領域課題番号】17K06730 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

避難計画 / 火災 / 少子高齢化 / 保育施設 / 高層建築物 / 一時避難待機 / ガイドライン / 避難安全 / シミュレーション / 防災計画 / 避難 / 子ども / 実験

【研究成果の概要】

高層建築物内に存する保育施設の設置基準および防災計画のあり方を検討した。具体的には高層建築物内に存する保育施設と一般的な戸建て２階建ての保育施設と比較した。(1) 保育施設の実態の整理・考察、(2) 園児および保育者の避難能力の整理・考察、保育施設の避難実態の整理・考察(3) 避難介助シミュレーション結果による避難方策の検討・評価を含んだ考察をまとめた。その成果の一部を援用して、日本建築学会における特別研究委員会にて、関連書籍を2021年11月に出版した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】観光学

【研究領域課題番号】16K02080 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

自然災害 / 観光地 / レジリエンス / 湘南 / 避難 / 津波 / Eco-DRR / 自治体 / 観光 / 海岸 / 避難行動 / グリーンインフラ / 観光防災 / リスクマネジメント / ハザードマップ / 海水浴客 / シミュレーション / 避難シミュレーション / 相模湾 / 地域防災計画 / 連携 / 防災 / 都市計画 / 避難誘導 / 津波災害 / リスク / 情報

【研究成果の概要】

近いうちに巨大地震が発生することが予測される太平洋沿岸における一大観光地である湘南は、地震津波の発生に対して安心を提供できるのかという疑問から、湘南エリアにある自治体へのヒアリング 、鎌倉を中心とする歴史研究、避難シミュレーション、海辺の観光者へのインタビュー調査などから現状と課題を把握した。政策上では防災と観光が分断し、広域連携は遅れ、観光者意識は高くなく、避難ビルの課題は多いこと等を把握した。

【研究の社会的意義】

沿岸観光都市において、自然災害（とくに地震津波）リスクは常に念頭におくべき事項であるにもかかわらず、自治体の政策上は切り離され、観光者は防災意識が薄いことが想定されを忌避することが明らかとなった。本研究で用いた分野横断型の自治体ヒアリングや、同一調査を複数自治体に対して行う広域観光エリアでは一都市のみを対象とした研究では捉えることができない課題が存在することも明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】15K01233 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シミュレーション / 避難 / デジタルヒューマン / キネマティクス / モデリング / 災害 / 防災 / 被曝 / ロボティクス / 原子炉 / 原子力発電所 / 人間モデル / 廃炉 / プラットフォーム / ３次元 / 津波 / マルチエージェント / ３D

【研究成果の概要】

減災のための人間及びその集団の動作を精密に考慮できる避難シミュレーション法を開発した．はじめに避難時間に及ぼす集団の避難経路分岐の影響を検証した．この結果，集団平準化の効果，および実験による平準化の検証，そして搬送時の負荷による避難時間の増加などが減災へ与える影響を示した． ついで廃炉作業において特定区画における作業者が施設外へ避難する際の避難時間および被曝量の推定に着目した．具体的には原子力発電所建屋内での事故を想定して作業員の被ばく量をシミュレーションした．この結果，個々の作業員被曝量を見積もることが可能であること，被曝低減のための避難路計画に，開発した技術が有効であることを明らかにした．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】24510234 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シミュレーション / デジタルヒューマン / キネマティクス / 集団避難 / 航空機事故 / 防災 / ロボティクス / ダイナミクス / 避難 / 人間モデル / マルチエージェント / プラットフォーム / ３D / 避難シミュレーション / 減災 / 津波 / 災害 / 3次元シミュレーション / 大規模避難シミュレーション

【研究成果の概要】

大規模災害を想定した集団避難シミュレーションの開発およびそれを実験検証した．まず複数の避難者モデルによる引率や搬送などの特殊形態を発現する動作モデルを構築した．ついでこれらを担架や背負いなど主要な搬送モデルへと拡張し，階段登坂を含むシミュレーション手法を開発した．さらにこれを緊急車両等の移動オブジェクトとの安全な連携を考慮した避難モデルへと発展させ，空港における避難シミュレーションとして統合した．この基本機能を確認するため，航空機からの集団避難動作について，約100名の被験者参加による大規模な実証実験を実施し，主な結果は本研究で開発したシミュレーション結果とよく一致することを確認した．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)

【研究分野】工学基礎

【研究領域課題番号】15760047 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

セルオートマトン / 確率モデル / 避難 / フロアフィールド / シミュレーション / 超離散 / 交通流 / 蟻 / 群集避難 / ゼロレンジ過程 / パニック / 心理 / 集団行動

【研究成果の概要】

セルオートマトンを用いた建物からの人の避難シミュレーションについて検討し、以前より提唱しているフロアフィールドモデルの詳細な検討を行なった。特にシミュレーションの基盤である、動的フロアフィールドと視野の関係について詳しい比較をした。動的フロアフィールドとは、人が通過する際に残す足跡を利用して追従行動を表現するものであるが、この足跡は実際にフロアに存在するものではなく、計算効率の向上を図るためのアイディアである。実際には、人は自分の視野内の他人の行動を見て自分の動きを決めるわけであるため、同一条件でこの2つのシミュレーション結果の比較を行なった。その結果、視野を使った場合と足跡の場合はほとんどの場合、振る舞いに違いは見られなかった。そして計算時間は動的フロアフィールドの方が圧倒的に速いことも示された。
以上の結果から、本研究においてフロアフィールド法の基礎は確立したので、今後は応用的研究に移ってゆくことが重要である。現在は、実際の建築物や空港、イベント会場などにおける人の動きの解析を行なっており、そのソフトウエア化の契約も決まっている。こうしてフロアフィールド法の基礎的検討から応用まで一連の研究が完成し、今後は実験・観測データとの詳細な比較検証が重要である。災害避難のデータはほとんど入手できるものは無いが、航空機からの脱出に関しては比較的詳細なデータがとられている。現在までに、このデータとシミュレーションの比較ができており、競争と協力的行動が総避難時間に与える影響について定性的に一致する結果が得られた。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2003 - 2005

【配分額】3,700千円 (直接経費: 3,700千円)

【研究分野】社会システム工学

【研究領域課題番号】05558040 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バーチャルリアリティ(VR) / 安全空間 / 避難 / 人間行動 / コンピュータグラフィクス(CG) / コンピュータシミュレーション / 火事 / 迷路 / 避難行動 / シミュレーション

【研究成果の概要】

平成5〜6年度の2年間で,バーチャルリアリティ(VR)を用いた安全空間設計シミュレータの開発を目的として,迷路内の人間の避難行動実験を対象としたVRシミュレーションシステムを構築した.そして以下に示すように,実迷路を用いた被験者実験とVRシミュレーションの比較から,VR実験の再現性と防災上の訓練効果を確認した.
(1)VRシステムの完成:CGを用いて作成した仮想空間を閉空間とする人間行動解析用のVRアプリケーションソフトおよび行動軌跡追跡ソフトの完成.
(2)VRシステムを用いた迷路実験の再現:平成5年度に作成した避難空間を基に,迷路内照明・ドアの開閉,壁・天井・床などの質感の向上などの問題を解決し,平成6年度には,より実際に近い避難環境を再現した.
(3)実迷路を用いた実験とVR実験との比較研究:東京消防庁池袋防災センター内にある煙体験コーナーの迷路を用いて被験者実験を行い,VRシステムの再現性の確認と防災訓練上の効果を検証した.すなわち,「実迷路のみを用いて避難行動をするグループ」「VR訓練(自分でVR操作する+VR画像のみの訓練)を受けた後に実迷路で避難行動をするグループ」「迷路の平面図を見た後に実迷路で避難行動をするグループ」に分けて,避難行動実験を行った.そして,実迷路を用いた避難行動とVRシニュレーション結果を比較することにより,VR空間での人間行動の再現性とVRによる擬似体験の防災訓練上の有効性を確認した.
(4)より汎用性のある安全空間設計シミュレータ開発に向けた問題点のまとめと提言:上記(1),(2)、(3)によって行った実験並びにVRシミュレーション結果を検討・分析し,まとめた.また研究を通して浮かび上げってきた問題点を整理し,本研究で開発したシミュレーションシステムの今後の課題と展望を検討した.

【研究種目】試験研究(B)

【研究期間】1993 - 1994

【配分額】9,600千円 (直接経費: 9,600千円)

【研究分野】土木構造

【研究領域課題番号】03452198 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

避難 / 地震火災 / 人間行動 / 地下街 / シミュレーション / フラクタル次元 / ポテンシャル / 被験者実験 / 迷路 / シミュレ-ション

【研究成果の概要】

地震火災時の人間の避難行動を解明するため,迷路を用いた避難実験を行うとともに,避難行動シミュレーション手法の開発と検討を行った.結果をまとめると,以下のようになる.
1.都民防災教育センターの煙体験コーナーの迷路を利用し40人の被験者に対して行った実験結果と,被験者に対して同時に実施した性格検査結果を解析したところ,迷路内での行動パターンは3つに大別でき,それらは性別や性格等の個人特性と関連があることがわかった.
2.脱出時間・歩行距離などに加え,行動経路のフラクタル次元を避難時の行動を特徴付ける指標として用いることを提案し,避難実験データおよび実際の火災時避難行動データを例題として指標の妥当性などを検討した.その結果,フラクタル次元が脱出時間・歩行距離・行動範囲などでは評価困難な,人間行動の複雑さを定量的に表しており,震災火災時の安全性の評価に応用し得ることが明らかになった.
3.従来の避難行動モデル化手法では,複雑かつ大規模な空間における避難行動シミュレーションが困難であった.そこで,大規模地下街等からの避難行動をモデル化する手法として,ポテンシャルモデルにもとづく避難行動シミュレーション手法を提案した.
4.ポテンシャルモデルにもとづく避難シミュレーションプログラムを開発し,簡易な通路モデルおよび大規模地下街などを例題として,本手法にもとづく避難安全性解析例を示した.シミュレーション結果を既往の人間行動研究結果と比較検討したところ,両者はよく対応しており,本手法により緊急時の人間行動が再現可能であること,実構造物の避難行動解析上のデータ収集に応用し得ることが明らかになった.また,計算時間や計算容量等の面においても,1万人前後の多数の避難者の行動解析を処理可能であることなどがわかった.

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1991 - 1993

【配分額】6,600千円 (直接経費: 6,600千円)