Crowd Density Analysis Using Crowd Simulation

좁은 공간에서 군중이 밀집하게 되면 압사, 질식 등 심각한 인명 피해가 발생할 수 있으므로, 이를 예방하기 위해 군중의 밀도를 정량적으로 분석하고 예측하는 기술이 필요하다. 본 연구는 군중 시뮬레이션을 기반으로 시간의 흐름에 따라 변화하는 군중 밀도를 추정하고, 다양한 커널 함수와 대역폭 설정 방식에 따른 분석 정확도를 평가하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 4m×7m의 제한된 공간에서 30분 동안 3분 간격으로 군중을 시뮬레이션으로 생성하고, Gaussian 및 Epanechnikov 커널 밀도 추정을 적용하여 군중 밀도를 분석하였다. 대역폭 설정에는 Silverman의 경험법칙과 Scott의 법칙을 적용하였고, 정확도 분석을 위해 시뮬레이션을 통해 설정된 밀도와 커널 밀도 추정 결과를 비교하였다. Gaussian 및 Epanechnikov 커널 함수는 모두 밀도가 낮은 구간에서는 두 함수의 성능 차이가 거의 없었다. 그러나 밀도가 높은 구간에서는 Epanechnikov 커널 함수를 통해 추정된 밀도의 평균 제곱근 오차가 1.60으로 나타났으며 Gaussian 커널 함수를 적용한 경우의 1.76보다 상대적으로 더 낮은 평균 제곱근 오차를 나타내어 고밀도 환경의 국지적 밀도 분석에 유리한 특성을 나타내었다. 본 연구의 커널 기반의 밀도 분석 기법은 대규모 행사나 군중 밀집 위험 지역의 군중 안전관리에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.