視線に基づくサブゴールを用いた歩行者の行動モデル.ppt

視線に基づくサブゴールを用いた歩行者の行動モデル ○柳沢 豊 山田 辰美，平田 圭二，佐藤 哲司 ＮＴＴ コミュニケーション科学基礎研究所 背景 歩行者の軌跡を分析し，行動（移動）の意味を理解しようとする研究が進んでいる． 建築物内での動線の最適化 店舗内を移動する来客の行動分析 空港や駅構内での防災?防犯シミュレーション 地形が歩行者の移動経路にどのような影響を与えるか？ 従来のモデル 地形と他の歩行者から受けるローカルな力に基づき，歩行者の移動方向と速度を決める． 電磁気を帯びた粒子の動きに基づくモデル 流体の運動に基づくモデル Social Force Model: 地形からの斥力と，他の歩行者から受ける引力／斥力に基づくモデル[Helbing95] Social Force Model （SFM） 歩行者に働く力を4つの独立した力の和で与えるモデル． ゴール地点から受ける引力: F1 障害物から受ける斥力: F2 他の歩行者から受ける斥力: F3 他の歩行者から受ける引力: F4 Social Force Model （SFM） 歩行者に働く力を4つの独立した力の和で与えるモデル． ゴール地点から受ける引力: F1 障害物から受ける斥力: F2 他の歩行者から受ける斥力: F3 他の歩行者から受ける引力: F4 Social Force Model （SFM） 歩行者に働く力を4つの独立した力の和で与えるモデル． ゴール地点から受ける引力: F1 障害物から受ける斥力: F2 他の歩行者から受ける斥力: F3 他の歩行者から受ける引力: F4 Social Force Model （SFM） 歩行者に働く力を4つの独立した力の和で与えるモデル． ゴール地点から受ける引力: F1 障害物から受ける斥力: F2 他の歩行者から受ける斥力: F3 他の歩行者から受ける引力: F4 Social Force Model （SFM） 問題点 従来モデルでは，スタート地点とゴール地点の間に障害物があると，スタックが生じる． ローカルミニマム問題 問題点 従来モデルでは，スタート地点とゴール地点の間に障害物があると，スタックが生じる． ローカルミニマム問題 解決法 実際の歩行者はどうやって回避するのか？ 解決法 解決法 解決法 解決法 解決法 解決法 歩行者の視界(視点)から，障害物を避け得る仮のゴール（サブゴール）地点を設定する． アプローチ ステップ１：実際の歩行者がどこにサブゴール地点を決めているかを実験的に求める． ステップ２：実験で得た歩行者の位置と視界，障害物との関係から，サブゴール地点決定ルールを得る． 報告内容 SFM で必要な各種定数の取得（障害物なし／障害物あり歩行の軌跡取得） 軌跡と視点の関係を調べる実験の実施（歩行時の注視点取得） 実験的に得た数値をもとに，サブゴール地点を決めるルールを SFM に導入 実験の概要 実験環境：5m x 20m の空間に歩行路を用意． スタート地点とゴール地点を予め指示する． 移動経路，速度等は指示しない． 障害物がない場合とある場合で各4回ずつ移動 被験者：年齢20~30歳の男女10名 1パターン毎 ４回試行 ｘ 10名 ＝ 40本の軌跡 実験環境 歩行軌跡の取得 ＳＩＣＫ社製レーザースキャナｘ３台で足の位置を取得 東大柴崎研開発の計算ソフトで重心位置を計算 視点の取得 眼球運動計測装置を被験者に装着し，視点を取得 軌跡データ SFM のパラメータ取得 20回分の歩行軌跡の平均値を取得 U と R は？ サブゴール地点の決定ルールを得た後に計算 視点データの取得 視点データ（障害物無し） 視点データ（障害物あり） 視点データの取得 視点データの取得 視点と軌跡の関係 視点と軌跡の関係（２） 視点と軌跡の関係（3） 視点と軌跡の関係（備考） サブゴールの決め方（結論） 現在位置とゴール地点との間に障害物がある時 SFM のパラメータ取得～追加～ ルール通りサブゴール地点を決定したとき，最も実際の軌跡に近くなるように U, R を決定． 歩行者シミュレーション まとめ 障害物を自然に回避できる歩行者モデルを提案 サブゴール地点を設定する方法の導入 サブゴール地点の決め方を実験的に取得 今後の展開 軌跡と地形から，注視点を逆推定する． 例えば，特定の場所（案内板／広告）に目を向けさせたいとき，どのように障害物を配置すればよいかを推定する． スタート地点 ゴール地点 サブゴールへ 2m 前後近づくと，ゴール地点を 見る（ゴール地点をゴールに設定しなおす） スタート地点 ゴール地点 外壁面（進行方向の延長上）を注視することがある． サブゴール