Construction of a dynamic evacuation guidance system based on intelligent and distributed cooperative processing of evacuation guidance devices and disaster prevention sensors

基于疏散引导装置与防灾传感器智能分布式协同处理的动态疏散引导系统构建

• 批准号: 22K04639
• 负责人: 堀井 宏祐
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kokushikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04639/
• 关键词: 防災システム; 人工知能; スマートシティ

本研究課題は「避難誘導装置の開発」と「大規模避難シミュレータの開発」を連携して遂行している。2022年度は「避難誘導装置の開発」においては、災害発生時の状況把握と避難経路上の障害検知のために、「3D-LiDARを用いた避難経路の計測方法の検討」と「2D-LiDARを用いたSLAMによる避難経路マップの更新方法の検討」を行った。「3D-LiDARを用いた避難経路の計測方法の検討」においては、3D-LiDARと組込みコンピュータで構成されたエッジ端末を構築し、計測された3次元点群情報のエッジ処理によるデータ容量の軽量化と2次元の避難経路マップへの変換方法について検討した。また、ドリフトによる3次元点群情報のズレが問題となっていたが、IMUを用いた補正を実装することで解決することができた。「2D-LiDARを用いたSLAMによる避難経路マップの更新方法の検討」においては、平常時の避難経路マップを基準として、災害発生後に2D-LiDARによって避難経路を計測し、SLAMによるマッピングを行い、平常時との差異を明らかにすることによって避難経路上の障害が検知できることを数値シミュレーションにより示した。「大規模避難シミュレータの開発」においては、これまでに構築してきた平面的な単一階層の避難シミュレータを発展させ、高層ビル等の避難誘導を想定した複数階層の避難シミュレータに拡張し、避難誘導アルゴリズムの検討を行った。上階から下階への避難を想定し、下階での避難状況を考慮した上階での避難誘導アルゴリズムを開発し、その有効性をシミュレーションにより検証した。

该研究主题是与疏散指南设备的开发以及大规模疏散模拟器的开发一起进行的。在2022财年，为了了解灾难时的情况并检测出疏散路线的失败，我们进行了“使用3D-LIDAR对撤离路线测量方法的检查”和“使用2D-LIDAR使用SLAM的撤离路线图更新方法检查”。在“使用3D-LIDAR研究疏散路线测量方法”中，我们构建了一个由3D-LIDAR和嵌入式计算机组成的边缘端子，并检查了如何通过对测量的3D点云信息的边缘处理来减少数据容量并将其转换为二维疏散路线图。此外，问题是3D点云信息由于漂移而被错位，但这可以通过使用IMU实现校正来解决。在“考虑使用2D-LIDAR使用SLAM更新疏散路线图的方法”中，我们通过数值模拟证明，可以通过使用灾难发生后2D-LIDAR测量疏散路线上的故障，并使用SLAM映射它们，并阐明正常时间的差异。在“开发大规模撤离模拟器”中，我们开发了直到现在构建的平面，单层疏散模拟器，扩展到了一个多层疏散模拟器，该模拟器旨在指导高层建筑物等的疏散疏散，并检查了疏散指导算法。假设从上层撤离到较低的楼层，则在较低层的疏散情况下，在上层开发了疏散指南算法，并通过模拟验证了其有效性。