[論文レビュー] A Review of Augmented Reality Applications for Building Evacuation

Ruggiero Lovreglio|arXiv (Cornell University)|Apr 10, 2018

Evacuation and Crowd Dynamics参考文献 19被引用数 15

ひとこと要約

本論文は、建物の避難における拡張現実（AR）アプリケーションをレビューし、災害種別、建物種別、避難段階ごとの応用を分析する。ARがリアルタイムの仮想案内を通じて避難パフォーマンスを向上させる可能性を示す一方で、将来の開発に向けたハードウェア統合、ユーザーエクスペリエンス、スケーラビリティの面での主な課題も指摘する。

ABSTRACT

Evacuation is one of the main disaster management solutions to reduce the impact of man-made and natural threats on building occupants. To date, several modern technologies and gamification concepts, e.g. immersive virtual reality and serious games, have been used to enhance building evacuation preparedness and effectiveness. Those tools have been used both to investigate human behavior during building emergencies and to train building occupants on how to cope with building evacuations. Augmented Reality (AR) is novel technology that can enhance this process providing building occupants with virtual contents to improve their evacuation performance. This work aims at reviewing existing AR applications developed for building evacuation. This review identifies the disasters and types of building those tools have been applied for. Moreover, the application goals, hardware and evacuation stages affected by AR are also investigated in the review. Finally, this review aims at identifying the challenges to face for further development of AR evacuation tools.

研究の動機と目的

• 異なる災害種別および建物環境における避難のためのARアプリケーションを分析すること。
• 避難状況におけるARツールの主な目的、たとえば経路案内を改善し、避難時間を短縮することを特定すること。
• 現在のアプリケーションで用いられているハードウェアプラットフォームおよびAR実装技術を検討すること。
• 避難プロセスのどの段階（例：検知、意思決定、移動）がAR干渉によって最も影響を受けるかを評価すること。
• ARベースの避難システムの広範な導入と効果性を阻害する重要な課題を同定すること。

提案手法

• 建物の避難におけるARアプリケーションに関する査読付き論文および技術報告書の体系的レビュー。
• 災害種別（例：火災、地震）、建物種別（例：小学校、オフィス）および避難段階に基づいてARアプリケーションを分類すること。
• 表示ハードウェア（例：スマートグラス、モバイルデバイス）、トラッキングシステム、仮想コンテンツ生成を含むARシステムの構成要素の分析。
• 避難時間の短縮、意思決定の改善、利用者意識の向上といったアプリケーションの目的の評価。
• 報告された制限事項の主題的合成を通じて、繰り返し現れる技術的・ユーザビリティ的・展開上の課題の同定。
• AR機能を避難プロセス段階とユーザーパフォーマンスの結果にマッピングする構造化フレームワークの使用。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 AR避難アプリケーションは、どのような災害種別および建物環境で開発されてきたか？
• RQ2 建物避難シナリオにおけるARアプリケーションの主な目的は何か？
• RQ3 AR技術が最も効果的に支援する避難プロセスの段階はどれか？
• RQ4 既存のアプリケーションで最も一般的に使用されているハードウェアプラットフォームおよびAR実装技術は何か？
• RQ5 効果的なARベースの避難ツールの開発および展開に残されている主な課題は何か？

主な発見

• ARアプリケーションは主に小学校やオフィスなどの公共建築物における火災および地震シナリオに向け開発されている。
• ARアプリケーションの最も一般的な目的は、経路案内を改善し、避難時間を短縮し、緊急時における利用者の意識を高めることである。
• スマートグラスおよびモバイルデバイスがAR避難システムで使用される主要なハードウェアプラットフォームである。
• AR干渉は特に最適な避難経路への誘導を通じて、避難の移動段階および意思決定段階で最も効果的である。
• 主な課題には、ARデバイスの視野が限定されていること、信頼性の高いリアルタイムトラッキングが不足していること、現実の緊急状況下での十分なユーザーテストが行われていないことが含まれる。
• 大規模かつ現実世界でのAR避難ツールの評価に関する顕著なギャップが存在し、多くの研究がシミュレーションや制御された実験に依存している。