| Project/Area Number |
20H02264
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥村 誠 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (00194514)
山口 裕通 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (10786031)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | アセットマネジメント / インフラマネジメント / 最適化数理 / ネットワークレベル / 動的需要制御 / 確率制御 / マルコフ決定過程 / 組合せ爆発 / 動的計画法 / 統計的劣化予測 / 統計学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，動的需要制御によりインフラの劣化過程を制御し，インフラマネジメントを高度化する，という方法論を提案する．その際，社会的総余剰（インフラによる便益－維持管理費用）を評価基準とし，社会的最適状態となるような動的需要制御施策及びインフラマネジメント施策を導出する．それにより，社会的総余剰の増加，維持管理費用の削減や平準化，インフラの劣化・災害リスクの低減に大きく資することができ，現在のインフラマネジメントを取り巻く状況を，インフラの劣化を制御するという新たな考え方により，大幅に改善し得ると考えられる．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a methodology was developed to efficiently manage civil infrastructure by appropriately controlling the demand that influences the deterioration of infrastructure (for example, traffic volume on bridges, as it is known that bridges with higher traffic volumes deteriorate faster). Specifically, the methodology was developed to simultaneously optimize dynamic demand control policies and disposal timing for two alternative bridges under reduced demand conditions, demonstrating that the resulting policy can increase the value of the infrastructure and reduce management costs. Additionally, to apply the proposed methodology to more realistic situations, new proposals were made to solve the problem of combinatorial explosion, which had been a challenge in optimizing management strategies at the network level.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
老朽化の進展するインフラのマネジメントの効率化が社会的な課題となっている．このような状況に対して，動学的需要制御により，インフラのマネジメントの効率化を図った点に本研究の社会的意義がある．また，既存の学術研究では，本研究で取り扱った動的需要制御のインフラマネジメント上の有用性が分析された事例は存在せず，この点に本研究の新規性や学術的意義がある．また，動的需要制御施策をより一般化されたインフラシステムに適用するために，組合せ爆発の解消方法を提案しており，この手法は，ネットワークレベルのマネジメント施策最適化問題に対して幅広く適用できるため，この点にも本研究の学術的・社旗的意義がある．
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