大規模ライフラインシステムの地震時相互依存性とシステム安全性の評価

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05680367
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 佐藤 忠信 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00027294)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 純男 京都大学, 防災研究所, 助手 (70187293) ; 高田 至郎 神戸大学, 工学部, 教授 (40027280) ; 亀田 弘行 京都大学, 防災研究所, 教授 (80025949) ; 土岐 憲三 京都大学, 工学部, 教授 (10027229)
• Keywords: ライフライン / システム安全性 / 結合性 / 地震時信頼性 / 相互依存性

Research Abstract

本研究の目的は、将来予測される大地震に対して、都市の持つ諸機能の損失を最小限に止めるために、複数の大規模なライフライン網を対象として総合的な震災対策を確立し、ライフライン相互間の弱点がどこにあるのかを知り、震後における機能低下を防ぐための最適な補強対策を策定するための方法論を開発提案しようとするものである。大都市圏における具体的な供給システム(電力、ガス、水道、通信)を対象として、ライフラインシステム間のシステムリンクの結合性に着目し、システムリンクのライフライン被害波及に及ぼす影響を明かにした。
都市ライフラインシステムの耐震性に関する現状を調査解析した。特に電力・ガス管・情報処理通信網に対する震害資料を体系的に整理して、ライフラインの地震時被害に起因する都市機能の痲痺に関するデータを収集した。
ネットワークの構成要素にあらかじめ破壊確率を与える方法とは異なる概念の基に、新しいネットワークの地震時信頼性解析法を提案し、要素数が数万となるような大規模ライフライン網の地震時信頼性解析を可能とするような汎用プログラムを開発した。
大都市圏を対象として実際の情報通信網、電力、ガス供給ネットワークの詳細なモデル化を行い、地震時における信頼性解析を実施し、こうした供給網の弱点がどこにあるかを明確にする。供給網の信頼度を向上するためには構成要素の補強順序を合理的に決定する必要があるが、このための指標を提案した。
開発したプログラムを利用して複数のライフライン間の地震時における相互依存性の解析を行って、各システムの耐震安全性のレベルを評価するとともに、震後の都市機能を維持できる為には各システムの要求される安全性レベルがどの程度であるかを明確にした。

Research Products

• [Publications] Kiyono J.,K.Toki and T.Sato: "Seismic risk analysis taking into account the fault extent" Proceedings of the 2nd International Couference on Emergency Planning and Disaster Managment,Lancaster. 297-308 (1993)
• [Publications] 清野純史・佐藤忠信・藤村和也: "AL法とFEMの結合による不整形地盤の震動解析" 第7回計算力学シンポジウム. 279-286 (1993)
• [Publications] 佐藤忠信・土岐憲三・藤田裕介: "地震時における大規模ライフライン系のファジィ信頼性解析" 京都大学防災研究所年報. 36 B-2. 21-36 (1993)
• [Publications] 佐藤忠信・土岐憲三・橋本雅道: "構造物の地震応答における自己学習機能を有する震動制御" 土木学会論文集. 471.I-24. 135-142 (1993)