보행자 기반 시뮬레이션 지표설정 및 공간구조론과의 상관성 분석

김석태; 홍사철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김석태 (인제대학교) 홍사철 (인제대학교 디자인연구소)

저널정보: 대한건축학회지회연합회 대한건축학회연합논문집 대한건축학회연합논문집 제20권 제3호

발행연도: 2018.1

수록면: 33 - 42 (10page)

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건축공간의 실체는 물리적이지만 성능은 물리적 기능에 더하여 그 공간의 용도와 내부에서 생활하는 사용자들의 복잡한 상호관계에 의해 이루어진다. 70년대 들어 공간의 특성을 분석하기 위해 다양한 공간구조분석이론이 제시되고 검증되어 왔으나 목적성(동선, 서비스)과 사용자의 특성을 반영할 수 없는 등 많은 한계에 부딪혀왔다. 본 연구에서는 공간을 복잡계의 관점에서 바라보고자 하였으며, 복잡계 분석 이론 중 하나인 Agent based modeling을 이용하여 가능성을 파악하고자 하였다. 이에 space syntax 데이터에 대입할 수 있는 밀도, 통행량, 에이전트의 존속시간 등 3가지 지표를 제시하고, 여기에 8가지 프로토타입 예시공간에 pedestrian based discrete event simulation을 수행하여 raw data를 추출하였다. 또한 오차 내 데이터 수렴시간 분석을 통해 적정시뮬레이션 시간을 도출하였고, 샘플을 이용한 10차례의 반복시뮬레이션과 에이전트 종속시간분석을 통해 work flow chart를 검증하였다. ABM시뮬레이션을 통해 얻은 밀도데이터를 convex map의 분석결과와, 통행량을 axial map분석결과와 피어슨 상관계수를 통한 관계성을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.1) 10차례의 반복시뮬레이션을 통해 emergence data의 일관성을 확인하였고, 빠른 시간 안에 오차 이내로 데이터가 수렴되는 경향을 확인하였다. 2) 영역밀도(convex map)가 통행량(axial map)에 비하여 높은 상관관계를 보였다. 3) 밀도는 대칭성에 영향을 크게 받으며, 대칭구조가 비대칭구조보다 상관관계가 크다. 통행량은 위상적 특징과 관련이 깊으며, tree 형태가 ring형태보다 상관관계가 크다. 특히 순환형 구조는 ABM의 통행량과 공간구조이론간 상관관계가 없다. 4) VGA는 공간구조이론과 유사한 성향을 보이지만 격차는 작았다.

The reality of the architectural space is physical, but the performance of the space is based on not only the physical function of the space but also the usage of the space and the complex interrelationships of users who live in the space. Since 1970, various theories for spatial structure analysis have been proposed and verified in order to analyze the characteristics of space, but they have faced many limitations such as their inability to reflect the purposes of space (moving path, services) and the characteristics of users. In this paper, we tried to look at the space in perspective of the complex system and tried to grasp the possibility by using the Agent-based modeling which is one of the complex system analysis theory. Hence, we propose three metrics, that can be assigned to the space syntax data, such as density, traffic volume and lifetime of the agent, and then extracted raw data by performing pedestrian based discrete event simulation in the eight prototype example spaces. In addition, the optimal simulation time was derived by analyzing the convergence time of the data within the error range, and we verified the work flow chart through 10 repetitive simulations using samples and agent dependent time analysis. By analyzing the correlation between the density data obtained from the ABM simulation and the result of convex map analysis and the correlation between traffic volume and the result of axial map analysis through Pearson correlation coefficient, the following results were obtained. 1) We confirmed the consistency of the emergence data through 10 repetitive simulations and confirmed that the data converge to within an error range in fast. 2) The convex map has higher correlation than the axial map. 3) Density is significantly influenced by symmetry, and symmetric structure is more correlated than asymmetric structure. The traffic volume is related to the topological features, and the tree topology is more correlated than the ring topology. In particular, the circular structures have no correlation with ABM traffic volume and spatial structure theory. 4) VGA has similar characteristics to space syntax, but the gap was small. Four metrics of space syntax (connectivity, control value, global integration, local integration, connectivity of visual graph analysis) were used as a comparison metric with the spatial structure theory.

#Agent Based Model #Visual Graph Analysis #Space Syntax #Convex Map #Axial Map

참고문헌 (5)

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Batty, M. / 2001 / Exploring isovist fields: space and shape in architectural and urban morphology / Environment and Planning B 28(1):123~150

Turner, A. / 2001 / From isovists to visibility graphs: a methodology for the analysis of architectural space / Environ Plann B 28(1):103~121

Kim Suktae / 2017 / Prediction Verification of Axial Map using Agent based Model / 13th Multimedia Information Technology and Applications :208~210

최재필 / 2005 / 공간분석 통합 소프트웨어 개발 연구 / 대한건축학회논문집 계획계 21(10):155~162

Sungjin Oh / 2014 / A Study on the Spatial Configuration Analysis using Agent-based model

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