ドローンの閉ループシステム同定によるモデリングと飛行制御
幅広い産業でビッグデータの活用が進んでいるが，予測・診断・制御・意思決定の精度向上に際してモデルの重要性が近年ますます高まっている．データエンジニアリングのひとつの分野として，システム同定法によるデータ駆動モデリングについて紹介する．具体例として，MOESP型閉ループ部分空間同定法(CL-MOESP)によるドローンの閉ループ同定と，得られた同定モデルを利用した最適制御器設計の事例研究を紹介する．
近年、豪雨災害や地震災害が連続しています。対象地域から来街者全員が円滑に避難を完了できるかについては、個人ではなく、群集としての避難行動を把握する必要があります。本研究室では、地域に応じた防災・減災メニューの検討を支援するため、群衆を対象とした避難シミュレーションを取り込んだ、複数の避難誘導案や施設整備案の効果を比較・評価するパッケージを構築しています。
大規模な地震や豪雨災害が続発している
近年、大規模な地震や豪雨災害が続発しています。例えば、来街者の多い都心部において地震が起こった場合、来街者全員が早期に避難を完了するにはどのように避難誘導すればよいでしょうか。来街者には、高齢者や子供連れ、土地勘がない人が含まれますし、大型商業施設や駅などには多くの人が集中していますので、事前に、来街者の避難行動の特徴を捉えておくことは円滑な避難のためには重要です。
ここでは、来街者全体の避難誘導方法を検討することを目的として構築した、マルチエージェントを用いたシミュレーションツールをご紹介します。具体的なシミュレーションは、1)各来街者をエージェントとして捉え、個々のエージェントに避難する際のルールを与えて発災後避難させる、2)避難開始後に避難誘導方法を適用する、3)シミュレーション結果から、来街者全体の避難行動の特徴や避難誘導の効果を捉える、という流れです。
全員に避難誘導することがベストとは限らない
来街者全員の避難を円滑に完了させるには、避難誘導が効果的です。避難誘導は、全員に行うことがベストとは限らないことがわかっているので、どのような避難誘導が効果的かを検討する必要があります。しかし、ある日、来街者の皆さんに「避難訓練ですが、いまから実際に避難してください」ということはできないので、コンピュータを使ったシミュレーションに意味があります。
避難完了までにどれだけの時間が必要なのか
ある前提条件のもとでの結果になるので、その取り扱いには注意が必要ですが、異なる避難誘導方法によって、来街者の避難完了時間、来街者が避難しようと混雑する場所などの違いを把握できます。情報が十分得られない状況下では、避難誘導をしていても、特定の場所に人が集中し、待ち行列が発生してしまい、来街者全員の避難が完了するまで時間がかかる場合もあります。
シミュレーションツールの活用の方向性
ツールを活用することで、効果的な防災計画の策定はもちろんですが、避難施設、出口などの位置、規模の検討、新しい建築物に関する安全性の高い設計案の特定などにも活用できます。現在は避難行動のシミュレーション結果を機械学習させ、汎用性を高めています。こうしたマルチエージェントシステムは、避難だけでなく、賑わいの創出の検討など多くの用途に使えます。
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