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清水建設、設計者自身が人流解析できるツール開発 発注者との協議も円滑に

日経XTECH / 3/21/2026

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Key Points

  • Pedex+の機能拡張により設計者が3Dモデルを使い人流解析を設計初期から並行検討可能に。
  • 新規開発のMASとAMMで、年齢・性別等の属性に応じた歩行挙動を再現し、動線・滞留を動的に可視化。
  • 実際に新秋田県立体育館へ適用され、設計提案と顧客合意形成を促進するビューワーを提供。
  • ベクトル総研のP-MACSをエンジンとして採用し、避難シミュレーション評価基準にも適合する可能性を示唆。
Shimz DDE Pedex+によって人流を可視化した図。新秋田県立体育館(秋田市)への適用例。観客の退場シミュレーションを専用開発したビューワーで確認する(出所:清水建設)
Shimz DDE Pedex+によって人流を可視化した図。新秋田県立体育館(秋田市)への適用例。観客の退場シミュレーションを専用開発したビューワーで確認する(出所:清水建設)
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 清水建設が全社でコンピュテーショナルデザインを取り入れるために導入したシステムを機能拡充した。大規模集客施設の人流を、設計初期段階から設計者自身が解析できるツールの機能を拡大・高度化させた「Shimz DDE Pedex+(以下、Pedex+)」を実用化した。歩行者の動きをリアルに再現して可視化するシステムを新たに開発し、計画中の新秋田県立体育館(秋田市)に初適用した。

 Pedex+の特徴は、設計者が通常の設計業務に用いる3次元モデルを利用して、設計と人流解析を並行して検討できることだ。従来は設計案が固まった後、専門家にシミュレーションを依頼していた。清水建設設計本部設計企画室デジタルデザインセンターの佐竹浩芳センター長は「設計者は人流を考えながら設計したいのに、設計案をつくらないとフィードバックが得られないというジレンマがあった」と語る。

 Pedex+は2つのシミュレーターからなる。1つは、動線といった人流計画のうち最適な案を選択可能にするエリアモジュールモデル(AMM)。もう1つは、今回新たに開発したマルチエージェントシミュレーション(MAS)だ。歩行者一人ひとりに性別や年齢層といった属性に応じた歩行速度やパーソナルスペースを設定し、衝突回避や追従行動などを踏まえて群衆の動きを再現する。

 実際にPedex+を活用する方法はこんなイメージだ。まず設計者は、AMMで出入り口の数・位置や扉・通路の幅員といった条件を検討する。数値やグラフを用いて、施設内外の滞留や混雑状況がどう変化するのか、考えられるパターンを全て試して比較できる。

 次に、AMMで求めた数値解析による静的な人流計画案を、MASを用いて動的かつリアルに可視化し、設計案をより詳細に検討する。さらに、MASのために開発したビューワーで、設計変更の前後や同時刻の別地点を2画面の分割表示で比較することができる。設計者と顧客の間における合意形成を円滑にするツールとしても使える。

 MASは、ベクトル総研(東京・渋谷)の「P-MACS」を計算エンジンとしている。P-MACSが東京消防庁の火災避難シミュレーションの評価基準に「適合」とされたことを受け、清水建設はPedex+に避難シミュレーション機能の追加を検討しているという。Pedex+を利用し、大規模集客施設の設計提案を優位に進めるためだ。

エリアモジュールモデル(AMM)とマルチエージェントシミュレーション(MAS)の説明。AMMは設計最初期の検討に適しており、MASは設計後半の詳細検討に適しているという(出所:清水建設)
エリアモジュールモデル(AMM)とマルチエージェントシミュレーション(MAS)の説明。AMMは設計最初期の検討に適しており、MASは設計後半の詳細検討に適しているという(出所:清水建設)
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退場シミュレーションをAMMによって静的解析する(出所:清水建設)
退場シミュレーションをAMMによって静的解析する(出所:清水建設)
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退場シミュレーションをMASによって動的解析する(出所:清水建設)
退場シミュレーションをMASによって動的解析する(出所:清水建設)
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 Pedex+では、より現実に近い状況を再現するため、複数施設での実測データとの比較によって、シミュレーションの精度を高めている。例えば高性能センサーのLiDAR(ライダー)を設置することで取得した、群衆の歩行速度や加速度といったデータを利用する。「仮想と現実の差を少なくするよう、繰り返しデータを反映しているのが強みだ」(佐竹センター長)

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新秋田県立体育館にPedex+を適用

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