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![(1)遺伝子のコーディング
遺伝子：道路ネットワーク上のノード番号
1 , 2 , 3, 4
個体：目的地までのノード番号を羅列した
リスト
[1,2,4] , [1,3,4]
各個体は経路を表す
(2)初期集団の生成
個体を集団サイズ数Nだけランダムに生成
し、初期集団とした。
Population =[[1,2,4],[1,3,4]・・・]
N個の個体
2
4
1
3
道路ネットワークの例](https://image.slidesharecdn.com/gisashimura-131105023940-phpapp01/75/GISA-13-2048.jpg)
GISA
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- 4. 都市レベルの防災性を高め るための提言 GAに関する研究 避難所の 適正配置 災害に関する研究 麻生ら(2007) 土地条件と地盤災害 との空間解析 小荒井ら (2007) Kara et al.(2011) 本研究 Liuet al.(2006) 水害時における避難経路提案 アルゴリズム開発（最短経 路） 経路問題に関する研究 GISの空間解析に関する研 究 観光関連施設 の適正配置 Inoue et al.(2013) 交通密度・制限速度を 考慮したカーナビゲー ションシステム開発 本研究の独自性 詳細な情報から避難経路を導 出し、避難者個人や自主防災 組織に対して効果的な情報提 供を行う点
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- 7. ESRI社 ArcGIS10.1を用いて道路閉塞確率を各道路リンクに対して付加した。 C 3 凡例 B ノ ード エジ ッ 2 右側単独閉塞切断線 1 A 左側単独閉塞切断線 複合閉塞切断線 木造建物 非木造建物 右側木造瓦礫バッ ァ フ 左側木造瓦礫バッァ フ 沿道の木造建物から建物高さに応じた瓦礫バッファを発生させ、バッファが (1) 向かいの建物外形と交差するとき(単独閉塞の場合) 交差した建物と瓦礫バッファ発生元の木造建物との中心点を結ぶ切断線を作成し、 閉塞確率を付加 p1 = PA , p3 = PC (p : 各地点での閉塞確率 P : 建物倒壊確率) (2) 向かいの建物の瓦礫バッファと交差するとき(複合閉塞の場合) 瓦礫発生元のそれぞれの木造建物の中心点を結ぶ切断線を作成し、閉塞確率を付加 p2 = P A ・ P C
- 8. ESRI社 ArcGIS10.1を用いて道路閉塞確率を各道路リンクに対して付加した。 i C 3 凡例 B ノ ード エジ ッ 2 右側単独閉塞切断線 1 A 左側単独閉塞切断線 複合閉塞切断線 木造建物 j 非木造建物 右側木造瓦礫バッ ァ フ 左側木造瓦礫バッァ フ 切断線と交差する道路リンクに対して、各地点の閉塞確率を付加し、道 路毎の閉塞確率pijを算出し、道路属性として付加した。 n pij 1 (1 pk ) k 1 i , j : ノード番号 pij : リンクijの閉塞確率 pk : 地点kでの閉塞確率 1-pk : 地点kでの歩行可能確率
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- 10. 右図に作成した道路閉塞確率マッ プを示す。 幅員8m以上の道路ではほぼ閉塞は 見られないが、6m未満の道路では 閉塞を起こす可能性があり、4m未 満の道路では高い閉塞確率が確認 された。 作成した危険情報を含む道 路ネットワーク上で避難経 路を探索する。 凡例 木造建物 非木造建物 道路閉塞確率 0.000000 0.000001 - 0.594940 0.594941- 0.822350 0.822351 - 0.935593 0.935594 - 0.998887 90 45 0 90 メ ト ー ル 作成した道路閉塞確率マップ(京島周辺)
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- 13. (1)遺伝子のコーディング 遺伝子：道路ネットワーク上のノード番号 1 , 2, 3, 4 個体：目的地までのノード番号を羅列した リスト [1,2,4] , [1,3,4] 各個体は経路を表す (2)初期集団の生成 個体を集団サイズ数Nだけランダムに生成 し、初期集団とした。 Population =[[1,2,4],[1,3,4]・・・] N個の個体 2 4 1 3 道路ネットワークの例
- 14. 集団内の個体の適応度は以下の 評価関数によって決定した。 j Fk ( (1 pi )) L 目的地までの到達確率を基本の適応度 とし、その値からさらに任意の距離L と総距離の割合によって、適応度が増 減されるように設定した。 j i di i 目的地までの到達確率 目的地までの総距離 pi: リンクiの閉塞確率 di : リンクiの距離(m) Fk : 個体kの適応度 L : 任意の距離(m) (L < 2000) ルーレット選択：適応度が高い個体ほど次世代に残りやすく、低い個 体ほど削除されやすい Pk Pk : 個体kの選択確率 Fk : 個体kの適応度 N : 集団サイズ Fk N Fi i 1 集団内個体の 適応度の総和
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- 16. 道路閉塞確率 0.000000 0.000001 - 0.594940 避難開始地点 代表点として、木造建物密度が高 い京島3丁目の地点Aを設定 0.594941- 0.822350 0.822351 - 0.935593 A 0.935594 - 0.998887 目的地 京島3丁目の指定広域避難場所付 近の地点Bを設定 GAの設定 集団サイズ数 試行世代数 交叉率 突然変異率 N＝800 G＝200 pc=80% pm=1% B 60 30 0 60 メ ト ー ル
- 17. 道路閉塞確率 0.000000 0.000001 - 0.594940 0.594941- 0.822350 GAによって導出経路された経 路1，2およびArcGISの機能で あるNetwork Analystによって 求めた最短経路3を右図に示 す。 0.822351 - 0.935593 A 0.935594 - 0.998887 2 1 3 各経路の到達確率および総距離 到達確率(％) 総距離(m) 経路1(GA) 74 678 経路2(GA) 100 882 経路3 0.5 544 B 60 30 0 60 メ ト ー ル
- 18. 道路閉塞確率 0.000000 0.000001 - 0.594940 最短経路3では閉塞確率の高い道 路を通っているため、到達確率 は0.5%と低い値になった。一方 GAによって導出した経路1・2は 閉塞確率の高い道路を迂回する 形の経路となり、到達確率は 74％・100％となった。 0.594941- 0.822350 0.822351 - 0.935593 A 0.935594 - 0.998887 2 1 3 各経路の到達確率および総距離 到達確率(％) 総距離(m) 経路1(GA) 74 678 経路2(GA) 100 882 経路3 0.5 544 B 60 30 0 60 メ ト ー ル
- 19. 道路閉塞確率 0.000000 0.000001 - 0.594940 経路2は1と比べ到達確率は高いが 総距離は長くなった。しかし経路 1・2共に災害時の歩行速度を 2km/hとした時に、1時間以内で 避難場所に到達可能であるため、 避難経路としては適していると考 えられる。 0.594941- 0.822350 0.822351 - 0.935593 A 0.935594 - 0.998887 2 1 3 各経路の到達確率および総距離 到達確率(％) 総距離(m) 経路1(GA) 74 678 経路2(GA) 100 882 経路3 0.5 544 B 60 30 0 60 メ ト ー ル
- 20. 道路閉塞確率 0.000000 0.000001 - 0.594940 0.594941- 0.822350 経路長の短い経路1を歩行が困難な 災害時用援護者優先とし、経路2を 健常者優先とすれば、全体として の避難は迅速に行えると考えられ る。 0.822351 - 0.935593 A 0.935594 - 0.998887 2 1 3 各経路の到達確率および総距離 到達確率(％) 総距離(m) 経路1(GA) 74 678 経路2(GA) 100 882 経路3 0.5 544 B 60 30 0 60 メ ト ー ル
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