BIM+人流シミュレーションでインフラプロジェクトの空間利用効率を向上
WeChat連携 · 小纬 · 2023-09-07
以下の文章はBIM産業連盟の記事であり、著者はBIM-超人である。
近年、都市部の区域拡大、都市人口の自然増加、農村部からの人口流入などの影響により、都市人口は増加し続けている。
国家統計局の調査によると、2022年末現在、中国の都市部常住人口は9億2071万人に達し、2021年より646万人増加した。農村部常住人口は4億9104万人で、731万人減少した。常住人口の都市化率は65.22%で、2021年より0.50ポイント上昇した。
急増する人口や、人流過多の都市インフラを前に、いかにして安全リスクの予防と防止を図るかが、現段階で我々が注目する重点となっている。都市鉄道交通、ショッピングモール、体育館などの場所を正常に運営し続けるためには、人流をどのように制御すれば、資源の最大限の活用を実現できるのだろうか。
LEGIONソフトウェアは主に、鉄道駅・地下鉄駅、体育館、ショッピングセンター、空港などのインフラにおける人流をシミュレーション・分析するために使用される。歩行者の経路をシミュレーションし、空間の利用状況を分析することで正確なテスト・分析を実施し、人流容量、経路案内、群衆管理、ならびに安全・警備戦略を改善することができる。LEGIONソフトウェアを活用すれば、空間利用を最適化し、安全性・効率性・収益性を高めることができる。
1.ソフトウェアの強み
1）科学的検証：現実環境における歩行者の行動に関する多くの科学研究に基づいている。アルゴリズムは特許を取得しており、シミュレーション結果は経験的な測定と定性的な研究によって検証されている。2）データの相互運用：他のアプリケーションと統合し、歩行者と車両の相互作用や、温度などの様々な変数に対する個人の反応を把握する。
3）正確なレポート：地図、図表、ビデオにより明確な出力をエクスポート・報告し、群衆密度、避難、空間利用率、社会的コスト、優先経路などの情報を、関係者にいつでも正確に伝える。
2.ソフトウェアの用途
• 歩行者経路のシミュレーションと空間利用状況の分析による正確なテスト・分析を通じて、設計を最適化する
• 人流容量と経路案内を改善し、緊急避難の予行演習を行う
• 歩行者管理を行うとともに、安全戦略を実施する
• 設計用途に適合したインフラプロジェクトを納品する
• 空間と活動をシミュレーションすることで、様々なインフラ資産における人流行動の可視化を実現する
サンティアゴ地下鉄駅
3.ソフトウェアの応用シーン
• 体育館、ショッピングセンターなどの施設における緊急避難管理
• 地下鉄駅の人流密度と収容能力
• 乗客の通行速度および乗車効率
• 地下鉄駅・空港設備の効率的な利用
• 空港周辺の合理的な交通計画
• 効率的な列車の運行計画
ベルギー・ワーテルロー駅のホームのモデリング
4.ソフトウェアの事例
1）運営条件の改善への活用
香港のある混雑する駅で、運営者は日常の運行中に駅で頻繁に渋滞が発生していることに気づき、スペース不足が原因だと考えた。
スペースを増やす方法を模索するため、彼らは LEGION ソフトウェアを用いて駅の運行プロセスをシミュレーションした。
その結果、「スペース不足」はほとんどの場合、錯覚にすぎないことが判明した。人々はただ最も時間と労力を節約できる経路を選んでいたため、大量のスペースが遊休状態になっていたのである。
簡単な設計の修正だけで、駅の通行能力を大幅に改善することができた。
a. 元の設計に基づく
b. 修正後の設計に基づく
地下鉄駅の人流を分析し、人流が密集するエリアが形成される原因を分析した上で、相応の対策を講じて改善を図ることにより、運営の最適化という目的を達成した。
2）設計の最適化への活用
紅磡駅（香港）は3本の地下鉄路線が乗り入れる乗換駅で、毎日100万人以上の乗客を迎えている。設計者は2層のホームの間に広場を設け、発生し得るあらゆるコンフリクトポイントをこれで解決しようと考えた。
しかし、広いスペースを設けたところで、問題は解決しなかった。
乗客は広場に留まって待つことを選ばず、やはり直接ホームへと流れ込んでしまう。
以下はこれに似た事例である。2000年のシドニーオリンピックでは、シドニーオリンピックパークと鉄道駅の間の通路でも、再び同様の事態が発生した。
設計者は敷地の片側に歩行者用通路を設け、シドニーオリンピックパークと鉄道駅を結び、発生し得るあらゆるコンフリクトを解消できると期待した。
結果は再び、人々は自分の利益を最大化できる経路しか選ばないことを証明した。スペースの広さとはあまり関係がないのである。
シミュレーション結果によると、コンフリクトが発生した場合、2500人が15分間閉じ込められることになる。
設計者は歩行者用の歩道橋を採用し、循環ルートのループを閉じることにした。
平面的にスペースを増やす方法と比べると、歩道橋を採用したシミュレーション結果は明らかに満足のいくものとなった。
3）最適な選択を行うための活用 
鉄道車両内部の設計案を選ぶ際の重要な基準の一つは、停車時間を満たせるかどうかである。すなわち、乗客が列車の運行計画を変更することなく、一定の時間内に乗り降りできるかどうかである。
LEGIONでシミュレーションを行うことで、設計者は各案に必要な時間を把握でき、最終的に比較して最適な案を選択できる。
4）効果を最大化する意思決定のための活用
通常、シミュレーション結果を評価する際、我々はまず使用率の高いエリア（図中の赤い円で示されている）に注目する。これらのエリアには渋滞の問題が存在する可能性がある。
さらに何が見えるだろうか。十分に活用されていないエリア（黄色い多角形で示されている）である。
十分に活用されていないエリアは、次の2つの形で建物の所有者に追加の利益をもたらすことができる。
a.商業活動を導入して財務的なリターンを高める機会があること。
b.不要な支出を節約し、建設コストを削減する機会があること。
5.ソフトウェアの効果
以上をまとめると、LEGIONは施設の設計と運営に対して仮想的な実験を実施し、様々なレベルの歩行者需要の影響を評価することができる。インフラプロジェクトの複雑なモデリング・分析・プレゼンテーション機能により、以下の目的を達成できる。
• 設備の利用を最適化し、運営コストを節約する
• インフラの運営に必要な人員や設備（仮設バリアなど）を削減し、運営経費を抑える
• 遊休エリアの収益ポテンシャルを最大限に活用する
• 時間の経過や需要の増加に応じて、臨時の収益創出ユニットを撤去し、遊休キャパシティの活用を図る
END
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