第 1 章研究の背景

(1)

大規模地震津波を想定した避難施設の評価と配置計画に関する研究

高知工業高等専門学校環境都市デザイン工学科教授

竹内光生

(2)

研究の内容と構成

第2章避難施設計画に関する従来の研究と本研究の位置付け

・住民の避難行動・避難経路・施設配置第1章序論

・研究の背景・目的・内容

第7章道路区間の閉塞を考慮した避難場所の最適配置解析

第3章津波の侵入方向を考慮した住民の避難行動モデルの構築と避難施設利用領域の推定

第6章道路区間の閉塞を考慮した避難経路の解析

第4章施設容量を考慮した避難場所の整備状況の評価

第5章津波の侵入方向を考慮した避難場所の最適配置解析

(3)

第 1 章研究の背景

明治以降，我が国で

100

人以上の死者・行方不明者が出た地震の件数：

19

件

そのうち地震・津波の複合災害件数：

10

件

次回の

M8.4

規模の南海地震が想定されている．

その発生時期は，我々や子供や孫が遭遇する確率は，ほぼ

100%

とされる．

また，浸水予想市街化区域の拡大

わが国は地震・津波対策の必要な国である．

(4)

研究の目的

我が国に繰返し来襲する巨大地震津波に備え，逃げるを前提とした人的被害の最小化

現状の避難施設，道路網の評価

予想最大地震・津波規模を設計条件として，

距離的・時間的カバー領域に，浸水予想領域の住民が避難することのできる緊急一時避難場所を配置する可能性の検証

施設最適配置問題は，昔からの課題

(5)

第 2 章施設配置問題

ボロノイ図（連続空間：施設配置の基礎理論）

仮定：施設の利用者は，利用者の居場所から一番近い距離の施設を利用する．

仮定：利用者は，施設までの距離を直線距離で判断する．

組合わせ最適化問題（離散的空間）

総移動量（人・

m

）を最小化するように施設配置総所要時間を最小化するように施設配置

総到達率を最大化するように施設配置列挙法

混合整数線形計画法（

MIP:Mixed Integer Programming)

(6)

住民の避難行動

避難速度

大人

1.42m/s

，子連れ

1.02m/s

老人

0.948m/s

，老人グループ

0.751m/s

0.833m/s(500m/10

分

)

･･･

1

近隣住区に

1

ヶ所の避難場所

避難開始遅れ

避難を要すると判断するまでの認知時間避難準備の時間

避難行動を開始しようとするまでの意思決定時間これらは，互助，共助可能時間でもある．

(7)

避難経路（２地点間）

直線（

1

本）

最短経路（

1

本）

道路網

生起確率（到達率）最大の経路（

1

本）

道路網

道路区間の閉塞率

ネットワークの連結信頼性確率（複数の経路）

道路網

道路区間の閉塞率代替路で補完

(8)

本研究の位置付け

従来および現状

主な課題は，高台に向かう浸水予想域および境界域の住民の避難行動問題である．

「逃げない」，「逃げ遅れる」→適正な情報，組織的対応 → 逃げられる．

「逃げられない」 → 移転

本研究

避難困難な地域の検証問題がある．

避難移動距離検証問題施設容量検証問題

避難場所配置問題は，一般施設の配置問題と異なる．

GIS

を用いた住民避難行動モデルの構築と

MIP

手法の検証

(9)

第 3 章津波の侵入方向を考慮した住民の避難行動モデルの構築

(xc,yc) (xp,yp)

(xs,ys)

ＸＹ

海岸避難所現在地

安全側

危険側

境界線

安全側危険側

境界線の式

y(x)=-{(xp-xc)/(yp-yc)}×(x-xp)+yp

従って、

安全側：

(y(xs)-ys)

×

(y(xc)-yc)

≦

0

危険側：(y(xs)-ys)×(y(xc)-yc)＞0

(10)

海岸線地点からの浸水領域のシミュレーション計算結果の事例（須崎市，標高

6m

未満）

(11)

避難困難領域

（須崎市，標高6m未満，

500m/10分，経路距離換算係数1.2，半径417m）

(12)

第 4 章

津波高さ別の浸水状況

^{（須崎市）}

津波高さ 3m 6m 9m

浸水面積(km

²

) 2.33 5.33 7.76 浸水地域に住む人数(人) 4,639 8,249 11,552

津波が到達する施設数 4 8 10

地震発生から津波が到達する

までの時間（分） 25〜28 25〜30 25〜29

津波高さの違いにより浸水領域等に大きな相違が生じることが明らかになった．

しかし，波の到達時間には大きな差が出ないと予測される．地震発生時には規模に関係なく即座に避難を開始することが肝要であると言える．

(13)

避難場所選択行動の違いによる各避難場所の利用者数の推定^{（須崎市，標高}

12m

以下避難）

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

人数

（人）

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 避難場所番号

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

人数

（人）

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 避難場所番号

Case1

（任意の方向の最も近い避難場所を選択）

Case2

（高台の方向の最も近い避難場所を選択）

各避難場所に避難してくる人数に大きなばらつきがみられる．

(14)

各避難場所に避難できる人の割合

（須崎市，標高

12m

以下避難）

時時時

3m 6m 9m

（任意の方向の最も近い避難場所を選択） Case1

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

(15)

避難場所の種類と収容人数

1 1000 公民館 10 350

2 1000 11 1450

3 1000 12 1450

4 1500 13 750

5 1500 15 150

6 650 16 −

7 100 17 1000

8 400 18 350

9 200 19 800

14 200 20 250

21 100 22 300

その他

（ホテル・マンション等）

種類避難場所

番号

収容人数

（人）種類

学校

市役所・庁舎

市民センター

公園・神社

避難場所番号

収容人数

（人）

病院

山（高台）

(16)

施設容量制限および避難場所選択行動の違いによる各避難場所の利用者数の推定

12m

以下避難）

Case1

（任意の方向の最も近い避難場所を選択）

0 500 1000 1500 2000 2500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 避難場所番号

人数

（人）

4番目に近い避難場所に避難する人数 3番目に近い避難場所に避難する人数 2番目に近い避難場所に避難する人数 1番目に近い避難場所に避難する人数

0 500 1000 1500 2000 2500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 避難場所番号

人数

（人）

4番目に近い避難場所に避難する人数 3番目に近い避難場所に避難する人数 2番目に近い避難場所に避難する人数 1番目に近い避難場所に避難する人数

Case2

（高台の方向の最も近い避難場所を選択）

2

番目，

3

番目，

4

番目に近い避難場所に避難せざるをえない人も相当数存在する．その割合は，

Case2

よりも

Case1

が大きい。

(17)

施設容量制限時、各避難場所に避難できる人の割合

12m

以下避難）

時時時

3m 6m 9m

（任意の方向の避難場所を選択） Case1

時時時

3m 6m 9m

（津波の侵入方向と反対側の避難場所を選択） Case2

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

0 20 40 60 80 100

1 4 7 10 13 16 19 22 避難場所番号

（％）

(18)

第 5 章既設避難場所の分担エリア

（津波を考慮しない）

①・既 1154 410 214 186

②・既 126 176 16 126

③・既 525 262 81 154

④・既 42 186 7 157

⑤・既 315 221 37 118

⑥・既 459 482 120 262

平均移動距離(m) 避難所

番号

集積人口

（人）

最大移動距離(m)

総移動距離(人･km)

(19)

既設避難場所の分担エリア

（津波を考慮）

①・既 787 416 161 205

②・既 168 194 23 137

③・既 315 262 43 262

④・既 357 323 71 198

⑤・既 147 241 19 127

⑥・既 960 449 272 284 総移動距

離(人･km)

平均移動距離(m) 避難所

番号

集積人口

（人）

(20)

既設避難場所と避難場所候補地点

①・既市民文化会館 1350 ⑪ 東古市町

②・既須崎公民館 400 ⑫ 青木町

③・既社会福祉センター 500 ⑬ 新町１丁目

④・既第二須崎総合庁舎 1000 ⑭ 東糺町

⑤・既高陵地区建設協会 500 ⑮ 鍛冶町

⑥・既城山不定 ⑯ 原町１丁目

⑦ 南古市町 ⑰ 港町（南）

⑧ 浜町２丁目 ⑱ 港町（中央）

⑨ 浜町１丁目 ⑲ 原町２丁目

⑩ 新町２丁目 ⑳ 港町（北）

避難所

番号場所避難所

番号場所

施設容量 (人)

(21)

3箇所の追加配置計画の分担エリア

（津波を考慮）

①・既 535 277 92 172

②・既 168 194 23 137

③・既 189 206 17 90

④・既 273 253 47 174

⑤・既 105 145 11 104

⑥・既 273 419 60 222

⑯ 436 283 61 141

⑫ 500 289 76 152

⑱ 255 344 31 123

避難所番号

集積人口

（人）

総移動距離(人･km)

平均移動距離(m)

(22)

避難場所配置数と移動距離の関係

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

移

動距離 m

＆人・km

総移動距離人・ｋｍ

最大移動距離ｍ

(23)

避難場所配置数と分担エリア人口の関係

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

避難所数

分担エリア人口

（人）

H06 H01 H02 H03 H04 H05 H16 H12 H18 H11 H13 H09 H19

(24)

第6章道路区間の閉塞を考慮した避難経路の解析

高台への緊急１次避難

道路網の各ノード → 高台

避難路整備による道路網構成の評価

地震による道路区間の閉塞

経路＝「避難路」＋「その他の道路」

「避難路」：閉塞の危険性なし

「その他の道路」：閉塞の危険性あり

指標：到達率，総移動距離

(25)

避難経路の分析

経路の到達率と到達不能率

pi：道路網の２つのノード間リンクの閉塞率 Ps＝Π(1−pi) ：到達率（通過率）

Pb＝１−Ps＝１−Π(1−pi) ：到達不能率

避難経路

「避難経路」＝「到達率最大の経路」＋「代替路」

乱数、代替路の効果、地震事後評価

「避難経路」＝「到達率最大の経路」

最も重要な避難経路、避難経路網、地震事前評価

解析事例

モデル、須崎市

(26)

モデル

避難：高台←道路網の各ノード

道路網構成

ノード数：９ｎ１〜ｎ９

リンク数：１２Ｌ１〜Ｌ１２

高台：１リンク長横：100m 縦：60m

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

高台

(27)

迂回経路事例

（ｎ2→高台：８通り）

n1 n2

Height L1

n1 n2

L3

L7 L8

Height

n1 n2

n4 n5

n7 n8

L5

L7 L8

L10 L11

Height

n1 n2

n4 n5

n7 n8

L4

L5 L6

L7 L8

L10 L12

Height

n6

n9

(a) L1

通行可

(b) L1

通行不可

(c) L1,L3

通行不可

(d) L1,L3,L11

通行不可

n1 n2

n4 n5

L2

L3 L4

L7 L9

Height

n1 n2

n4 n5

n7 n8

L2

L4

L5

L7 L9

L10 L11

Height

n1 n2

n4 n5

n8 L2

L6

L7 L9

L11 L12

Height

n1 n2

n4

n7 n8

L2

L5 L6

L7 L9

L10 L12

Height

n3

n6

n9 n3

n6

n9 n3

n6 n3

n6

L3

(e) L1,L8

通行不可

(f) L1,L8,L3

通行不可

(g) L1,L8,L4,L5

通行不可

(h) L1,L8,L4,L11

通行不可

(28)

最大迂回経路

n2 n3

n4 n5

n6

n7 n8 n9

高台高台

高台高台高台高台

閉塞していない道路網リンクのうち最短経路１万回計算時の最大移動距離より推定

(29)

迂回度

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

0 100 200 300 400

平時距離被

災時

／平時

閉塞率0.4

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

0 100 200 300 400

平時距離被

災時

／平時

閉塞率0.8

・中規模地震の場合（リンク閉塞率0.4），避難場所に近い場所ほど迂回度は高くなる．

・大規模地震の場合（リンク閉塞率0.8），迂回する余裕はなく，できるだけ最短経路で逃げる必要がある．

(30)

避難路の配置

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

高台

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

高台

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

高台

避難路

避難路避難路

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

高台

Case1

（避難路左）

一定（避難路なし）

Case3

（避難路右）

Case2

（避難路中央）

リンク閉塞率

２ランク避難路

pi

＝

0

その他の道路

pi

＝

0.1

〜

0.8

(31)

高台への到達確率

0 20 40 60 80 100 120

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

閉塞率到

達確率

一定 case1 case2 case3

到達確率の順位

1. Case1

2. Case2

3. Case3

4.

一定

特に、

Case1

は、リンク

の閉塞率が大きい場合に到達確率大。

(32)

総移動距離

1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

閉塞率被

災時

／平時

一定 case1 case2 case3

放物線ピーク

迂回可能→

迂回困難

0.4

→

0.5

〜

0.6

避難の方向

Case1

：高台方向

Case2

：高台＋迂回

Case3

：迂回方向

(33)

須崎市の事例

（避難路の設定：その１）

数値地図

2500

空間データ基盤道路幅員

3m

以上

道路網構成

ノード数：

249

最大リンク数：

716

（往復）

高台：２

(34)

須崎市の事例

（避難路の設定：その２）

(c)及び海岸線1 (d)及び海岸線2

(35)

到達確率

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

閉塞率到

達確率

一定

(a)国・県道

(b)国・県道・アクセス路 (c)及び海岸線１

(d)及び海岸線２ (e)及び海岸線３ (f)及び海岸線１〜３

到達確率の変化

国・県道の効果大

アクセス道の効果大

海岸線の効果は今後の検討課題

(36)

総移動距離

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

閉塞率被

災時

／平時

一定

(a)国・県道

(b)国・県道・アクセス路 (c)及び海岸線１

(d)及び海岸線２ (e)及び海岸線３ (f)及び海岸線１〜３

総移動距離の変化

国・県道による迂回可能大

アクセス道による高台方向可能大

海岸線の効果は今後の検討課題

(37)

最短距離経路網の解析結果

右側の高台は城山、左側の高台は糺鴨神社である。大きい

〇印で示している。

２つの高台の分担域のノードが示されている。

２つの高台に向かって、Tree 状に集合する避難経路の状況が示されている。道路上に歩行の障害となるものが無く、

短時間に最も早く避難しようとする場合の方向が示されている。

城山の分担域は、ほぼ昭和の南海道地震時の浸水領域である。津波の進入方向を「津波の進入」として矢印で示す。

城山（高台）に向かうこのリンクの始点ノードから５０ｍ以内に法生寺があり、昭和の南海道地震時に多くの人が避難している。

(38)

最大到達率の経路探索

最大到達率の経路（積の式）

Ps

＝Π

(1

−

pi)

変換式

logPs

＝Σ

log(1

−

pi) Li

＝｜

log(1

−

pi)

｜

最大到達率の経路（和の式／ダイクストラ法）

Ls

＝Σ

Li

Ps

＝

10

＾

(

−

Ls)

閉塞率

２ランク：

0,0.1

閉塞率＝閉塞率のランク＋リンク長／１０万リンク長：最大約400mとなっている。

(39)

避難経路網の解析結果

（閉塞率一定：避難路なし）

２つの高台に向かって、

Tree

状に集合する避難経路の状況は、最短距離経路時の避難経路と類似している。

経路上のノード数によって経路の到達率の値が決まるために、ノード数の少ない経路を避難経路として探索している。

最短距離経路時の分担域はほぼ満足されている。

しかし、糺鴨神社の分担域にある一部のノードから、城山に向かう避難経路が伸びている。

(40)

避難経路網の解析結果

（避難路：国道・県道・アクセス路及び海岸線1〜3）

２つの高台に向かって、

Tree

状に集合する避難経路の状況が示されている。

ノードから国道・県道上を迂回し、高台に向かう避難経路の状況が示されている。

南側の海岸に近いノードから，

海岸線１〜３の避難路に向かって，

Tree

状に集合する避難経路の状況が示されている。

海岸から高台に延びる避難路の本数が多いほど，避難経路は単純化される状況を示している。

最短距離経路時の分担域はほぼ満足されている。

(41)

連結信頼性解析（乱数による解析結果）

代替路の効果

移動距離と到達率（閉塞率

0.1

）

総移動距離最大移動距離

平均移動距離平均到達率最小到達率一定（避難路なし）

144727 2863 581 0.95 0.62

(a)国・県道 141130 2716 567 0.97 0.68

(b)国・県道・アクセス路

131651 1989 529 0.97 0.68

(c)及び海岸線１ 131255 1893 527 0.97 0.68

(d)及び海岸線２ 131246 1989 527 0.97 0.68

(e)及び海岸線３ 130523 1989 524 0.97 0.68

(f)及び海岸線１〜３

129761 1893 521 0.97 0.68

総移動距離最大移動距離

平均移動距離平均到達率最小到達率

最短距離経路 123143 1566 495 - -

一定（避難路なし）

135229 1694 543 0.39 0.13

(a)国・県道 285722 2216 1147 0.58 0.31

(b)国・県道・アクセス路

152007 1610 610 0.78 0.42

(c)及び海岸線１ 154235 1726 619 0.80 0.42

(d)及び海岸線２ 156399 1610 628 0.81 0.42

(e)及び海岸線３ 147316 1610 592 0.80 0.42

避難経路網（生起確率最大の経路の解析結果）

(42)

第７章道路区間の閉塞を考慮した避難場所の最適配置解析

住民の避難経路選択行動

通過率が最大となる経路を探索．

迂回行動の発生．

避難路（閉塞率

0

）配置の変化による総到達率の検証．

避難路配置に対応した最適避難場所配置位置の検証．

高台方向制限や施設容量制限を追加した場合の最適避難場所配置位置の検証

(43)

混合整数計画法（ MIP)

目的関数（総到達率の最大化）

Maximize Ｗ＝ΣΣ

PsijXij

制約条件

Σ

Xij ≦ Pi

：^{移動人口の制限} Σ

Zj ＝ K

：^{施設数の制限}

−

Zj ＋ Xij/Pi ≦０

^（ただし

, Pi

＞０）：^{設計変数の関係式} Σ

Xij ≦ Mj

：^{施設容量の制限}

(44)

解析モデル

Case1 Case2 Case3 Case4

(避難路なし ) (避難路左 ) (避難路中央 ) (避難路右 )

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

X Y

避難路避難路避難路

・

避難路リンク閉塞率

0.0

・その他リンク閉塞率

0.4

(45)

解析条件

到達率の計算結果（高台のみ）

Case1 Case2 Case3 Case4

2 1

避難経路高台方向制限あり

(46)

計算例 1 （任意方向）

避難所を１カ所追加することにより、到達率は改善される。

計算例１では、到達率の改善幅の大小関係は、

Case4>Case3>Case1>Case2である。

また、改善後の到達率の大小関係は、Case2=Case3>Case4>Case1である。

到達率の計算結果

計算例 1 (施設配置：任意方向施設容量：考慮なし) ,

Case1 Case2 Case3 Case4

5.72 7.00 7.00 6.76

総到達率

1.88 1.12 2.16 2.54

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

：避難路避難路避難路

避難路

(48)

計算例 2 （高台方向）

計算例２では、到達率の改善幅の大小関係は、

Case4=Case3>Case1>Case2である。

また、改善後の到達率の大小関係は、

Case2=Case3>Case4>Case1

である。

計算事例１と比較して、避難所を高台方向のみから探索するために、

表到達率の計算結果

計算例 2 (施設配置：高台方向施設容量：考慮なし) ,

Case1 Case2 Case3 Case4

5.48 6.76 6.76 6.14

総到達率

2.00 0.88 1.92 1.92

改善幅

(49)

移動人口の視覚的表現（計算例２）

各ノードの避難人口は、高台側の避難施設に避難する。

高台と追加避難施設の分担エリアは、明確に、２つのエリアに分割される。

Case1 Case2 Case3 Case4

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

：避難路避難路避難路

避難路

高台高台高台高台

(50)

計算例 3 （高台方向，施設容量制限）

計算例３では、到達率の改善幅の大小関係は、

Case4>Case1>Case3>Case2である。

また、改善後の到達率の大小関係は、

Case2>Case4>Case3>Case1

である。

計算例２と比較して、施設容量制限を受けたCase1とCase3の到達率は

到達率の計算結果

計算例 3 (施設配置高台方向施設容量 : , : Mj=3 )

Case1 Case2 Case3 Case4

5.25 6.76 6.04 6.14

総到達率

1.41 0.88 1.20 1.92

改善幅

(51)

移動人口の視覚的表現（計算例３）

Case1 Case3

(避難路なし ) (避難路中央 )

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

n1 n2 n3

n4 n5 n6

n7 n8 n9

L1 L2

L3 L4

L5 L6

L7 L8 L9

L10 L11 L12

：避難路避難路

高台高台

各ノードの避難人口は、高台側の避難施設に避難する。

高台と追加避難施設の分担エリアは、明確に、２つのエリアに分割されない。

Case1

では、

n9

の避難人口が、追加避難施設の分担エリアを通過して、高台に避難する。

Case3では、n3,n6,n8,n9の避難人口が、追加避難施設を通過して、高台に避難する。

(52)

第 8 章本研究のまとめ

想定される最大規模の地震・津波に備えるための適切な避難場所・避難経路を確保するための実用的・合理的な評価手法を提案した．

避難経路解析では，

GIS

道路網の道路区間（リンク）ごとの属性データ，距離，所要時間，通過率（１−閉塞率）のいずれかを主，他を従とした解析が可能である．

施設配置問題では，一般に用いられている列挙法では解くことが困難とされる規模の施設容量問題を，定式化し，

MIP

で解くことができる．

施設容量の制限を加えた場合など，２番目，３番目に近い避難場所への避難行動の動線に，他の避難場所に向かう避難行動の動線と織込み現象が発生するなどその検証が必要である．

(53)

追加事例． 8-2005. 3 漁村における津波対策基本方針検討委員会

避難歩行速度低減率を考慮した避難行動分析

上ノ加江の地域特性上ノ加江の地域特性

総人口夜間892人，昼間815人 (2000年国勢調査)

世帯数404世帯

65歳以上全体の4割高齢化上ノ加江の道路延長9252m

幅員1m未満→約

4 %

2m未満→約39 %

3m未満→約57 %

4m未満→約79 %

全体的に見て狭幅員

※多少のガレキは乗り越えて避難

上ノ加江小学校

(54)

追加事例．

避難歩行速度低減率算定法避難歩行速度低減率算定法

F=[W ₁ ×F ₁ /(W-W ₃ )+W ₂ ×F ₂ /(W-W ₃ )+{W-(W ₁ +W ₂ +W ₃ )}

×1.0/(W-W ₃ )]×T

避難歩行速度低減率(F)の算定諸量

W 全幅(m) F 交差点間における低減率 W₁ 変状のあるブロック塀(m) F₁ ブロック塀：0.7 W₂ 新耐震以前の平屋建て(m) F₂ 建物：0.5

W₃ 新耐震以前の２階建て(m) T 昼間：1.0，夜間：0.9

幅員低減率

(55)

追加事例．

避難速度の実証実験実証実験

•

道路状況イメージ

•

^採用値

採用値基本速度 20名グループ走行速度(最後尾) 1.596m/s

疲労係数 C

₁

=0.9 援助率 C

₂

=0.9 現実率 C

₃

=0.8

ブロック塀倒壊による低減 F

₁

=0.7 建物倒壊による低減 F

₂

=0.5

昼夜率 T=0.9

1.22m

²

/ 1.034m/s 項目

1.596×0.9×0.9×0.8より基本速度

に係る低

減率

漁村にお

ける避難

避難速度

にかかる

低減率

避難路幅

(56)

追加事例．

基本モデルによる避難速度低減率判定法基本モデルによる避難速度低減率判定法

模式図概要参考事例

避難可能ブロック塀高さ

w1=H分閉塞低減率 (案 )： 0.7

避難可能 w2=1.0〜 3.0m閉塞

低減率 (案 )： 0.5 避難不能 w3=1.0〜 3.0m閉塞

低減率 (案 )： 0 項目

変状のあるブロック塀

平屋建て新耐震以前の建物

2 階建

て小学校小学校

（高台）（高台）

(57)

追加事例．

ブロック塀や家屋による障害

ブロック塀や家屋による障害linklink

各要素が影響を与える

各要素が影響を与える link数 link 数

ブロック塀

平屋建て平屋建て

２階建て２階建て

22

64

74

※総link数 263

要素 link 数割合（％）

ブロック塀 22 8

平屋建て 64 24

２階建て 74 28

合計 160 61

小学校小学校

(58)

追加事例．

閉塞閉塞linklink＆＆通行可能通行可能linklink

要素 link数割合（％）

閉塞link 66 25 通行可能link 197 75 合計 263 100

閉塞

link数＆通行可能

link

数＆通行可能link link 数

数閉塞link数 66

通行可能

link

数 197

高台に到達できない

『node数27＆人数142』

小学校小学校

(59)

追加事例．

障害障害linklinkを想定した避難経路解析を想定した避難経路解析

所要時間（ m i n ） n o d e 数人数 0 〜 5 未満 1 5 1 5 5 〜 1 0未満 6 0 2 5 1 1 0 〜 1 5 未満 3 8 2 1 3 1 5 〜 2 0 未満 4 3 2 0 1 2 0 〜 2 5 未満 1 2 7 0 到達不可能 2 7 1 4 2

合計 1 9 5 8 9 2

移動距離（ m） n ode数人数

0〜 300未満 24 127

300〜 600未満 64 270 600〜 900未満 36 195 900〜 1232未満 44 158

到達不可能 27 142

合計 1 95 892

所要時間別

所要時間別 node数＆人数

node

数＆人数

移動距離別

移動距離別 node数＆人数

node

数＆人数

安全に避難可能総人数266 全体の割合30％

小学校小学校

(60)

追加事例．

linklinkの整備を想定した避難経路解析の整備を想定した避難経路解析

小学校小学校

避難経路網に特に影響を与えると思われる４つのlink の幅員を６ｍに拡幅

閉塞するlink（link数１）

通行可能幅員はあるがきわめて狭い（link数３）

(61)

追加事例．

linklinkの整備を想定した避難経路解析の整備を想定した避難経路解析

小学校小学校

所要時間（ min） node数人数 0〜5未満 18 107 5〜10未満 86 351 10〜15未満 59 283

15〜20未満 5 9

20〜25未満 0 0

到達不可能 27 142

合計 195 892

移動距離（ m） node数人数 0 〜 300未満 27 158 3 00〜 600未満 95 477 6 00〜 900未満 45 115 900 〜 1232未満 1 0

合計 195 892

所要時間別

所要時間別 node

node

数＆人数

移動距離別

移動距離別 node数＆人数

node

数＆人数

(62)

追加事例．

避難場所を２ヶ所に設置避難場所を２ヶ所に設置

小学校小学校

所要時間（min） node数人数 0〜5未満 36 155 5〜10未満 108 430 10〜15未満 24 165

15〜20未満 0 0

20〜25未満 0 0

到達不可能 27 142

合計 195 892

移動距離（ m） node数人数

0〜 300未満 58 286

300〜 600未満 102 451

600〜 900未満 8 13

900〜 1232未満 0 0

合計 195 892

所要時間別

所要時間別 node数＆人数

node

数＆人数

移動距離別

node

node数＆人数数＆人数

(63)

追加事例．まとめ

上ノ加江を事例として，2004. 8-2005. 3 漁村における津波対策基本方針検討委員会で実施した分析結果である．分析結果を踏まえ，その後，避難場所が追加，避難路が整備されている．

現在，本研究では、避難誘導計画問題は、避難場所は，浸水予想領域外の高台と内側の緊急避難場所の２つに区分する必要があるとしている．

また，避難誘導計画問題は、(1)高台の選定問題、

(2)高台に向かう経路問題、(3)高台に向かう途中にある避難場所選択検証問題の３段階，の以上を踏まえた避難経路・避難場所整備問題であるとしている．

第 1 章 研究の背景

研究の内容と構成

第 1 章 研究の背景

100

19

10

M8.4

100%

研究の目的

第 2 章 施設配置問題

m

MIP:Mixed Integer Programming)

住民の避難行動

1.42m/s

1.02m/s

0.948m/s

0.751m/s

0.833m/s(500m/10

)

1

1

避難経路（２地点間）

1

1

1

本研究の位置付け

GIS

MIP

第 3 章 津波の侵入方向を考慮した 住民の避難行動モデルの構築

(xc,yc) (xp,yp)

(xs,ys)

y(x)=-{(xp-xc)/(yp-yc)}×(x-xp)+yp

(y(xs)-ys)

(y(xc)-yc)

0

6m

避難困難領域

第 4 章

津波高さ別の浸水状況

2

12m

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

人 数

（人）

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 避難場所番号

Case1

Case2

12m

避難場所の種類と収容人数

1 1000 公民館 10 350

2 1000 11 1450

3 1000 12 1450

4 1500 13 750

5 1500 15 150

6 650 16 −

7 100 17 1000

8 400 18 350

9 200 19 800

14 200 20 250

21 100 22 300

その他

（ホテル・マ ンション等）

種類 避難場所

番号

収容人数

（人） 種類

学校

市役所・庁舎

市民センター

公園・神社

避難場所 番号

収容人数

（人）

病院

山（高台）

12m

Case1

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 避難場所番号

人 数

（人）

第 1 章研究の背景

第 1 章研究の背景

第 2 章施設配置問題

第 3 章津波の侵入方向を考慮した住民の避難行動モデルの構築

²

人数

（ホテル・マンション等）

種類避難場所

（人）種類

避難場所番号

人数

人数

第 5 章既設避難場所の分担エリア

動距離 m

＆人・km

第6章道路区間の閉塞を考慮した避難経路の解析

避難路避難路