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●プログラム概要
EXODUSは、英国グリニッジ大学火災安全工学グループ（FSEG）にて研究開発された避難解析シミュレーションソフトウェアです。フォーラムエイトでは、以下の3製品について、2006年12月に販売・サポートを開始しました。
・buildingEXODUS 建築環境のための避難モデル
・maritimeEXODUS 海洋環境のための避難モデル
・SMARTFIRE 火災モデリングのSMART CFDシステム
buildingEXODUSは、非常時・常時の人々の動き・行動を評価するコンピュータベースの実験室です。人と人、人と火災、人と構造物の相互作用をシミュレーションすることはもちろん、熱、煙、有毒ガス等の影響を受け室内から避難する各個人の経路を追跡します。
FSEGは研究・コンサルティング活動を通じて、人間行動を予測する計算火災工学(CFE)ツールの開発・適用に取り組んでおり、シミュレーションをコントロールするために規則ベースのソフトウェア技術を利用しています。更に柔軟性を持たせるために、これらの規則は避難者、動き、行動、有毒性、行動のモデルとして知られる5つの相互作用サブモデルに分類され、室内形状で定義された空間領域で動作します。内部的に形状は節点のメッシュにカバーされ、節点は円弧システムでリンクされます。各節点は一人によって通常占有される空間領域を表現します。
●buildingEXODUSが利用された著名なプロジェクト
・ デュッセルドルフ空港再開発
・ ゴールデン・ピラミッド・プラザ・エジプト
・ 2nd Avenue Subway拡張(ニューヨーク)
・ サンフランシスコ地下鉄
・ ロンドン・ミレニアム・ドーム
・ シドニー・オリンピック・スタジアム・ 911WTC (世界貿易センター) |
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●buildingEXODUSの適用事例
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▲市街地ポップスコンサート |
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▲高層建物避難(911WTC) |
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▲地下駅の循環 |
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▲鉄道駅密集シミュレーション |
●buildingEXODUSの機能と特長
・ vrEXODUSポスト部VRアニメーションツール
・ 使いやすい/高速処理/標準PCが必要
・ 対話型ランタイム2Dグラフィックスにより占有者の調査が可能
・ 2Dグラフィックスは個々の占有者/人口密度/煙と温度の分布の表示可能
・ バッチ処理よる複数解析を迅速に実行
・ 通常出口と非常口を区別し、占有者親密性に従い出口利用を割当てる機能
・ 各占有者の密集で費やされる時間を決めます。
・ 節点・線の調査により構造物内で記録される任意地点における流動の統計値を求めることが可能
・ FEDモデルで決めた有毒性計算が可能
・ 刺激性火災ガスに対する 占有者の反応を求めることができます。
・ 複数解析による大容量出力ファイルの解析を支援するために設計されたツール「askEXODUS」を利用可能
・ 巡回機能によりタスクの割り当てが可能
・ 標識の可視化により管轄区域を決定
・ 密集状態に基づく出口選択が可能
・ 常時循環アプリケーションに対して新地物(e.g. ソース節点)の範囲を設定
・ CFAST火災シミュレーション履歴ファイルの読込みが可能
・ SMARTFIRE CFD火災シミュレーションファイルの読込みが可能
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▲SMARTFIREで予測される延焼とbuildingEXODUSシミュレーションの表示
(VRイメージはvrEXODUSによる煙拡散と這う占有者を示す避難シミュレーション結果) |
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▲部屋と通路部の自動探知および空間グラフ生成 |
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▲EXODUS VRエンジン |
maritimeEXODUSは、非常時・常時の乗客と船員の動き・行動を評価するコンピュータベースの実験室です。このモデルは指定集合場所に集まり、船を離れる順番を待つ各乗客の経路を追跡します。火災の影響を受ける乗客を想定し、乗客が熱、煙、有毒ガス等の影響を切り抜けられるか予測します。また、巡航速度におけるトリム・ヒールの影響も評価し、沈没の段階をシミュレートします。
世界最大の船舶シミュレーターSHEBAで生成された人間性能データを利用します。これは、廊下、上り階段、60°階段、トリム・ヒール逆角での鉛直はしごを移動する人間性能、水密性扉・昇降口の開閉を含みます。最近では、煙を含む動的傾斜状態における人間性能を含むように拡張されました。
●maritimeEXODUSの適用事例
maritimeEXODUSは、英国、オランダ、イタリア、韓国、カナダにおいて、ロールオン・ロールオフ・フェリーや観光船等の大型客船、HSC、フリゲート艦や航空母艦等の海軍艦艇、テムズ川の船やフェリー等の大型川船の解析や、沖合産業では石油プラットフォームの避難解析に利用されました。
2002年の船舶安全のためのRINA/LR賞や船舶操作のIT革命のためのCITIS賞等の海運産業にとって最も高名な賞の幾つかを受賞して有名になり、UK
MODにより「軍艦の避難設計指導・評価の開発にMODが最も必要とする避難ツール」として承認されました。EXODUSファミリーの一つとして、BCS
prize 2001、Queen's Anniversary Award 2002、European IST prize 2004を通して栄誉を授けられました。
●maritimeEXODUSの機能と特長
・ IMO MSC 1033 (集合シミュレーション)に全面準拠
・ 巡航速度に対するトリム・ヒール、救命胴衣着用の影響、救命胴衣検索
・ 一方通行機能、消火活動等の船員・乗客行動表示の機能
・ 火災、煙、熱、有毒ガスの組み入れ機能、煙と船の傾きの結合(EU/FIRE-EXIT)
・ 沈没段階シミュレート機能、乗船等の非避難行動のシミュレート機能
・ はしご、昇降口、水密扉、60°階段の組み入れ
・ CFD火災シミュレーションソフトウエアとの直接連結(EU/Fire-Exit)
SMARTFIREは他の火災シミュレーションCFDソフトウエアと異なり、火災工学で利用される火災シミュレーションツールとして明確に設計開発され、FSEGの20年以上のCFD火災モデリング経験に基づく火災シミュレーションソフトウェアです。また、火災工学者に高速火災シミュレーション解析が可能な机上火災実験室を提供し、火災工学者が設計に集中できるようにする多くの独自機能を持っています。
●SMARTFIREの主なソフトウェアコンポーネント
プレ部ツール
シナリオ設計者はSMARTFIREシステムに2D CAD図面を容易にインポートできます。GUIと自動メッシュツールで複雑なモデリングシナリオの作成を可能にします。パッケージソフトウエアEXODUSへリンクすることも可能です。
CFDエンジン
2D断面可視化、対話型3Dデータ可視化、グラフ表示により完全対話型コントロールや結果モニタリングができます。
ポスト部ツール
CFDエンジンで、あるいはデータビューワで利用できるバーチャル・リアリティー(VR)型グラフィックスに対して実行できます。データビューワーにより顧客へのプレゼンテーションで用いるVR型グラフィックスやアニメーションを容易に作成できます。
●SMARTFIREの機能と特長
・ 複雑な形状を高速にモデル化するCADインタフェース
・ 火災解析に対応する自動メッシュ生成
・ 物理・数値パラメータの高速設定や解析過程の対話型グラフィカルモニタリングを可能にするGUI
・ 劇的に計算時間を短縮する並列計算機能
・ EXODUSへの半自動リンク
・ 解析結果への高速アクセスを可能にする強力なポスト処理可視化環境
・ 3つの放射モデルの選択 ・ ガス燃焼モデル
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▲SMARTFIRE視覚化環境 |
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▲スプリンクラー・水ミストのモデル化機能
▲完全非構造化メッシュ機能 |
●SMARTFIREの適用事例
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▲事故調査（カナダでのスイス航空機墜落） |
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▲新航空機概念の設計とテスト |
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■EXODUS & SMARTFIRE 英語版：リリース中、日本語版リリース予定日：２月末
FSEG（グリニッジ大学火災安全工学グループ） URL：http://fseg.gre.ac.uk |
（Up&Coming '07 新春特別号掲載） |
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