| Project/Area Number |
21K14258
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 災害 / 道路網分析 / ネットワークデザイン問題 / グラフ理論 / 脆弱性 / 道路網脆弱性分析 / 孤立脆弱性 / Gomory-Hu木 / 最小カット / 被災時の孤立 / 緊急避難計画 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題は災害発生直後の道路網に求められる接続性に着目し，道路網のわずかな損傷により簡単に接続性を失うような脆弱な箇所を特定する手法を構築するものである．具体的には大規模災害による孤立の生起しやすさ，および広域避難時における道路網がもつ局所的な容量と通過需要の関係を表現した2つの脆弱性指標を定義し，その導出法を構築する．構築した手法は大規模災害も頻発し，道路網が疎である北海道に適用する．さらに，脆弱性を緩和するための最適施策を検討するためのネットワークデザイン問題を定式化し，求解法を与える．これら一連の検討により，接続性向上のための道路網整備戦略の方針を示す．
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to provide a method for evaluating the vulnerability of road networks and proposing improvement measures. Using the minimum cut theory, we developed two indicators to assess connection strength: isolation vulnerability and local capacity vulnerability, and constructed models to calculate these indicators. These indicators were applied to actual road networks to identify locations prone to isolation and areas expected to be congested during mass evacuations. Additionally, we formulated a network design problem to mitigate isolation vulnerability and identified new road sections to be added to reduce isolation vulnerability at key locations in northern Hokkaido. These research outcomes were published in two high-level academic journals and are considered to have received a certain level of recognition.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は災害直後に道路網が要求される性能，すなわち避難路としての冗長性，および孤立生起のしやすさを評価し，その水準を増強するための方策を与えるものである．構築したモデル群はいずれも実際の道路網で適用できることを確認しており，実務適用も可能であると考えている．構築した手法論は，以降の防災計画において資するところが小さくないと考える．
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