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DANBEE LEE
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대규모 인파 군중 유동성 분석

불꽃축제 10분 단위 유동인구 데이터로 밀집도 위험 임계값을 정의하고, 경로별 군중 흐름과 사고 유형까지 분석해 안전 관리 방안을 도출

기간
2024.09 – 2024.12
역할
PM (기획 · 지표 설계 · 분석)
데이터 분석유동인구 데이터OSRMK-meansDBSCAN공간 데이터 시각화

성과

5.08명/m²
실측된 경고 수준 밀집도
0.6km/h
해당 구간 평균 보행 속도
대상
창의설계경진대회 (세종대)

Overview

군중 밀집 사고를 사전에 예측할 수 있는지 확인하는 과제였습니다. 2023 · 2024년 세계 불꽃축제의 10분 단위 유동인구 데이터를 받아 밀집도를 4단계 위험 등급으로 정의하고, 실제 축제 구간에 적용해 언제 어디가 위험해지는지를 숫자로 확인했습니다. 다만 분석이 보고서로 끝나면 현장에서 쓸 수 없다고 보고, 결과를 지도 앱(FESTIMAP)에 그대로 얹을 수 있는 구조로 정리하는 것까지를 목표로 잡았습니다.

Architecture

  1. Data
    2023 · 2024 세계 불꽃축제10분 단위 유동인구
  2. 전체 단위
    시간대별 유동인구 추이50m×50m 격자 밀집도4단계 위험 등급
  3. 스팟 단위
    4개 안전 요인 가중치취약 지점 선정
  4. 경로 분석
    OSRM 경로 분해중복 경로 유동인구 합산경로 밀집도
  5. 경로 추출
    K-means · DBSCAN 클러스터링메인 경로 분류
  6. 해석
    밀집도–보행속도 상관사고 방향 유형 3종
  7. 활용
    FESTIMAP 실시간 혼잡 정보

주요 기능

  • 2023 · 2024년 세계 불꽃축제의 10분 단위 유동인구 데이터를 시간 흐름과 공간 분포 두 축으로 분석
  • 밀집도를 여유(1명/m²) · 관심(3명) · 주의(4명) · 경고(5명) 4단계로 정의하고, 50m×50m 격자 인원수로 환산해 지도에 시각화
  • 유효 보도 폭 · 상업 시설 · 공사 현장 · 경사도 4개 안전 요인에 가중치를 부여해 밀집 사고 취약 지점을 선정
  • OSRM으로 이산형 좌표를 실제 도로망 경로로 분해해 선형 데이터로 변환하고, 중복 구간의 유동인구를 합산해 경로 밀집도 산출
  • K-means · DBSCAN으로 핫스팟 내 경로를 클러스터링해 주요 이동 경로만 추출
  • 메인 경로의 이동 속도와 방향을 추적해 밀집도와 보행 속도의 상관관계 도출
  • 군중 사고를 양방향 교차 · 연쇄 전도 · 역류 3가지 유형으로 분류하고 유형별 대응 방안 제시

문제 해결

Problem

"여기가 위험하다"는 판단이 사람마다 달라서, 위험 구역을 특정할 수 없었습니다.

Cause

밀집도를 눈대중과 경험으로만 이야기하다 보니 기준이 없었고, 구역 간 비교도 불가능했습니다.

Solution

50m×50m 격자당 인원수를 기준으로 여유 · 관심 · 주의 · 경고 4단계 임계값을 세웠습니다. 실제 축제 구간에 적용하니 18:30 시점 밀집도가 5.08명/m²로 경고 수준이라는 게 숫자로 나왔고, 같은 구간 평균 보행 속도가 0.6km/h로 사실상 정체 상태임이 함께 확인됐습니다.

Problem

유동인구 데이터로는 사람이 몇 명 있었는지만 알 수 있고, 어느 길로 움직였는지는 알 수 없었습니다.

Cause

원본 데이터가 특정 좌표의 체류 인원만 담은 이산형 점 데이터라, 이동 경로 정보가 아예 빠져 있었습니다.

Solution

OSRM으로 좌표 간 이동을 실제 도로망 경로로 분해해 선형 데이터로 변환하고, 여러 경로가 겹치는 구간의 유동인구를 합산해 경로 단위 밀집도를 만들었습니다. 점이던 데이터가 흐름이 됐습니다.

Problem

핫스팟 안에 경로가 너무 많이 나와서 어디가 주요 동선인지 가려낼 수 없었습니다.

Cause

분해된 경로가 전부 개별 선으로 남아 있어, 몇 개의 큰 흐름으로 요약되지 않았습니다.

Solution

K-means와 DBSCAN으로 경로를 클러스터링해 메인 경로만 추출했습니다. 이 경로들의 속도를 추적한 결과, 밀집도가 2~3명/m²를 넘는 순간 이동 속도가 급격히 떨어지는 임계 구간이 드러났습니다.

Problem

분석을 마쳐도 결과가 보고서 안에만 남아 현장에서 쓸 수 없는 형태였습니다.

Cause

분석 단위와 서비스가 필요로 하는 데이터 단위가 달라서, 결과를 그대로 지도에 얹을 수 없었습니다.

Solution

결과를 구역 단위 위험도 데이터 구조로 재정리하고, 향후 실시간 데이터가 붙어도 그대로 쓸 수 있는 분석 프레임으로 정리했습니다. 이 구조가 FESTIMAP의 혼잡도 시각화와 경로 추천에 그대로 들어갔습니다.

결과

  • 밀집도를 4단계 정량 임계값으로 정의해, 정성적 판단에 의존하던 위험도 평가를 숫자 기준으로 전환
  • 실측 구간에서 18:30 기준 5.08명/m² · 평균 0.6km/h를 확인해 통행 정체 상태를 입증
  • 밀집도 2~3명/m² 초과 시 보행 속도가 급감하는 임계 구간 도출
  • 우측통행 유도와 대기열 차단선 구성이라는 구체적 안전 관리 방안 제시
  • 분석 결과가 FESTIMAP의 실시간 혼잡도 시각화 · 경로 추천으로 실제 연결
  • 2024 창의설계경진대회 대상 수상 (세종대학교 SW중심대학사업단)

창의설계경진대회 발표 포스터

대규모 인파 군중 유동성 분석 — 창의설계경진대회 발표 포스터

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