Evaluation method of road network vulnerability for disaster by topological approach
| Project/Area Number |
20K22429
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0303:Civil engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
Ando Hiroe 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (00880056)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 道路ネットワーク / 脆弱性 / 頑健性 / 媒介中心性 / 最大固有値 / 部分的欠損 / 接続性 / ネットワーク形状論 / Network Science / 防災 / 道路整備 |
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| Outline of Research at the Start |
非常時に重大な機能不全に陥らない道路ネットワークを構築することは，災害に強い社会を形成するために重要な要素の一つである．本研究ではネットワークの繋がり方に着目し，道路特有の性質を持つネットワークにおいて，脆弱性評価の要因となり得る形状的な特徴を見出すことを試みる．形状的特徴の観点から道路ネットワーク整備において効果的な区間や必要な程度を示す指針を確立し，道路整備がもたらす耐災化の向上もしくは低下の効果について明らかにする．
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| Outline of Final Research Achievements |
The objective of this research is to construct road networks that do not cause serious degradation on a disaster. The topological characteristics that may contribute to vulnerability are analysed. Comparison and Organisation based on spatial and planar connectivity indices for regular and road netowrks revealed effective indices for networks with road-specific characteristics.
Focusing on the largest eigenvalues as a road network connectivity indicator, link enhancement plans for improving connectivity was proposed by maximising the largest eigenvalue. The impact of partial fialures was analysed by vulnerability evaluation considering connectivity, the results showed that the impact of failures based on the betweenness centrality is the largest in the road networks.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ネットワークの形状的特徴を表現可能なNetwork Science指標は計算が非常に簡便であり，ネットワーク規模や詳細度の制限も持たないため，あらゆる対象地域に適用可能であること，多くの既存指標が研究されているなどの利点を持つ．しかし，道路ネットワークは交差点に接続する道路の本数が限られることや地理的特徴などの空間的制約が存在する特殊なネットワークであり，これら特有の性質を考慮する必要がある．そのため，一般的な道路ネットワーク位相生成モデルを活用し，格子，ツリー，車輪といった規則的なネットワークと比較したうえで脆弱性に影響を及ぼす因子を明らかにしたことは意義があるといえる．
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
