ソーシャルフォースモデルによる群衆の行動解析

中央大学理工学部物理学科　学部4年

　　　　　　　香取研究室　米長駿

交通流（歩行者流）とは

道路上の車の流れや、通路上の人の移動など、多数の個体が空間内を移動する様子を「流れ」としてとらえた表現。なかでも、特に歩行者の挙動や移動に着目したものを歩行者流という。

ex) 車の渋滞、歩行者のレーン形成

これらの特徴的な現象は、多数の個体が集団になった系において、個体間に何らかの相互作用がはたらくことにより生じる。

歩行者流のモデル化

集団としての歩行者の動きを数理モデルで表す。

→　ソーシャルフォースモデル

集団内の各個体が行動するための動機（目的地へ向かう、障害物を避ける等）を社会的な力(Social Force)として導入することによって、実際の行動を再現する。

2方向の人の流れがある通路（レーン形成）

各個体にはたらくソーシャルフォース

歩行者モデルのようす

モデルから分かること

時間がたつにつれて、同じ方向へ進む歩行者どうしが列状に連なり、秩序を持った形を形成していることが分かる。

レーン

この現象を、

レーン形成という。

数理モデルを解析する用途

・実際の人の流れをシミュレートすることにより、駅や商業施設などの通路の設計に役立てられる。

・緊急時における群衆の避難行動をシミュレートし、密集状態に陥ることによる危険性や、その対策を考えることができる。

現在研究していること

駅改良工事における歩行者の経路選択の変化とそれに伴う影響

対象駅：JR松戸駅(千葉県松戸市)

https://www.jreast.co.jp/press/2019/tokyo/20200214_to01.pdf

改良前

改良工事中

改良工事に伴う人流の変化

作成した歩行者モデル（仮）

今後の課題

・駅構内を再現した歩行者モデルを完成させる。

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・駅改良による改札前の人の流れや人口密度、個体の速さの変化の有無を調べる。

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・変化がみられる場合、その原因として考えられるものを考察する。

参考文献

・小田垣孝・佐野幸恵・山崎義弘・山本健,

　社会物理学-モデルでひもとく社会構造とダイナミクス-,共立出版,2022

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・JR東日本.”松戸駅が便利になります！ ～利便性向上に向けた駅改良工事の着手について～ ”

　https://www.jreast.co.jp/press/2019/tokyo/20200214_to01.pdf

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・混雑時におけるミクロ歩行者流動モデルの構築

　http://www.plan.civil.tohoku.ac.jp/kuwahara/publications/2006-013.pdf

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