ガーディアン・グリッド SF

概要

ガーディアン・グリッド（SF）は、コミュニティが大規模な災害時に迅速かつ安全に対応するのを助けるスマートシティ緊急避難ツールです。このシステムは、都市の管理者や緊急担当者が自然災害の影響を受けた地域などの危険区域をマークし、インタラクティブな地図上で安全区域を定義することを可能にします。高度な経路探索アルゴリズムを使用して、現在の危険を考慮しながら、住民に最も安全な避難ルートを生成し、伝達します。

緊急事態が発生した際、担当者は危険区域と安全区域を更新し、住民の携帯電話にテキストメッセージで即座に警告を送信できます。各人は、現在の位置を使用して安全への危険認識ルートを表示し、Google マップで即座に指示を提供するウェブポータルへのリンクを受け取ります。状況が進展するにつれて、ルートはリアルタイムで再計算され、新しい警告が送信されて、全員が最新の情報を得て安全を保つことができます。デモはこちらでご覧ください：

現在のデモコードでは、警告はデモおよびテスト目的のために単一の電話番号にSMSで送信されます。しかし、実際の展開では、ガーディアン・グリッド SFは、無線緊急警報（WEA）システムと統合して、影響を受けた都市や地域のすべての人々に避難警報を放送します。

現在の焦点はサンフランシスコ湾エリアですが、私たちのビジョンはガーディアン・グリッドを世界の他の主要都市に拡大することです。私たちの目標は、すべての都市が人々を保護し、混雑を最小限に抑え、緊急事態が発生した際に迅速に対応できるように、協調的でデータ駆動型の避難システムを提供することです。

チーム・アスペン

ガーディアン・グリッドは、ナショナルセキュリティハッカソンでチーム・アスペンによって開発されました。私たちのチームは以下のメンバーで構成されていました：

イオアナ・ムンテアヌ - ソフトウェアエンジニア
クリスティーナ・ファン - ソフトウェアエンジニア
メフメト・イールマズ - ソフトウェアエンジニア
ダイラン・エック - ソフトウェアおよび機械エンジニア

私たちは、エリオット・ウルフ、アダム・パパ、レイ・デル・ヴェッキオを含むメンターや主催者からの指導とサポートに感謝しています。

私たちのハッカソンの旅

2025年4月26日から27日のハッカソン週末は、予想外でありながら強力なコラボレーションをもたらしました。私の親友ダイラン・エックと私は、それぞれコロラド州とミズーリ州からサンフランシスコで開催されたセレブレアルバレーの第2回国土安全保障ハッカソンに参加するために旅行しました。イベントのキックオフで、クリスティーナ・ファンとイオアナ・ムンテアヌに出会い、チーム・アスペンが誕生しました。

イオアナのハッカソン体験を強調したLinkedIn投稿

ハッカソンでは2つの異なる課題が提示されました。主要なトラックはプロジェクトベースの競技で、従来の賞品が用意されていましたが、特別なチャレンジでは参加者がコードメタルの冷却システムを倫理的にハッキングすることが求められました。私たちのチームは多様な専門知識を持っており、特にダイランのソフトウェアと機械工学の両方のバックグラウンドを考慮し、24時間の制限内で両方の課題に取り組むという戦略的な決定を下しました。

この野心的なアプローチは、2つの重要な成果をもたらしました：

ガーディアン・グリッド（SF） - 私たちの主要なハッカソンプロジェクトは緊急避難に焦点を当てました：
- デモ動画
- GitHub リポジトリ
コードメタルチャレンジ - 私たちは彼らの冷却システムに対する最も成功した侵入テストを達成し、5,000ドルの特別賞を獲得しました。このソリューションは機密ですが、私たちのチームのソフトウェアと熱力学システムにおける技術的深さを示しました。

ガーディアン・グリッドはメインコンペティションでトップ3に入ることはできませんでしたが、審査員はその潜在的な影響と革新的なアプローチを認識しました。このプロジェクトの範囲は野心的であり、2つの課題に焦点を分けたため、時間制約内で私たちが想定していたすべての機能を実装することはできませんでした。それでも、審査員のフィードバックは、都市の緊急管理における私たちのソリューションの重要性を確認しました。

ハッカソンは変革的な経験となりました。技術的な成果や賞金を超えて、新しい友情を育み、プレッシャーの中で多様なスキルセットが集まる力を示しました。2024年末から2025年初頭にかけて個人的な課題に直面した後、この成功は特に意味深く、再活性化されるものでした。

ハッカソンの詳細

ガーディアン・グリッド（SF）は、セレブレアルバレーとシールドキャピタルがスタンフォードDEFCONと提携して主催した第2回年次国土安全保障ハッカソン（2025年4月26-27日）で構築されました。このイベントは、米軍の利害関係者によってキュレーションされた国土安全保障の問題に対する解決策を構築するために、技術者やエンジニアを集め、政府、軍、スタートアップのメンターからの指導を受けました。

週末には、スタンフォード大学での防衛技術キャリアフェアとチームビルディングが含まれ、その後サンフランシスコで24時間のハッキングが行われました。
スポンサーやサポーターには、シールドキャピタル、インキュテル、NATOイノベーションファンド、バンネバーラボ、スケールAI、グロック、ウィンドサーフ、アンソロピック、マイクロソフト、マクサー、デドローン、分散スペクトル、コードメタルが含まれました。
ハッカソンのカテゴリには、スマートシティ、戦争ゲーム、海上パターン分析、AI展開のためのサイバーセキュリティ、無線周波数ナビゲーション、一般的な国土安全保障、冷却システムのハッキングが含まれました。

ハッカソンの主要セクションには、1位に3,000ドルとスターリンクユニット、2位に2,000ドル、3位に1,000ドルの賞金が含まれていました。しかし、冷却システムのチャレンジには5,000ドルの特別な隠れた賞がありました。

私たちのチームは、スマートシティと冷却システムのハッキングの両方のチャレンジに参加しました。ガーディアン・グリッド（SF）は私たちのスマートシティのエントリーでした。冷却システムのチャレンジでの技術的な成果に対して5,000ドルの特別賞と名誉ある言及を受け、私たちのスマートシティのソリューションは審査員や仲間から強いフィードバックを受けました。

審査員や仲間は、ガーディアン・グリッド（SF）を緊急管理における重要な問題に対する影響力のある応答として認識し、その創造性、実用的なアプローチ、単にLLM技術をキャッチオールソリューションとして使用しなかった点を称賛しました。私たちのスマートシティプロジェクトは、2つの課題の間でリソースを分けたため、トップ3の賞を獲得することはできませんでしたが、審査員はその潜在能力と関連性に感銘を受けました。私たちのチームは、この認識を受けることができ、冷却システムのハッキングチャレンジでの勝利を誇りに思いました。

詳細や反省については、私たちのLinkedIn投稿をご覧いただき、ハッカソンの写真ギャラリーはこちらでチェックしてください。

GPSデータソース

サンフランシスコ湾エリアでの経路探索とマッピングのために、正確で包括的な道路データが必要でした。最初は、Google マップ APIとMapboxのAPIの両方を使用してこのデータを取得することを試みました。しかし、彼らのライセンス制限と機能的制限により、ハッカソンの目標に合った方法で基盤となるルーティンググラフを取得または使用することができませんでした。これらの制約のため、オープンな生の地理データセットを使用しました。私たちは、以下の2つのオープンソースからこの生の地理データを取得しました：

線形フィーチャはサンフランシスコ湾地域の道路を表します。このフィーチャセットは、メトロポリタン交通委員会（MTC/ABAG）によって作成されたすべての郡ベースの2021 TIGER/Lineシェイプファイルを使用して組み立てられました。このデータセットには、地域全体のすべての主要道路、二次道路、地域の近隣道路、農村道路、市街地の通り、車両用トレイル、ランプ、サービスドライブ、裏通り、私道、自転車道、馬道、歩道、歩行者用トレイル、階段が含まれています。

フィーチャセットには各郡のユニークな道路セグメントが含まれており、単一の道路区間が複数の名称（例：州間高速道路がその番号と地元名で呼ばれる場合）を持つケースも含まれています。
主要道路は主要な分離された高速道路であり、二次道路は地域の主要動脈です。
データセットには道路の種類、管轄、その他を特定するための属性列が含まれており、柔軟なルーティングとデータ分析をサポートします。

ライセンスおよびデータの詳細については、MTCデータセットソースでさらに読むことができます。

実行方法

このリポジトリをクローンし、その中に移動します。
.env.localファイルを設定します。必要な環境変数を学ぶためにenv.local.exampleファイルを参照してください。地図UIとジオコーディングのためにMapBox APIキーが必要であり、SMSアラート（デモのみ）のためにTextBelt APIキーとデモ中にテキストを送信するための電話番号が必要です。
.env.localファイルを作成した後、GuardianGridのすべてのサービスを設定し始めることができます。これには以下が含まれます：
- frontend: アプリのフロントエンドインターフェース。
- backend: アプリのバックエンド、地図の経路探索ロジックを含む。
frontendサービスを設定するには、Yarnがインストールされていることを確認し、次のコマンドを実行します：
```
yarn install
```

backendサービスを設定するには、次の手順を実行します：

# このディレクトリに移動
cd ./src/backend

# Python環境を設定
python3 -m venv env

# Python環境をアクティブにする
source env/bin/activate

# 依存関係をインストール
pip3 install -r requirements.txt

# Python環境を非アクティブにする
deactivate

# プロジェクトのルートディレクトリに戻る
cd -

すべてが設定されたら、最後のステップはアプリを実行することです。2つの別々のターミナルウィンドウまたはタブが必要で、ターミナル #1とターミナル #2と呼ばれます。

ターミナル #1で、backendサービスを開始します：

# バックエンドサービスディレクトリに移動
cd ./src/backend

# Python環境をアクティブにする
source env/bin/activate

# バックエンドを実行
bash ./run.sh

ターミナル #2で、frontendサービスを開始します：
```
yarn dev
```
すべてが実行されている状態で、ブラウザを開き、次のURLにアクセスします：http://localhost:3000/
終了したら、ターミナル #1とターミナル #2を閉じます。