特開 2024-112482 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112482

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G08B 27/00 20060101AFI20240814BHJP

   G08B 31/00 20060101ALI20240814BHJP

   G01C 21/34 20060101ALI20240814BHJP

   G01W 1/00 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

G08B27/00 A

G08B31/00 B

G01C21/34

G01W1/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017522

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】北澤 優也

【テーマコード（参考）】

2F129

5C087

【Ｆターム（参考）】

2F129AA02

2F129AA03

2F129BB03

2F129CC15

2F129CC16

2F129CC35

2F129DD13

2F129DD14

2F129DD15

2F129DD20

2F129DD30

2F129DD32

2F129DD34

2F129DD53

2F129DD65

2F129EE55

2F129EE78

2F129EE79

2F129EE80

2F129EE95

2F129FF12

2F129FF15

2F129FF57

2F129FF62

2F129FF63

2F129FF64

2F129HH12

2F129HH18

2F129HH19

2F129HH20

2F129HH22

5C087AA21

5C087DD02

5C087EE08

5C087FF01

5C087FF02

5C087GG09

5C087GG14

5C087GG68

5C087GG82

(57)【要約】

【課題】災害発生時の最適な経路を抽出すること。
【解決手段】情報処理システムは、対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得部と、地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得部と、利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を利用者情報として取得する利用者情報取得部と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認部と、前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測部と、前記利用者情報と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出部と、前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得部と、
地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得部と、
利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を利用者情報として取得する利用者情報取得部と、
前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認部と、
前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測部と、
前記利用者情報と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出部と、
前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出部と、
を備える情報処理システム。

【請求項2】

前記利用者情報は、利用者の移動手段を示す移動手段情報と、利用者の身体能力を示す身体能力情報と、を含む、
請求項１に記載の情報処理システム。

【請求項3】

前記経路抽出部は、前記利用者情報に応じた経路を算出するための目的関数を決定し、前記目的関数の制約条件を災害種別に応じて決定し、前記制約条件を満たし且つ前記目的関数を最適化する問題として定式化し、前記定式化した問題を最適化計算機が利用可能なモデルに変換し、前記変換した前記モデルを解くように前記最適化計算機に依頼し、前記最適化計算機によって導出された前記モデルに対する解を用いて前記利用者に適した経路を抽出する、
請求項１に記載の情報処理システム。

【請求項4】

抽出された前記利用者に適した経路が前記制約条件を満たすか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制約条件を満たさない場合に、目的関数および制約条件を再設定する、
請求項３に記載の情報処理システム。

【請求項5】

対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得部と、
地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得部と、
利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を利用者情報として取得する利用者情報取得部と、
前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認部と、
前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測部と、
前記利用者情報と前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出部と、
前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出部と、
を備える情報処理装置。

【請求項6】

コンピュータが、
対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得過程と、
地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得過程と、
利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を利用者情報として取得する利用者情報取得過程と、
前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認過程と、
前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測過程と、
前記利用者情報と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出過程と、
前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出過程と、
を有する情報処理方法。

【請求項7】

コンピュータに、
対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得ステップと、
地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得ステップと、
利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を利用者情報として取得する利用者情報取得ステップと、
前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認ステップと、
前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測ステップと、
前記利用者情報と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出ステップと、
前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出ステップと、
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

災害発生時に利用者に避難誘導情報を提供する技術がある。
例えば、特許文献１には、相互に無線通信が可能な無線通信装置によって生成されるメッシュネットワークに含まれる前記無線通信装置であって、前記無線通信装置の識別情報を含む情報を相互に送受信し、無線通信装置間の中継経路を示す中継経路情報を生成する送受信部と、避難情報、危険情報、又は、避難経路生成要求情報を受信すると、受信元の前記無線通信装置から、前記受信元の前記無線通信装置の周囲に位置する避難場所に属する無線通信装置までの避難経路を示す避難経路情報を、前記中継経路情報から生成する制御部と、を備える無線通信装置について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１２６４４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いても、センサ情報などをリアルタイムに取得して災害状況を把握したり、災害予測を行ったりすることができなかった。また、自治体が管理する防災情報やリアルタイムに取得したセンサ情報を用いて最適な経路を予測することができないことがあった。このように、災害発生時の最適な経路を抽出することができないという課題があった。

【0005】

上述の課題を鑑み、本発明の目的は、災害発生時の最適な経路を抽出することが可能な情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理システムは、対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得部と、地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得部と、利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を取得する利用者情報取得部と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認部と、前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測部と、前記センサ情報と前記地域情報と前記利用者情報に基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出部と、前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出部と、を備える情報処理システムである。

【0007】

本発明の一態様に係る情報処理装置は、対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得部と、地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得部と、利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を取得する利用者情報取得部と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認部と、前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測部と、前記センサ情報と前記地域情報と前記利用者情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出部と、前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出部と、を備える情報処理装置である。

【0008】

本発明の一態様に係る情報処理方法は、コンピュータが、対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得過程と、地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得過程と、利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を取得する利用者情報取得過程と、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認過程と、前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測過程と、前記センサ情報と前記地域情報と前記利用者情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出過程と、前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出過程と、を有する情報処理方法である。

【0009】

本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得ステップと、地域情報を地域情報データベースから取得する地域情報取得ステップと、利用者の現在地点と目的地点とを含む地点情報を取得する利用者情報取得ステップと、前記センサ情報と前記地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認ステップと、前記センサ情報と前記地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測ステップと、前記センサ情報と前記地域情報と前記利用者情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出ステップと、前記利用者情報と、前記現在の被災状況と、前記今後の被災予測と、前記除外経路とに基づいて、前記利用者に適した経路を抽出する経路抽出ステップと、を実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、災害発生時の最適な経路を抽出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る情報処理システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図2】本実施形態に係る情報処理システムの経路抽出処理の流れの一例を示すシーケンス図である。

【図3】本実施形態に係る情報処理装置の経路抽出処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

【0013】

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る情報処理システムＳＹＳの構成について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る情報処理システムＳＹＳの構成の一例を示すブロック図である。
情報処理システムＳＹＳは、対象地域に配置された複数のセンサによる計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得し、さらに、地域情報データベースが記憶する地域情報を取得することで、利用者にとって最適な経路を抽出するシステムである。

【0014】

情報処理システムＳＹＳは、情報処理装置１０と、センサ２０と、ユーザ端末装置３０と、地域情報データベース４０と、最適化計算機５０と、を含んで構成される。
情報処理装置１０と、センサ２０と、ユーザ端末装置３０と、地域情報データベース４０と、最適化計算機５０とは、有線または無線により通信可能に接続される。

【0015】

センサ２０は、対象地域に配置された複数のセンサである。センサ２０は、例えば、雨量、水位、積雪、傾斜、震度などを測定可能なセンサである。センサ２０は、測定値を取得する。センサ２０は、取得した測定値をセンサ情報として、リアルタイムに情報処理装置１０に送信する。

【0016】

ユーザ端末装置３０は、利用者によって操作可能な端末装置である。ユーザ端末装置３０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末装置、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの端末装置である。ユーザ端末装置３０は、利用者情報を取得する。利用者情報は、利用者によって入力さえる情報である。利用者情報は、地点情報を含む。地点情報は、利用者の現在地点の情報と、目的地点の情報とが含まれる。現在地点の情報は、経路における出発地点を示す情報であり、例えば、ＧＰＳなどによるユーザ端末装置３０の現在の位置情報である。目的地点の情報は、利用者が所望する目的地点を示す情報であり、例えば、目的地点の位置情報である。本実施形態では、目的地が避難所である場合の一例について説明する。

【0017】

また、ユーザ端末装置３０は、移動手段情報および身体能力情報を利用者情報としてさらに取得する。移動手段情報は、例えば、徒歩、自転車、車両など、利用者の移動手段を示す情報である。身体能力情報は、利用者の年齢、利用者の歩行レベルなどの運動能力、身体障がいの有無などの経路抽出時に利用者が考慮を所望する条件となる情報である。ユーザ端末装置３０は、取得した利用者情報を情報処理装置１０に送信する。

【0018】

地域情報データベース４０は、地域情報を記憶するデータベースである。地域情報データベース４０は、例えば、国や自治体によって管理される。地域情報は、防災情報、予報情報、被災情報、観測情報などである。より具体的には、地域情報は、洪水、土砂災害、高潮、津波のリスク情報、道路防災情報、土地の特徴、地形分類などのハザードマップ、河川情報、雨雲レーダー情報、降水量情報、積雪量情報、交通状況情報、優先道路基準情報、土砂災害警戒情報、土壌雨量指数情報、震源情報、震度マップ、地盤情報、建物倒壊危険度情報、火災危険度情報、噴火警報情報、噴火予報情報、噴火速報情報、降灰予報情報、海上警報情報、火山ガス予報情報、観測所データなどの各種情報である。

【0019】

ハザードマップは、自然災害による被害の軽減や防災対策に使用する目的で、被災想定区域や避難場所、避難経路などの防災関連施設の位置などが示されたマップである。
河川情報は、河川の増水、氾濫の危険を伝える情報であり、降雨地域の情報、河川の水位の情報、河川カメラの画像情報、水害リスクラインの情報、雨量情報などである。
雨雲レーダー情報は、レーダーによって観測された雨雲の方向や距離、雨や雪の強さなどに関する観測情報である。
降水量情報は、レーダー、アメダスなどの観測値から生成された降水量の情報である。

【0020】

積雪量情報は、観測地点における積雪量や積雪計による測定値などの情報である。
交通状況情報は、降雪、積雪時の道路交通状況を示す情報である。
優先道路基準情報は、車道、歩道などの道路種別ごとに、緊急輸送道路、幹線道路、生活道路の道路種別や道路幅などによって優先順位付けされた情報である。

【0021】

土砂災害警戒情報は、大雨警報発表中に土砂災害の危険性が高まった場合に気象台と都道府県が共同で発表する防災情報である。
土壌雨量指数とは、降った雨による土砂災害危険度の高まりを把握するための指標の情報である。

【0022】

震源情報は、地震の震源地の情報である。
震度マップは、地震ごとの震度分布の情報である。
地盤情報は、地質、地盤の情報である。
建物倒壊危険度情報は、地震動に起因する建物倒壊被害の危険性を示す情報である。
火災危険度情報は、地震時に発生する出火による建物の延焼被害の危険性を示す情報である。

【0023】

噴火警報情報は、火山の噴火による重大な災害が起こる恐れがある場合に気象庁が発表する警報の情報である。
噴火予報情報は、噴火警報の前段階を示す情報である。
噴火速報情報は、噴火が発生したことを示す速報の情報である。
降灰予報情報は、火山噴火に伴う火山灰の予報の情報である。
海上警報情報は、噴火の影響が海上や沿岸に及ぶ恐れがある場合に発表される警報の情報である。
火山ガス予報情報は、噴火などにより居住地に有毒の火山ガスが滞留することが予想されるときに発表される予報の情報である。

【0024】

観測所データは、各地の観測所によって観測された気象データである。

【0025】

最適化計算機５０は、最適化問題を解くためのコンピュータであり、例えば、量子コンピュータである。量子コンピュータは、逆過程（ユニタリー演算）を通して計算を実行する。このため、量子コンピュータではない従来型のコンピュータ（以下、古典コンピュータという）と違って、エントロピーの増大が生じない。このため、量子コンピュータは、量子力学的な重ね合わせの原理を用いた並列計算によって、古典コンピュータより指数関数的に高速な計算が可能になる。

【0026】

例えば、最適化計算機５０は、量子アニーリング方式の量子コンピュータである。最適化計算機５０は、ゲート方式の量子コンピュータであってもよい。最適化計算機５０は、疑似量子コンピュータを含むイジングマシンであってもよい。例えば、商用に公開されている量子コンピュータを、ネットワークを経由してＡＰＩを呼び出すことにより、最適化計算機５０として利用することができる。
なお、最適化計算機５０は、量子コンピュータに限定されることはない。最適化計算機５０は、古典コンピュータであってもよく、例えば、古典コンピュータを使った古典アニーリングマシン（古典イジングマシン）等であってもよい。

【0027】

最適化計算機５０は、情報処理装置１０から、最適化問題として定式化されたイジングモデル（Ｉｓｉｎｇ Ｍｏｄｅｌ）、もしくはＱＵＢＯ（Ｑｕａｄｒａｔｉｃ Ｕｎｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ Ｂｉｎａｒｙ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）を受信する。最適化計算機５０は、情報処理装置１０から通知されたイジングモデル、もしくはＱＵＢＯに対する最適解を導出する。最適化計算機５０は、イジングモデル、もしくはＱＵＢＯにおける目的関数が最小となる変数の組合せを求めることにより最適解を導出する。最適化計算機５０は、導出した最適解をイジングモデル、もしくはＱＵＢＯの解として情報処理装置１０に出力する。ここで、最適化計算機５０は、複数の解を導出してもよい。この場合、最適化計算機５０は、導出した複数の解を情報処理装置１０に出力する。

【0028】

情報処理装置１０は、通信部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、出力部１４と、を含んで構成される。通信部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、出力部１４とは、バスを介して相互に接続される。

【0029】

通信部１１は、ユーザ端末装置３０と、地域情報データベース４０と、最適化計算機５０と通信する。通信部１１は、各種情報の送受信を行う機能を有する。例えば、通信部１１は、ネットワークを介して、他の装置から受信した各種情報を制御部１３に出力する。また、通信部１１は、制御部１３から入力される各種情報を、ネットワークを介して、他の装置に送信する。

【0030】

記憶部１２は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体、あるいはこれらの組合せによって構成される。記憶部１２は、情報処理装置１０の各種処理を実行するためのプログラム、及び各種処理を行う際に利用される一時的なデータを記憶する。

【0031】

記憶部１２は、例えば、地域情報１２１と、センサ情報１２２と、を記憶する。
地域情報１２１には、水害情報１２１０と、積雪情報１２１１と、土砂災害情報１２１２と、地震情報１２１３と、噴火情報１２１４と、が含まれる。水害情報１２１０は、ハザードマップ、河川情報、雨雲レーダー情報、降水量情報、観測所データなどの水害に関する情報である。積雪情報１２１１は、積雪量情報、交通状況情報、優先道路基準情報、観測所データなどの積雪に関する情報である。土砂災害情報１２１２は、土砂災害警戒情報、土壌雨量指数情報、観測所データなどの土砂災害に関する情報である。地震情報１２１３は、震源情報、震度マップ、地盤情報、建物倒壊危険度情報、火災危険度情報、ハザードマップ、観測所データなどの地震災害に関する情報である。噴火情報１２１４は、噴火警報情報、噴火予報情報、噴火速報情報、降灰予報情報、海上警報情報、火山ガス予報情報、観測所データなどの噴火に関する情報である。

【0032】

制御部１３は、情報処理装置１０がハードウェアとして備えるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にプログラムを実行させることによって実現される。

【0033】

制御部１３は、例えば、取得部１３０と、設定部１３１と、状況確認部１３２と、予測部１３３と、除外経路抽出部１３４と、最適化計算制御部１３５と、経路確認部１３６と、を備える。

【0034】

取得部１３０は、各種情報を取得する。取得部１３０は、取得した各種情報を記憶部１２に記憶させる。具体的には、取得部１３０は、センサ情報取得部１３０１と、地域情報取得部１３０２と、利用者情報取得部１３０３と、を備える。

【0035】

センサ情報取得部１３０１は、複数のセンサ２０から測定値を表すセンサ情報を取得する。センサ情報取得部１３０１は、取得したセンサ情報を記憶部１２に記憶させる。

【0036】

地域情報取得部１３０２は、地域情報データベース４０から地域情報を取得する。地域情報取得部１３０２は、取得した地域情報を記憶部１２に記憶させる。

【0037】

利用者情報取得部１３０３は、ユーザ端末装置３０から移動手段情報と、身体能力情報と、現在地情報および目的地情報とを含む地点情報とを、利用者情報として取得する。利用者情報取得部１３０３は、取得した利用者情報を、記憶部１２に記憶させる。

【0038】

設定部１３１は、災害種別の設定を受け付ける。災害種別は、例えば、水害、積雪、土砂災害、地震、噴火などである。設定部１３１は、設定された災害種別に応じた地域情報を用いて最短経路の抽出を行う。

【0039】

状況確認部１３２は、リアルタイムに取得したセンサ情報と、地域情報を参照して、現在の被災状況を確認する。

【0040】

予測部１３３は、リアルタイムに取得したセンサ情報に基づいて、今後の被災状況を予測する。予測部１３３は、センサ情報に基づいて、時間当たりの変動量を算出する。予測部１３３は、時間当たりの変動量と、現在の被災状況に基づいて、今後の被災状況を予測する。

【0041】

除外経路抽出部１３４は、抽出する経路から除外する除外経路を抽出する。除外経路抽出部１３４は、利用者情報取得部１３０３が取得した移動手段情報、身体能力情報、現在地点の情報、目的地点の情報および現在の被災状況、今後の被災状況の予測、ハザードマップなどの地域情報に基づいて、現在地から目的地までの移動手段に応じた経路のうち、除外する除外経路を抽出する。換言すれば、除外経路は、通行できない経路、あるいは通行できないと予測される経路、危険あるいは危険があると予測される経路、身体能力情報により対象の利用者の通行が困難な経路、あるいは通行が困難と予測される経路などである。ここで、経路とは、人やモノが移動する道路であって、避難経路、迂回経路、物流経路なども含まれる。

【0042】

最適化計算制御部１３５は、最適化計算を制御する。まず、最適化計算制御部１３５は、利用者に応じた現在地から目的地までの最適経路を抽出するための制約条件及び目的関数を決定する。

【0043】

ここでの目的関数は、目的を表す関数であって、例えば、現在地から目的地までの経路である。ここでの制約条件は、利用者に応じた現在地から目的地までの最適経路を抽出する場合において制約される条件である。制約条件は、例えば、災害種別、利用者の移動手段情報、利用者の身体能力情報、現在の被災状況及び今後の被災状況の予測に基づく除外経路などの制約である。

【0044】

次に、最適化計算制御部１３５は、制約条件及び目的関数を、制約条件を満たし、且つ目的関数を最適化する問題として定式化する。

【0045】

次に、最適化計算制御部１３５は、定式化した問題を、最適化計算機５０が利用可能なイジングモデルあるいはＱＵＢＯに変換する。最適化計算制御部１３５は、イジングモデルあるいはＱＵＢＯを、最適化計算機５０に出力する。最適化計算制御部１３５は、最適化計算機５０によって導出されたイジングモデルあるいはＱＵＢＯに対する解を取得する。ここで、最適化計算制御部１３５は、最適化計算機５０から複数の解を取得してもよい。

【0046】

経路確認部１３６は、最適化計算機５０からイジングモデルあるいはＱＵＢＯに対する一または複数の解を取得すると、それぞれの解が制約条件を満たしているか否かを確認する。具体的には、経路確認部１３６は、解として取得した経路が制約条件を満たしているか否かを判定する。解として取得した経路が制約条件を満たしている場合、経路確認部１３６は、解として取得した経路を出力部１４に出力させる。一方、解として取得した経路が制約条件を満たしていない場合、経路確認部１３６は、制約条件を変更することが可能であるか否かを確認する。制約条件を変更することが可能である場合、経路確認部１３６は、最適化計算制御部１３５に目的関数および制約条件を再設定させ、再度一または複数の解を取得する。一方、制約条件を変更することが可能でない場合、経路確認部１３６は、緊急通報や応援要請などの代替手段を検討する必要があることを示す通知を生成して出力部１４に出力させる。

【0047】

なお、目的関数や制約条件の変更は、安全な経路が抽出されない場合には、例えば、目的地として設定された避難所を別の避難所に変更したり、当該目的地の変更に伴って制約条件を変更したりすることであってもよい。また、目的関数や制約条件の変更は、目的地として設定された避難所の収容人数や混雑度、導出された経路の混雑具合や混雑時間帯などによって、例えば、目的地として設定された避難所を別の避難所に変更したり、当該目的地の変更に伴って制約条件を変更したりすることであってもよい。

【0048】

なお、経路確認部１３６は、制約条件を確認する緩和条件を設け、当該緩和条件と、目的関数および制約条件とに基づいて導出された解を取得してもよい。この場合、経路確認部１３６は、緊急通報や応援要請などの代替手段を検討する必要があることを示す通知を生成することに代えて、または加えて緩和条件を用いて導出された解に基づく経路を出力部１４に出力させてもよい。

【0049】

ここで、災害種別に応じた目的関数および制約条件の例を説明する。

【0050】

洪水、河川の氾濫などの水害の場合、目的関数は、利用者の現在地点から、避難所などの目的地まで移動するための安全な移動経路である。この場合の制約条件は、水位などのセンサ情報、観測所データ、水害に関するハザードマップ、河川情報に含まれる水害リスクラインなどの情報や現在の被災状況、今後の被災状況の予測に基づいて抽出された除外経路、利用者の移動手段情報、利用者の身体能力情報などである。
このようにすることで、利用者の身体能力に応じた、当該利用者にとって安全な経路を抽出することができる。

【0051】

積雪の場合、目的関数は、豪雪などの降雪によって道路の除雪作業が必要になった際の除雪車の巡回経路である。この場合、制約条件は、積雪センサなどのセンサ情報による各区画の積雪量の情報や、優先道路基準情報である。なお、制約条件には、除雪車の車両規格情報、除雪車の運転手の資格情報、除雪車の運転手の勤務時間情報なども含まれてもよい。
このようにすることで、除雪車が優先して向かうべき道路を抽出することができる。また、一度除雪した道路がどのくらいの時間経過で再度除雪が必要になるかを予測することで、除雪車の巡回効率を高めることが可能な経路を抽出することができる。

【0052】

土砂災害の場合、目的関数は、土砂災害による危険な道路や通行不可能な道路を避けた避難経路や救援物資の配送経路である。この場合の制約条件は、傾斜角センサやワイヤーセンサ、水位計、雨量計などのセンサ情報と、地盤情報や土砂に対する施工情報などの土砂災害に関する地域情報、ハザードマップなどに基づいて抽出された除外経路、利用者の移動手段情報、利用者の身体能力情報などである。
このようにすることで、安全な避難経路や救援物資の配送経路を適切に抽出することができる。

【0053】

地震の場合、目的関数は、地震や津波警戒時に住民が避難所まで移動するための安全な経路である。この場合の制約条件は、震源・深度情報、津波情報、地域危険度測定調査の情報、地震に関する地域情報などに基づいて抽出された除外経路、利用者の移動手段情報、利用者の身体能力情報などである。
このようにすることで、安全な避難経路を抽出することができる。

【0054】

噴火の場合、目的関数は、住民が避難所まで移動するための安全な経路である。この場合の制約条件は、噴石や火砕流、火山灰などの状況、及び噴火警報などの噴火に関する地域情報、利用者の移動手段情報、利用者の身体能力情報などである。
このようにすることで、安全な避難経路を抽出することができる。

【0055】

出力部１４は、経路確認部１３６から出力される解に基づく経路を、ユーザ端末装置３０に出力する。また、出力部１４は、緊急通報や応援要請などの代替手段を検討する必要があることを示す通知を、ユーザ端末装置３０に出力する。

【0056】

次いで、情報処理システムＳＹＳにおける経路抽出処理の流れについて説明する。

【0057】

図２は、本発明の実施形態に係る情報処理システムＳＹＳの経路抽出処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
ステップＳＴ１０１において、センサ２０は、取得した測定値をセンサ情報として情報処理装置１０にリアルタイムに送信する。
ステップＳＴ１０２において、情報処理装置１０は、センサ２０から取得したセンサ情報に基づいて、各センサのセンサ値（測定値）の変動量を算出し、今後の観測値（予測値）を予測することで、今後の被災状況を予測する。

【0058】

ステップＳＴ１０３において、情報処理装置１０は、センサ情報と予測値とを地域情報データベース４０に送信する。
ステップＳＴ１０４において、ユーザ端末装置３０は、移動手段情報と、身体能力情報と、現在地と目的地とを含む地点情報とを含む利用者情報を、情報処理装置１０に送信する。例えば、現在地は、ユーザ端末装置３０の現在位置である。

【0059】

ステップＳＴ１０５において、情報処理装置１０は、利用者情報に基づいて、地域情報データベース４０に地域情報を取得するための情報抽出依頼を送信する。情報抽出依頼には、利用者情報として取得した地点情報が含まれる。
ステップＳＴ１０６において、地域情報データベース４０は、管理する地域情報のうち、地点情報に対応する地域情報を情報処理装置１０に送信する。

【0060】

ステップＳＴ１０７において、情報処理装置１０は、利用者情報、センサ情報、地域情報、除外経路に基づいて、目的関数および制約条件を定式化する。
ステップＳＴ１０８において、情報処理装置１０は、定式化した問題を、イジングモデルあるいはＱＵＢＯに変換し、イジングモデルあるいはＱＵＢＯを最適化計算機５０に送信することで、最適化計算依頼を行う。

【0061】

ステップＳＴ１０９において、最適化計算機５０は、一又は複数の解を導出し、導出した一又は複数の解を、解の候補として情報処理装置１０に送信する。
ステップＳＴ１１０において、情報処理装置１０は、取得した一または複数の解に基づく経路が適切な経路であるか否かを判定する。

【0062】

ステップＳＴ１１０において、情報処理装置１０は、抽出した一または複数の解に基づく経路を、ユーザ端末装置３０に送信する。

【0063】

次いで、情報処理装置１０における経路抽出処理の流れについて説明する。

【0064】

図３は、本実施形態に係る情報処理装置１０の経路抽出処理の流れの一例を示すブローチャートである。
ステップＳ１０１において、情報処理装置１０は、利用者情報をユーザ端末装置３０から取得する。
ステップＳ１０２において、情報処理装置１０は、地域情報を地域情報データベース４０から取得する。また、情報処理装置１０は、センサ情報をセンサ２０から取得する。あるいは、情報処理装置１０は、記憶部１２に一時記憶された地域情報およびセンサ情報を読み出して取得する。

【0065】

ステップＳ１０３において、情報処理装置１０は、除外経路を抽出することで利用可能な経路を限定する。
ステップＳ１０４において、情報処理装置１０は、目的関数と制約条件とを決定する。
ステップＳ１０５において、情報処理装置１０は、決定した目的関数と制約条件とを定式化する。
ステップＳ１０６において、情報処理装置１０は、定式化した問題を、ＱＵＢＯ、もしくはイジングモデルに変換する。

【0066】

ステップＳ１０７において、情報処理装置１０は、変換したＱＵＢＯ、もしくはイジングモデルを、最適化計算機５０に送信する。
ステップＳ１０８において、情報処理装置１０は、ＱＵＢＯ、もしくはイジングモデルに対する一または複数の解を解の候補として最適化計算機５０から受信する。

【0067】

ステップＳ１０９において、情報処理装置１０は、取得した一または複数の解が示す経路のそれぞれが、安全かつ最短経路であるか否かを確認する。取得した一または複数の解が示す経路のそれぞれが、安全かつ最短経路である場合（ステップＳ１０９ ＹＥＳ）、情報処理装置１０は、ステップＳ１１０の処理を実行する。一方、取得した一または複数の解が示す経路のそれぞれが、安全かつ最短経路でない場合（ステップＳ１０９ ＮＯ）、情報処理装置１０は、ステップＳ１１１の処理を実行する。

【0068】

ステップＳ１１０において、情報処理装置１０は、解に基づく経路を移動手段に応じた現在地から目的地までの最適経路として、ユーザ端末装置３０に送信し、利用者に提示させる。
ステップＳ１１１において、情報処理装置１０は、制約条件あるいは緩和条件などの条件の変更が可能であるか否かを判定する。制約条件あるいは緩和条件などの条件の変更が可能である場合（ステップＳ１１１ ＹＥＳ）、情報処理装置１０は、ステップＳ１１２の処理を実行する。一方、制約条件あるいは緩和条件などの条件の変更が可能でない場合（ステップＳ１１１ ＮＯ）、情報処理装置１０は、ステップＳ１１３の処理を実行する。

【0069】

ステップＳ１１２において、情報処理装置１０は、目的関数と制約条件および／または緩和条件を変更して設定する。そして、情報処理装置１０は、ステップＳ１０４の処理を実行する。
ステップＳ１１３において、情報処理装置１０は、緊急通報や応援要請などの代替手段を検討する必要があることを示す通知をユーザ端末装置３０に送信する。

【0070】

このように、本実施形態に係る情報処理システムＳＹＳは、対象地域に配置された複数のセンサ２０による計測値をセンサ情報としてリアルタイムに取得するセンサ情報取得部１３０１と、地域情報を地域情報データベース４０から取得する地域情報取得部１３０２と、利用者の現在地点と目的地点とを含む利用者情報を取得する利用者情報取得部１３０３と、センサ情報と地域情報とに基づいて、現在の被災状況を確認する状況確認部１３２と、センサ情報と地域情報と現在の被災状況とに基づいて今後の被災予測を行う予測部１３３と、利用者情報とセンサ情報と地域情報とに基づいて、経路から除外する除外経路を抽出する除外経路抽出部１３４と、利用者情報と、現在の被災状況と、今後の被災予測と、除外経路とに基づいて、利用者に適した経路を抽出する経路抽出部（最適化計算制御部１３５）と、を備える。

【0071】

この構成により、災害発生時の最適な経路を抽出することができる。

【0072】

経路抽出部（最適化計算制御部１３５）は、利用者情報に応じた経路を算出するための目的関数を決定し、目的関数の制約条件を災害種別に応じて決定し、制約条件を満たし且つ目的関数を最適化する問題として定式化し、定式化した問題を最適化計算機が利用可能なモデルに変換し、変換したモデルを解くように最適化計算機５０に依頼し、最適化計算機５０によって導出されたモデルに対する解を用いて前記利用者に適した経路を抽出する。

【0073】

この構成により、リアルタイムに取得したセンサ情報に応じた被災状況に応じた経路を抽出することができる。また、制約条件を用いることで、利用者に適した経路を抽出することができる。

【0074】

なお、本実施形態では、利用者情報として地点情報に加えて、移動手段情報と、身体能力情報とを用いる場合の一例について説明したが、利用者情報は、地点情報のみであってもよいし、地点情報と移動手段の情報とであってもよいし、地点情報と身体能力情報とであってもよい。
地点情報を用いることで現在地から目的地までの経路を抽出することができる。地点情報と、移動手段情報とを用いることで、移動手段に応じた現在地から目的地までの経路を抽出することができる。地点情報と、身体能力情報を用いることで、利用者の身体能力に応じた現在地から目的地までの経路を抽出することができる。このように、利用者情報として複数の情報を組み合わせることにより、利用者に適した経路を抽出する抽出精度を向上させることができる。

【0075】

以上、本発明の実施形態および変形例について説明した。なお、変形例は、本発明の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本発明の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。

【0076】

なお、上述した実施形態および変形例における情報処理装置１０の機能は、複数の装置によって実現されてもよい。また、情報処理装置１０の一部又は全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。このコンピュータには、量子コンピュータも含まれる。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0077】

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。

【0078】

また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0079】

以上、図面を参照してこの発明の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

【符号の説明】

【0080】

ＳＹＳ 情報処理システム
１０ 情報処理装置
１１ 通信部
１２ 記憶部
１２１ 地域情報
１２１０ 水害情報
１２１１ 積雪情報
１２１２ 土砂災害情報
１２１３ 地震情報
１２１４ 噴火情報
１２２ センサ情報
１３ 制御部
１３０ 取得部
１３０１ センサ情報取得部
１３０２ 地域情報取得部
１３０３ 利用者情報取得部
１３１ 設定部
１３２ 状況確認部
１３３ 予測部
１３４ 除外経路抽出部
１３５ 最適化計算制御部
１３６ 経路確認部
１４ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】