JP7541470B2 - Prediction device and prediction model learning device - Google Patents
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Description
本発明は、予測装置及び予測モデル学習装置に関する。 The present invention relates to a prediction device and a prediction model learning device.
従来、人流を予測する技術が知られている。 Technology for predicting people flow is known in the past.
例えば、人流と相関を持つ外部情報を用いて、予測対象時刻の人流を予測する技術が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に開示されている技術の外部情報は、人流と相関を持つ情報であり、例えばそのエリアの時間帯別の予想集客数等である(例えば、特許文献1の段落[0040]等)。 For example, a technology is known that predicts the flow of people at a target time using external information that is correlated with the flow of people (e.g., Patent Document 1). The external information in the technology disclosed in Patent Document 1 is information that is correlated with the flow of people, such as the expected number of customers in the area by time period (e.g., paragraph [0040] of Patent Document 1, etc.).
ところで、ある領域の人流は、その領域の周辺の景観等の周辺環境の影響を受ける場合がある。このため、ある領域における人流を予測する際には、その領域の周辺環境を考慮する必要がある。また、どのような属性の人がその人流に存在するのか、といったことを予測したい場合がある。 The flow of people in a certain area may be affected by the surrounding environment, such as the scenery around the area. For this reason, when predicting the flow of people in a certain area, it is necessary to take the surrounding environment of the area into consideration. There are also cases where it is desirable to predict what attributes people will have in that flow.
しかし、上記特許文献1に開示されている技術は、予想集客数等の外部情報を用いて人流を予測するものであり、その領域の景観等の周辺環境については考慮されていない。また、上記特許文献1に開示されている技術は、人流に含まれる人の属性については考慮されていない。 However, the technology disclosed in the above Patent Document 1 predicts people flow using external information such as the expected number of visitors, and does not take into account the surrounding environment such as the scenery of the area. In addition, the technology disclosed in the above Patent Document 1 does not take into account the attributes of people included in the people flow.
本発明は上記事実を考慮して、ある属性の人の人流を予測する際に、周辺環境を考慮して人流を予測することを目的とする。 Taking the above facts into consideration, the present invention aims to predict the flow of people with certain attributes by taking into account the surrounding environment.
本発明に係る第1の態様は、人の属性を表す属性情報と、予測対象の時刻を表す時刻情報と、前記人の周辺の外的環境を表す環境情報とを取得する取得部と、前記属性情報、前記時刻情報、及び前記環境情報から前記時刻情報に対応する時刻における前記人の位置情報を予測するための予め学習された学習済みモデルに対して、前記取得部により取得された前記属性情報、前記時刻情報、及び前記環境情報を入力することにより、前記時刻情報に対応する時刻における前記人の位置情報を予測する予測部と、を含む予測装置である。 A first aspect of the present invention is a prediction device that includes an acquisition unit that acquires attribute information representing attributes of a person, time information representing a time to be predicted, and environmental information representing an external environment around the person, and a prediction unit that predicts the location information of the person at a time corresponding to the time information by inputting the attribute information, the time information, and the environmental information acquired by the acquisition unit into a trained model that is trained in advance to predict the location information of the person at a time corresponding to the time information from the attribute information, the time information, and the environmental information.
また、本発明に係る第2の態様である予測装置は、クラスタリング部を更に備え、前記予測部は、複数の人の各々の前記属性情報と前記時刻情報と前記環境情報とを前記学習済みモデルへ入力することにより、複数の人の各々の前記位置情報を予測し、前記クラスタリング部は、前記予測部により予測された、複数の人の各々の前記位置情報から、複数の人の各々の行動パターンを生成し、前記行動パターンをクラスタリングすることにより、複数の人の前記属性情報を分類する、請求項1に記載の予測装置である。 The prediction device according to a second aspect of the present invention further includes a clustering unit, which predicts the location information of each of the plurality of people by inputting the attribute information, the time information, and the environmental information of each of the plurality of people into the trained model, and the clustering unit generates a behavioral pattern of each of the plurality of people from the location information of each of the plurality of people predicted by the prediction unit, and classifies the attribute information of the plurality of people by clustering the behavioral patterns, as described in claim 1.
また、本発明に係る第3の態様である予測モデル学習装置は、人の属性を表す学習用の属性情報と、予測対象の時刻を表す学習用の時刻情報と、前記人の周辺の外的環境を表す環境情報と、前記人の学習用の位置情報とが対応付けられた学習用データに基づいて、前記属性情報、前記時刻情報、及び前記環境情報から前記時刻情報に対応する時刻における前記人の位置情報を予測するためのモデルを学習させることにより、前記属性情報、前記時刻情報、及び前記環境情報から前記時刻情報に対応する時刻における前記人の位置情報を予測するための学習済みモデルを生成する学習部を含む予測モデル学習装置である。 The third aspect of the present invention is a prediction model learning device that includes a learning unit that generates a trained model for predicting the location information of the person at the time corresponding to the time information from the attribute information, the time information, and the environmental information by learning a model for predicting the location information of the person at the time corresponding to the time information from the attribute information, the time information, and the environmental information based on learning data in which learning attribute information representing the attributes of a person, learning time information representing the time of the prediction target, environmental information representing the external environment around the person, and learning location information of the person are associated with each other.
本発明によれば、ある属性の人の人流を予測する際に、周辺環境を考慮して人流を予測することができる、という効果が得られる。 The present invention has the advantage that when predicting the flow of people with certain attributes, it is possible to predict the flow of people while taking into account the surrounding environment.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[第1実施形態] [First embodiment]
<本実施形態の人流予測システムの構成> <Configuration of the people flow prediction system of this embodiment>
図1は、第1実施形態に係る人流予測システム10の構成の一例を示すブロック図である。人流予測システム10は、機能的には、図1に示されるように、入力部12と、人流予測装置14と、表示部16とを含んだ構成で表すことができる。 Figure 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a people flow prediction system 10 according to the first embodiment. Functionally, as shown in Figure 1, the people flow prediction system 10 can be represented as a configuration including an input unit 12, a people flow prediction device 14, and a display unit 16.
入力部12は、ユーザから入力されたデータ等を受け付ける。入力部12は、例えば、マウス、及びキーボード等によって実現される。 The input unit 12 accepts data input by a user. The input unit 12 is realized by, for example, a mouse and a keyboard.
人流予測装置14は、CPU(Central Processing Unit)、各処理ルーチンを実現するためのプログラム等を記憶したROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、記憶手段としてのメモリ、及びネットワークインタフェース等を含んだコンピュータにより実現される。 The people flow prediction device 14 is realized by a computer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores programs for implementing each processing routine, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, memory as a storage means, and a network interface.
人流予測装置14は、機能的には、図1に示すように、学習用データ記憶部20と、学習部22と、学習済みモデル記憶部24と、取得部26と、予測部28とを備えている。 As shown in FIG. 1, the people flow prediction device 14 functionally comprises a learning data storage unit 20, a learning unit 22, a trained model storage unit 24, an acquisition unit 26, and a prediction unit 28.
図2及び図3に、本実施形態の概要を説明するための図を示す。実施形態の人流予測装置14は、人の流れを表す人流を予測する際に、人の属性を表す属性情報と、人の周辺の外的環境を表す環境情報とに基づいて、人流を予測する。なお、属性情報には、例えば、人の性別、年齢、職業、及び居住地といった情報が含まれる。また、環境情報には、例えば、その地域内の気象状況、緑視率、景観、建物、店舗、店舗の魅力度(例えば、グルメサイトの点数等)、及び交通利便度といった情報が含まれる。なお、これらの情報は、後述する学習済みモデルに入力可能な情報へと変換される。また、人の周辺の外的環境とは、人の位置から予め定められた範囲内の環境を表す。 2 and 3 are diagrams for explaining an overview of this embodiment. When predicting a pedestrian flow representing the flow of people, the pedestrian flow prediction device 14 of the embodiment predicts the pedestrian flow based on attribute information representing the attributes of the person and environmental information representing the external environment around the person. The attribute information includes, for example, information such as the person's gender, age, occupation, and place of residence. The environmental information includes, for example, information such as the weather conditions, greenery view rate, scenery, buildings, stores, the attractiveness of the stores (for example, scores on gourmet sites, etc.), and transportation convenience in the area. These pieces of information are converted into information that can be input into the trained model described later. The external environment around a person refers to the environment within a predetermined range from the position of the person.
ある地域内の人流を予測する際には、その地域内の環境を考慮する必要がある。例えば、その地域内に魅力的な店舗が存在している場合には、その周辺には人が集まることが予想される。さらに、その魅力的な店舗が20代向けの店舗である場合には、その店舗周辺には20代の属性を有する人々が集まることが予想される。 When predicting the flow of people within a certain area, it is necessary to take into account the environment within that area. For example, if there is an attractive store within the area, it is expected that people will gather around it. Furthermore, if that attractive store is aimed at people in their 20s, it is expected that people with the attributes of people in their 20s will gather around the store.
そこで、図2に示されるように、本実施形態の人流予測装置14は、人流を予測する際に、人の属性を表す属性情報Atと、人の周辺の外的環境を表す環境情報Enとを考慮して、人流を予測する。例えば、人流予測装置14は、予測対象の時刻tにおいて、図2に示される黒丸の位置に人が存在すると予測する。この場合、人流予測装置14は、予測対象の時刻tにおいて、予測対象の人の属性情報Atと、その地域内の環境情報Enとに基づいて、図2に示される黒丸の位置Pに予測対象の人は存在する、と予測する。なお、位置Pに存在する予測対象の人は、属性情報Atを有している。このようにして、本実施形態によれば、人流を予測する際に、人の属性及び環境を考慮して人流を予測することが可能となる。 As shown in FIG. 2, the people flow prediction device 14 of this embodiment predicts people flow by taking into account attribute information At representing the attributes of a person and environmental information En representing the external environment around the person. For example, the people flow prediction device 14 predicts that a person will be present at the position of the black circle shown in FIG. 2 at the time t to be predicted. In this case, the people flow prediction device 14 predicts that the person to be predicted will be present at position P of the black circle shown in FIG. 2 at the time t to be predicted, based on the attribute information At of the person to be predicted and environmental information En within the area. The person to be predicted who is present at position P has attribute information At. In this way, according to this embodiment, it is possible to predict people flow by taking into account the attributes and environment of the person.
以下、具体的に説明する。 The details are explained below.
学習用データ記憶部20には、複数の学習用データが格納される。本実施形態の学習用データは、ある人の属性を表す学習用の属性情報と、予測対象の時刻を表す学習用の時刻情報と、ある人の周辺の外的環境を表す学習用の環境情報と、ある人の当該時刻の学習用の位置情報とが対応付けられたデータである。学習用データは、例えば、過去の実績に基づくデータである。 The learning data storage unit 20 stores multiple pieces of learning data. The learning data in this embodiment is data in which learning attribute information representing the attributes of a person, learning time information representing the time of the prediction target, learning environment information representing the external environment around the person, and learning location information of the person at that time are associated with each other. The learning data is, for example, data based on past performance.
図3に、本実施形態の学習用データを説明するための図を示す。図3に示されるように、学習用データは、人毎に、学習用の属性情報と、学習用の時刻情報と、学習用の環境情報と、学習用の位置情報とが対応付けられて格納される。 Figure 3 is a diagram for explaining the learning data of this embodiment. As shown in Figure 3, the learning data is stored for each person in such a manner that learning attribute information, learning time information, learning environment information, and learning location information are associated with each other.
図3に示される人ID「00001」の学習用データは、ある人の学習用の属性情報が「A1,・・・」、予測対象の時刻を表す学習用の時刻情報が「D1,・・・」、及び学習用の環境情報が「F1,・・・」であった場合に、その人の学習用の位置情報が「Z1,・・・」であったことが示されている。なお、属性情報及び環境情報は、数値データに置き換えられる。例えば、属性情報のうちの性別については、男性が-1、女性が1といった形式に変換され、後述する学習済みモデルに入力可能な形式とされる。また、環境情報も同様である。 The learning data for person ID "00001" shown in Figure 3 indicates that when a person's learning attribute information is "A1, ...", learning time information indicating the time to be predicted is "D1, ...", and learning environmental information is "F1, ...", the person's learning location information is "Z1, ...". Note that the attribute information and environmental information are replaced with numerical data. For example, the gender of the attribute information is converted into a format in which males are -1 and females are 1, and the format is made one that can be input into the trained model described below. The same applies to the environmental information.
学習部22は、学習用データ記憶部20に格納されている複数の学習用データに基づいて、人の属性情報、時刻情報、及び人の周辺の外的環境を表す環境情報から当該人の位置情報を予測するためのモデルを学習させる。そして、学習部22は、人の属性情報、予測対象の時刻情報、及び環境情報から当該人の位置情報を予測するための学習済みモデルを生成する。 The learning unit 22 learns a model for predicting the location information of a person from the person's attribute information, time information, and environmental information representing the external environment around the person, based on multiple learning data stored in the learning data storage unit 20. Then, the learning unit 22 generates a trained model for predicting the location information of the person from the person's attribute information, the time information of the prediction target, and the environmental information.
図4に、第1実施形態のモデルを説明するための図を示す。図4に示されるように、第1実施形態のモデルは、ニューラルネットワークである。このため、学習部22によって学習済みのニューラルネットワークM1が生成される。人の属性情報、予測対象の時刻情報、及び環境情報が、学習済みのニューラルネットワークM1へ入力されると当該人の位置情報としての緯度及び経度が出力される。なお、このときニューラルネットワークM1から出力される位置情報は、予測対象の時刻情報に対応する時刻における、当該人の位置情報である。なお、図4の学習済みのニューラルネットワークM1の入力データとして「時刻」「曜日」といったデータが含まれているが、この「時刻」「曜日」に相当する箇所に時刻情報に対応するデータが入力される。 Figure 4 shows a diagram for explaining the model of the first embodiment. As shown in Figure 4, the model of the first embodiment is a neural network. For this reason, a trained neural network M1 is generated by the learning unit 22. When a person's attribute information, time information of the prediction target, and environmental information are input to the trained neural network M1, latitude and longitude are output as the position information of the person. Note that the position information output from the neural network M1 at this time is the position information of the person at the time corresponding to the time information of the prediction target. Note that data such as "time" and "day of the week" are included as input data to the trained neural network M1 in Figure 4, and data corresponding to the time information is input into the places corresponding to this "time" and "day of the week".
このため、学習部22は、学習用データ記憶部20に格納されている複数の学習用データに基づいて、既知の教師あり機械学習によってニューラルネットワークを学習させ、学習済みのニューラルネットワークを生成する。なお、教師あり機械学習の手法はどのようなものであっても良い。 For this reason, the learning unit 22 trains a neural network by known supervised machine learning based on multiple pieces of learning data stored in the learning data storage unit 20, and generates a trained neural network. Note that any method of supervised machine learning may be used.
そして、学習部22は、生成した学習済みモデルを学習済みモデル記憶部24へ格納する。 Then, the learning unit 22 stores the generated trained model in the trained model storage unit 24.
学習済みモデル記憶部24には、学習部22によって生成された学習済みモデルが格納される。 The trained model memory unit 24 stores the trained model generated by the training unit 22.
取得部26は、予測対象のデータを取得する。具体的には、取得部26は、位置予測対象の人の属性情報、予測対象の時刻情報、及び人の周辺の外的環境を表す環境情報を取得する。 The acquisition unit 26 acquires data of the prediction target. Specifically, the acquisition unit 26 acquires attribute information of the person whose position is to be predicted, time information of the prediction target, and environmental information that represents the external environment around the person.
予測部28は、学習済みモデル記憶部24に格納された学習済みモデルに対して、取得部26により取得された予測対象の人の属性情報、予測対象の時刻情報、及び環境情報を入力することにより、当該人の位置情報を予測する。 The prediction unit 28 predicts the location information of the person to be predicted by inputting the attribute information of the person to be predicted, the time information of the person to be predicted, and the environmental information acquired by the acquisition unit 26 into the learned model stored in the learned model storage unit 24.
このように、第1実施形態の人流予測装置14は、人流を予測する際に、人の属性情報及び人の周辺の外的環境を表す環境情報を予測に用いる。これにより、ある属性の人の人流を予測する際に、その環境を考慮して人流を予測することができる。 In this way, the people flow prediction device 14 of the first embodiment uses people attribute information and environmental information that represents the external environment around the people when predicting people flow. This makes it possible to predict people flow taking into account the environment when predicting the flow of people with certain attributes.
表示部16は、人流予測装置14から出力された情報を表示する。表示部16は、例えば、ディスプレイ等によって実現される。表示部16は、予測部28によって得られた予測結果を表示する。ユーザは、表示部16に表示された予測結果を確認し、例えば、建物計画に利用する。 The display unit 16 displays the information output from the people flow prediction device 14. The display unit 16 is realized, for example, by a display. The display unit 16 displays the prediction results obtained by the prediction unit 28. The user checks the prediction results displayed on the display unit 16 and uses them, for example, in building planning.
<人流予測システムの作用> <Function of the people flow prediction system>
次に、図を参照して、第1実施形態の人流予測システム10の作用を説明する。人流予測システム10の人流予測装置14は、入力部12により学習用データを受け付けると、学習用データ記憶部20に格納する。そして、人流予測システム10の人流予測装置14は、学習処理開始の指示信号を受け付けると、図5に示す学習処理ルーチンを実行する。 Next, the operation of the people flow prediction system 10 of the first embodiment will be described with reference to the figures. When the people flow prediction device 14 of the people flow prediction system 10 receives learning data via the input unit 12, it stores the data in the learning data storage unit 20. Then, when the people flow prediction device 14 of the people flow prediction system 10 receives an instruction signal to start the learning process, it executes the learning process routine shown in FIG. 5.
<学習処理ルーチン> <Learning processing routine>
ステップS100において、学習部22は、学習用データ記憶部20に格納されている複数の学習用データを取得する。 In step S100, the learning unit 22 acquires multiple pieces of learning data stored in the learning data storage unit 20.
ステップS102において、学習部22は、上記ステップS100で取得された複数の学習用データに基づいて、モデルの一例であるニューラルネットワークを学習させることにより、人の位置情報を予測するための学習済みのニューラルネットワークを生成する。 In step S102, the learning unit 22 generates a trained neural network for predicting a person's position information by training a neural network, which is an example of a model, based on the multiple pieces of learning data acquired in step S100.
ステップS104において、学習部22は、上記ステップS102で生成された学習済みモデルを学習済みモデル記憶部24に格納して、学習処理ルーチンを終了する。 In step S104, the learning unit 22 stores the trained model generated in step S102 in the trained model storage unit 24 and ends the learning processing routine.
次に、人流予測システム10の人流予測装置14は、入力部12から入力された、予測対象のデータを受け付けると、図6に示す人流予測処理ルーチンを実行する。 Next, when the people flow prediction device 14 of the people flow prediction system 10 receives the data to be predicted input from the input unit 12, it executes the people flow prediction processing routine shown in FIG. 6.
<人流予測処理ルーチン> <People flow prediction processing routine>
ステップS200において、取得部26は、入力部12から入力された、位置予測対象の人の属性情報を取得する。 In step S200, the acquisition unit 26 acquires attribute information of the person whose location is to be predicted, which is input from the input unit 12.
ステップS202において、取得部26は、入力部12から入力された、位置予測対象の時刻情報を取得する。 In step S202, the acquisition unit 26 acquires the time information of the target location prediction input from the input unit 12.
ステップS204において、取得部26は、入力部12から入力された、位置予測対象の人の環境情報を取得する。 In step S204, the acquisition unit 26 acquires environmental information of the person whose position is to be predicted, which is input from the input unit 12.
ステップS206において、予測部28は、学習済みモデル記憶部24に格納された学習済みモデルである学習済みのニューラルネットワークを読み出す。 In step S206, the prediction unit 28 reads out the trained neural network, which is the trained model stored in the trained model storage unit 24.
ステップS208において、予測部28は、上記ステップS206で読み出された学習済みのニューラルネットワークに対して、上記ステップS200で取得された人の属性情報と、上記ステップS202で取得された時刻情報と、上記ステップS204で取得された環境情報とを入力することにより、位置予測対象の人の位置情報を予測する。 In step S208, the prediction unit 28 predicts the location information of the person whose location is to be predicted by inputting the person's attribute information acquired in step S200, the time information acquired in step S202, and the environmental information acquired in step S204 to the trained neural network read out in step S206.
ステップS210において、予測部28は、上記ステップS208で得られた位置情報を結果として出力して、人流予測処理ルーチンを終了する。 In step S210, the prediction unit 28 outputs the location information obtained in step S208 as a result, and ends the people flow prediction processing routine.
表示部16には、人流予測装置14から出力された情報が表示される。ユーザは、表示部16に表示された情報を確認し、例えば、建物計画に利用する。 The display unit 16 displays the information output from the people flow prediction device 14. The user checks the information displayed on the display unit 16 and uses it, for example, for building planning.
以上詳細に説明したように、第1実施形態の人流予測装置は、人の属性を表す属性情報と、予測対象の時刻情報と、人の周辺の外的環境を表す環境情報とを取得する。そして、人流予測装置は、予測対象の時刻における人の位置情報を予測するための予め学習された学習済みモデルに対して、取得された属性情報、時刻情報、及び環境情報を入力することにより、予測対象の時刻情報に対応する時刻における人の位置情報を予測する。これにより、ある属性の人の人流を予測する際に、その周辺環境を考慮して人流を予測することができる。具体的には、予測対象のある時刻において、どのような属性の人が、どのような位置に存在するのか、といったことが予測される。 As described above in detail, the people flow prediction device of the first embodiment acquires attribute information that represents the attributes of a person, time information of the prediction target, and environmental information that represents the external environment around the person. The people flow prediction device then predicts the location information of a person at a time corresponding to the time information of the prediction target by inputting the acquired attribute information, time information, and environmental information into a pre-trained model for predicting the location information of a person at the prediction target time. In this way, when predicting the flow of people with certain attributes, it is possible to predict the people flow taking into account the surrounding environment. Specifically, it is predicted what attributes people will have and what positions they will be in at a certain time of the prediction target.
より具体的には、第1実施形態の人流予測装置は、外的要因としての環境をパラメーターとして考慮することにより、人の周辺の環境を考慮して人流を予測することができる。 More specifically, the people flow prediction device of the first embodiment can predict people flow taking into account the environment around people by considering the environment as an external factor as a parameter.
また、第1実施形態の人流予測装置によれば、ある環境下及び属性情報での人流を再現又は予測をすることができる。例えば、30代の車好き男性が晴れの日に訪れやすい場所(位置情報)を予測することができる。 In addition, the people flow prediction device of the first embodiment can reproduce or predict people flow in a certain environment and with certain attribute information. For example, it can predict the places (location information) that a car-loving man in his 30s is likely to visit on a sunny day.
また、街の外的要因を表す環境と実際の人の行動とを考慮した人流の予測を行うため、将来的な街の賑わい等を予測することが可能となる。また、新規再開発による外的要因の変化を人流予測装置へ入力することにより、再開発後の人流予測が可能となる。また、属性及び環境を考慮した人流の予測により、集客効果を予測することも可能となり、イベントのコンテンツ及び商業施設の在庫管理にも利用することができる。 In addition, since the prediction of people flow takes into account the environment, which represents the external factors of the town, and actual human behavior, it is possible to predict the future bustle of the town. Furthermore, by inputting changes in external factors due to new redevelopment into the people flow prediction device, it becomes possible to predict people flow after redevelopment. Furthermore, by predicting people flow taking into account attributes and the environment, it is also possible to predict the effect of attracting customers, which can also be used for event content and inventory management of commercial facilities.
[第2実施形態] [Second embodiment]
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、複数の人の各々の位置情報の予測結果から、複数の人の各々の行動パターンを生成し、当該行動パターンをクラスタリングすることにより、複数の人の属性情報を分類する点が第1実施形態と異なる。 Next, a second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that a behavioral pattern of each of a plurality of people is generated from the prediction results of the location information of each of the plurality of people, and the attribute information of the plurality of people is classified by clustering the behavioral patterns.
図7は、第2実施形態に係る人流予測システム210の構成の一例を示すブロック図である。人流予測システム210は、機能的には、図7に示されるように、入力部12と、人流予測装置214と、表示部16とを含んだ構成で表すことができる。 Figure 7 is a block diagram showing an example of the configuration of a people flow prediction system 210 according to the second embodiment. Functionally, the people flow prediction system 210 can be represented as a configuration including an input unit 12, a people flow prediction device 214, and a display unit 16, as shown in Figure 7.
人流予測装置214は、機能的には、図7に示すように、学習用データ記憶部20と、学習部22と、学習済みモデル記憶部24と、取得部26と、予測部228と、クラスタリング部30とを備えている。 As shown in FIG. 7, the people flow prediction device 214 functionally comprises a learning data storage unit 20, a learning unit 22, a trained model storage unit 24, an acquisition unit 26, a prediction unit 228, and a clustering unit 30.
予測部228は、複数の人の各々について、当該人の属性情報と、予測対象の時刻情報と、環境情報とを学習済みモデルへ入力することにより、複数の人の各々の予測対象の時刻における位置情報を予測する。 The prediction unit 228 predicts the location information of each of the multiple people at the target time by inputting the attribute information of the person, the time information of the prediction target, and the environmental information into the trained model.
クラスタリング部30は、予測部228により予測された、複数の人の各々の予測対象の時刻における位置情報から、複数の人の各々の行動パターンを生成する。そして、クラスタリング部30は、複数の行動パターンをクラスタリングすることにより、複数の人の属性情報を分類する。 The clustering unit 30 generates behavioral patterns for each of the multiple people from the location information for each of the multiple people at the time of the prediction target, predicted by the prediction unit 228. The clustering unit 30 then classifies the attribute information of the multiple people by clustering the multiple behavioral patterns.
例えば、ある20代女性が予測対象の時刻tには領域Rに居ると予測部228により予測された場合を考える。この場合、クラスタリング部30は、ある20代女性について(時刻t:領域R)という行動パターンを生成する。ここで、例えば、60代男性も同様の行動パターン(時刻t:領域R)である場合には、クラスタリング部30は、20代女性と60代男性とを同一の行動パターンを有するものとしてクラスタリングする。 For example, consider a case where the prediction unit 228 predicts that a woman in her twenties is in region R at the time t to be predicted. In this case, the clustering unit 30 generates a behavior pattern (time t: region R) for the woman in her twenties. Here, for example, if a man in his sixties also has a similar behavior pattern (time t: region R), the clustering unit 30 clusters the woman in her twenties and the man in his sixties as having the same behavior pattern.
このようにして、行動パターンに基づいて属性情報をクラスタリングすることにより、傾向が似ている人の属性を特定することが可能となる。このような情報は、例えば、都市計画又は建物計画に利用することができる。 In this way, by clustering attribute information based on behavioral patterns, it is possible to identify the attributes of people with similar tendencies. Such information can be used, for example, in urban or building planning.
なお、第2実施形態に係る人流予測システムの他の構成及び作用については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that other configurations and operations of the people flow prediction system according to the second embodiment are similar to those of the first embodiment, and therefore will not be described.
以上詳細に説明したように、第2実施形態の人流予測システムの人流予測装置は予測された、複数の人の各々の予測対象の時刻における位置情報から、複数の人の各々の行動パターンを生成し、行動パターンをクラスタリングすることにより、複数の人の属性情報を分類する。これにより、行動の傾向が似ている人の属性を特定することが可能となる。 As described above in detail, the people flow prediction device of the people flow prediction system of the second embodiment generates behavioral patterns of each of the multiple people from the predicted location information of each of the multiple people at the time of the prediction target, and classifies the attribute information of the multiple people by clustering the behavioral patterns. This makes it possible to identify the attributes of people with similar behavioral tendencies.
[第3実施形態] [Third embodiment]
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態においては、学習済みモデルが決定木モデルである点が第1及び第2実施形態と異なる。なお、第3実施形態に係る人流予測システムの構成は、第2実施形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。 Next, the third embodiment will be described. The third embodiment differs from the first and second embodiments in that the trained model is a decision tree model. Note that the configuration of the people flow prediction system according to the third embodiment is similar to that of the second embodiment, so the same reference numerals are used and the description will be omitted.
図8に、第3実施形態のモデルの一例を示す。図8に示されるように、第3実施形態のモデルは決定木モデルである。本実施形態の決定木モデルM2は人の属性情報毎に生成される。 Figure 8 shows an example of a model of the third embodiment. As shown in Figure 8, the model of the third embodiment is a decision tree model. The decision tree model M2 of this embodiment is generated for each person's attribute information.
例えば、ある属性用の決定木モデルM2に入力データとして、その人の予測対象の時刻情報及び環境情報が入力されると、「平日?」という節点にて判定がなされ、平日であれば左側の節点へ移行する。なお、このときの時刻情報には日付に相当する情報も含まれている。一方、休日であれば右側の節点へ移行する。そして、最終的には例えば「緯度〇〇経度〇〇」といった位置情報の予測値が決定木モデルM2から出力される。 For example, when time information and environmental information for a person to be predicted are input as input data into decision tree model M2 for a certain attribute, a judgment is made at the node "Weekday?", and if it is a weekday, the process moves to the node on the left. Note that the time information at this time also includes information equivalent to the date. On the other hand, if it is a holiday, the process moves to the node on the right. Finally, a predicted value for location information, such as "latitude xx, longitude xx", is output from decision tree model M2.
第2実施形態の人流予測装置214の学習部22は、第1及び第2実施形態と同様に、複数の学習用データに基づいて、既知の決定木モデル用の教師あり機械学習アルゴリズムを用いて、決定木モデルを学習させ、学習済みの決定木モデルを人の属性情報毎に生成する。そして、学習部22は、学習済みの決定木モデルを学習済みモデル記憶部24へ格納する。 The learning unit 22 of the people flow prediction device 214 of the second embodiment, like the first and second embodiments, trains a decision tree model using a supervised machine learning algorithm for a known decision tree model based on multiple learning data, and generates a trained decision tree model for each person's attribute information. Then, the learning unit 22 stores the trained decision tree model in the trained model storage unit 24.
第2実施形態の人流予測装置14の予測部228は、属性毎の学習済みの決定木モデルに対して、位置予測対象の人の時刻情報と環境情報とを入力することにより、位置予測対象の人の位置情報を予測する。なお、属性情報毎に位置情報の予測値が出力される。 The prediction unit 228 of the people flow prediction device 14 of the second embodiment predicts the location information of a person whose location is to be predicted by inputting time information and environmental information of the person whose location is to be predicted into a trained decision tree model for each attribute. In addition, a predicted value of the location information is output for each attribute information.
なお、属性毎の学習済みの決定木モデルからは、節点に位置する特徴量の分割が予測にどれくらい寄与しているのかを表す重要度を得ることができる。なお、特徴量とは、例えば「気温10℃以下?」の分割における「気温」に相当する。重要度は、例えば、既知のジニ不純度等から算出される。 In addition, from the trained decision tree model for each attribute, it is possible to obtain the importance that indicates how much the division of the feature located at the node contributes to the prediction. Note that the feature corresponds to "temperature" in the division of "Is the temperature below 10 degrees Celsius?", for example. The importance is calculated, for example, from known Gini impurity, etc.
このため、クラスタリング部30は、属性情報毎に特徴量の重要度を算出する。そして、クラスタリング部30は、属性情報毎に特徴量の重要度を順位付けする。図9に、特徴量の重要度の順位付けを説明するための図を示す。図9の例では、重要度が最も高いのは特徴量Aであり、次に重要度が高いのは特徴量Bである。クラスタリング部30は、このような特徴量の順位付けを属性情報毎に行う。 For this reason, the clustering unit 30 calculates the importance of the feature for each piece of attribute information. Then, the clustering unit 30 ranks the importance of the feature for each piece of attribute information. Figure 9 shows a diagram for explaining the ranking of the importance of the feature. In the example of Figure 9, feature A has the highest importance, and feature B has the second highest importance. The clustering unit 30 ranks the feature in this way for each piece of attribute information.
そして、クラスタリング部30は、重要度に基づく特徴量の順位付け結果に基づいて、複数の人の属性情報を分類する。例えば、ある20代女性の特徴量の順位付け結果は、1位が特徴量A,2位が特徴量B,3位が特徴量Cであった場合を考える。 Then, the clustering unit 30 classifies the attribute information of multiple people based on the result of ranking the features based on the importance. For example, consider the case where the ranking result of the features of a woman in her twenties is that feature A is ranked first, feature B is ranked second, and feature C is ranked third.
ここで、例えば、60代男性の特徴量の順位付け結果も、1位が特徴量A,2位が特徴量B,3位が特徴量Cであったとする。この場合には、クラスタリング部30は、20代女性と60代男性とを同一のクラスタとしてクラスタリングする。 For example, suppose that the ranking results for the features of a man in his 60s are also such that feature A is ranked first, feature B is ranked second, and feature C is ranked third. In this case, the clustering unit 30 clusters the woman in her 20s and the man in his 60s into the same cluster.
このようにして、位置情報を予測する際の特徴量に基づいて属性情報をクラスタリングすることにより、傾向が似ている人の属性を特定することが可能となる。このような情報は、例えば、都市計画又は建物計画に利用することができる。 In this way, by clustering attribute information based on the features used to predict location information, it is possible to identify attributes of people with similar tendencies. Such information can be used, for example, in urban or building planning.
なお、第3実施形態に係る人流予測システムの他の構成及び作用については、第1又は第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that other configurations and operations of the people flow prediction system according to the third embodiment are similar to those of the first or second embodiment, and therefore will not be described.
以上詳細に説明したように、第3実施形態の人流予測システムの人流予測装置は、学習済みモデルとして決定木モデルを利用して人の位置情報を予測する。これにより、位置情報を予測する際の特徴量に基づいて属性情報をクラスタリングすることが可能となるため、傾向が似ている人の属性を特定することが可能となる。また、人流の予測にどの特徴量が重要であるのかを把握することができる。 As described above in detail, the people flow prediction device of the people flow prediction system of the third embodiment predicts people's location information using a decision tree model as a trained model. This makes it possible to cluster attribute information based on the features used when predicting location information, making it possible to identify the attributes of people with similar tendencies. It is also possible to understand which features are important for predicting people flow.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
例えば、上記各実施形態では、学習済みモデルの一例として、ニューラルネットワーク又は決定木モデルを用いる場合を例に説明したがこれに限定されるものではない。機械学習によって得られるモデルであれば、どのようなモデルであっても良い。 For example, in each of the above embodiments, a neural network or a decision tree model is used as an example of a trained model, but the present invention is not limited to this. Any model obtained by machine learning may be used.
また、上記では本発明に係るプログラムが記憶部(図示省略)に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、本発明に係るプログラムは、CD-ROM、DVD-ROM及びマイクロSDカード等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。 In addition, while the above describes an embodiment in which the program according to the present invention is pre-stored (installed) in a storage unit (not shown), the program according to the present invention can also be provided in a form in which it is recorded on a recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, or microSD card.
10,210 人流予測システム
12 入力部
14,214 人流予測装置
16 表示部
20 学習用データ記憶部
22 学習部
24 学習済みモデル記憶部
26 取得部
28,228 予測部
30 クラスタリング部
10, 210 People flow prediction system 12 Input unit 14, 214 People flow prediction device 16 Display unit 20 Learning data storage unit 22 Learning unit 24 Learned model storage unit 26 Acquisition unit 28, 228 Prediction unit 30 Clustering unit
Claims (3)
前記属性情報、前記時刻情報、及び前記環境情報から前記時刻情報に対応する時刻における前記人の位置情報を予測するための予め学習された学習済みモデルに対して、前記取得部により取得された前記属性情報、前記時刻情報、及び前記環境情報を入力することにより、前記時刻情報に対応する時刻における前記人の位置情報を予測する予測部と、
を含み、
前記予測部は、複数の人の各々の前記属性情報と前記時刻情報と前記環境情報とを前記学習済みモデルへ入力することにより、複数の人の各々の前記位置情報を予測し、
前記予測部により予測された、複数の人の各々の前記位置情報から、複数の人の各々の行動パターンを生成し、前記行動パターンをクラスタリングすることにより、複数の人の前記属性情報を分類するクラスタリング部を更に備える、
予測装置。 An acquisition unit that acquires attribute information representing attributes of a person, time information representing a time of a prediction target, and environmental information representing an external environment around the person;
a prediction unit that predicts the position information of the person at a time corresponding to the time information by inputting the attribute information, the time information, and the environmental information acquired by the acquisition unit into a trained model that has been trained in advance for predicting the position information of the person at a time corresponding to the time information from the attribute information, the time information, and the environmental information;
Including,
The prediction unit predicts the location information of each of a plurality of people by inputting the attribute information, the time information, and the environmental information of each of a plurality of people into the trained model;
a clustering unit that generates a behavioral pattern of each of the plurality of people from the position information of each of the plurality of people predicted by the prediction unit, and classifies the attribute information of the plurality of people by clustering the behavioral patterns;
Prediction device.
前記人の位置情報の予測結果は、都市計画又は建物計画に利用される、
請求項1に記載の予測装置。 The prediction device is a prediction device used for city planning or building planning,
The prediction result of the person's location information is used for urban planning or building planning.
The prediction device according to claim 1 .
前記属性情報毎の決定木モデルからは、節点に位置する特徴量の予測に対する寄与を表す重要度を得ることが可能であり、From the decision tree model for each attribute information, it is possible to obtain an importance indicating a contribution of a feature value located at a node to a prediction,
前記クラスタリング部は、前記属性情報毎の決定木モデルに基づいて、前記属性情報毎に特徴量の重要度を算出し、前記属性情報毎に特徴量の重要度を順位付けし、重要度に基づく特徴量の順位付け結果に基づいて、複数の人の属性情報を分類する、the clustering unit calculates the importance of a feature for each of the attribute information items based on a decision tree model for each of the attribute information items, ranks the importance of the feature for each of the attribute information items, and classifies the attribute information of a plurality of people based on a result of ranking the feature items based on the importance.
請求項1又は請求項2に記載の予測装置。The prediction device according to claim 1 or 2.
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---|---|---|---|---|
JP2011081431A (en) | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Sony Corp | Behavior pattern analysis system, portable terminal, behavior pattern analysis method, and program |
WO2017187584A1 (en) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社日立製作所 | Information processing device and method |
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