水理・水文学へのファジィ理論の応用

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04660257
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 四ケ所 四男美 九州大学, 農学部, 助教授 (80038265)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平松 和昭 九州大学, 農学部, 助手 (10199094) ; 森 健 九州大学, 農学部, 助手 (50117272) ; 戸原 義男 九州大学, 農学部, 教授 (80038182)
• Keywords: ファジィ推論 / 排水解析 / 数値計算 / パラメータ同定

Research Abstract

水理学の研究において注目されている計算力学と水文学の中心的課題である流出解析へファジィ理論を適用した。これらの問題を含む,低平地の排水解析を対象に研究を実施し,次の知見を得た。
1.代表的な流出解析法である単位図法,貯留関数法,タンクモデル法を対象に,それらのモデルに含まれるパラメータの同定にファジィ線形回帰モデルを適用した。同定結果は,実用的に十分満足するものであり,とくに,降雨や流量のデータ数や誤差を考慮できることが,本同定法の特長といえる。
2.低平地においては,降雨による出水があると,排水施設を上手に管理して湛水被害を防がねばならない。これらの施設管理は従来熟練者の経験にたよっている。このような施設管理の制御規則をファジィ推論によって再現するために,有明海沿岸の佐賀県白石地区を対象に施設管理の実態調査と計算機シミュレーションによる排水現象の解析を行った。その結果,ファジィ推論を組み込んだ排水解析によって排水現象の再現が可能であった。さらに,広域の排水管理では,多数のポンプやゲートの管理を一元化することで排水改良が期待できそうである。さらに,現地実測資料によって検証していく予定である。
3.有明海沿岸地区の排水は自然排水を基本としているが,排水整備水準のレベルアップに伴い多くのポンプが設置されるようになった。排水門やポンプ吸込口付近の流れは,地区外への排水流量を計算する上で重要となる。そこで,これらの施設の周辺の流れを室内実験と数値実験によって検討した。数値計算は,ファジィ推論によって計算時間間隔を制御することで計算時間の短縮が可能と思われるが,実験値と検証するまでには至っていない。

Research Products

• [Publications] 四ケ所 四男美,戸原 義男,平松 和昭: "ファジィ推論による低平クリーク地帯の用排水管理" 第4回 水資源に関するシンポジウム. 327-332 (1992)
• [Publications] 四ケ所 四男美,戸原 義男,平松 和昭: "排水解析へのファジィ理論の適用" 水文・水資源研究のためのAI技術の利用に関するシンポジウム諭文集. 77-84 (1992)