良いデータと連携した信頼できるモデリングツールの利用は、推測というよりもモデル化するための条件を提供。設計に際して恣意的な推測を極力排除することを可能にする、とガレア教授は説く。

 したがって、このタイプのシミュレーションは効率的な処理能力(throughput)や快適性、さらに重要な安全性や安全確保を確実にする狙いから、計画づくりのプロセスの支援に用いることが出来る。とくにこれらの避難ツールは、災害に関する計画づくり支援や災害時の災害対策(disaster management)支援など、都市規模の避難の状況で適用する機会がますます多くなるものと見る。

 同氏は現在、津波や地震、大規模な森林火災に関連した避難状況への適用にフォーカス。遠からず、それらのデモンストレーションに繋げていきたいとしている。
 同氏らはEXODUSとSMARTFIREを活用し、火災のシミュレーションと避難のシミュレーションを連結させる考え方も試みている。

 英国ケンブリッジにある講堂(lecture hall)でかつて講演を行った際、その火災安全に関心を持った経験から、そこを対象に設定。自身が講演中に建物内で火災が発生したらどうなるか、という想定でシミュレーションを行った。

 まずSMARTFIREを使い、講堂の火災を表現。温度(熱)や生成される有毒ガス、ばい煙濃度などの火災による危険性を可視化している。

 次いで、それをEXODUSと連結。例えば、講堂の1階(ground floor)には人々がおり、階段を上っていくと2階では自身が講演を行っている。そこに、建物内で火災が発生すると、人々は避難を開始。一方、消防隊長(fire marshal)らは講堂を駆け回り、建物内に人が残っていないか確認するため、階段を降りてくる人々の流れに抗して上っていく、といったシーンがvrEXODUSで表現される。

重大な結果をもたらしたロードアイランド州ディスコ火災の避難シミュレーション。SMARTFIRE で火災をシミュレートするのと併せ、buildingEXODUSは避難をシミュレートするのに使われた。火災シミュレーションの結果は、避難シミュレーションと連結。そこでは実際の火災と同様に、多数の人々の行動を可視化するエージェントが熱や煙、有毒ガスにさらされている。
Evacuation simulation of the fatal Rhode Island Disco fire. buildingEXODUS is used to simulate the evacuation while SMARTFIRE is used to simulate the fire. The fire simulation results are coupled to the evacuation simulation, exposing the agents to heat, smoke and toxic gases, as in the actual incident.

(画像はエド・ガレア氏 提供/(有)ライティング・ソリューションズ 訳)
(Images provided by Ed Galea/Translated by WritingSolutions Ltd.)
 さらに、火災と避難を連結することで、それらを複合してモデル化。避難のみでなく、火災とリンクした避難の事象において取られた手順が適当かどうかを確認できる。その際、求められる広場への集合のプロセスも、避難の一要素としてモデル化していくとする。

 最後に、冒頭で触れた米ロードアイランド州のナイトクラブ火災を題材として、まずSMARTFIREを使って行った火災のシミュレーション例を挙げる。実情に即し、ステージ上から出火した後、短時間のうちに摂氏500度以上の致命的な煙が建物の構造を通じて広がっていく様子が秒刻みで再現される。

 次いで、EXODUSによる避難シミュレーションをその火災シミュレーションに連結。モデル内で多数の人々の行動を可視化するエージェント(agents)が煙の下を這って逃げ、あるいは窓を割って脱出しようとする様子、それでも有毒ガスにより多くの人が犠牲になる様子が見える。

 これらの火災および避難のシミュレーションから、84人が亡くなると予測。一方、実際の火災では100人が亡くなっており、驚くほど実態と近い正確さで予測結果を得られた、と同氏は位置付ける。つまり、火災のメカニズムや建築材料、人間行動といった非常に複雑な環境の中で、これらをシミュレート。極めてリアリスティックなアウトプットを生成したことで、フォレンジック分析への同手法適用の可能性に期待を示す。

ツールとしての評価と可能性

Exploring New Trends: Information-oriented Strategy and Technologies in Civil Engineering, Construction, Transportation and Environment

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■ 火災と避難のシミュレーションの連結

火災解析、避難解析の最新研究とケーススタディ

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