2017 Fiscal Year Annual Research Report
強震動と液状化の複合作用を受けるライフラインネットワークの被害推定システムの開発
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16H01842
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
庄司 学 筑波大学, システム情報系, 准教授 (60282836)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉見 雅行 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (00358417)
川村 洋平 秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (40361323)
永田 茂 鹿島建設株式会社(技術研究所), 都市防災・風環境グループ, 上席研究員 (50217999)
八木 勇治 筑波大学, 生命環境系, 教授 (50370713)
北原 格 筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (70323277)
丸山 喜久 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70397024)
先名 重樹 国立研究開発法人防災科学技術研究所, その他部局等, 領域長 (90500447)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ライフライン防災 / 強震動 / 液状化 / 被害推定 / システム開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度においては，地殻内地震の代表例である2016年熊本地震による被害を対象として以下の研究内容を実施した．
1番目の研究目的を達成するために，ライフラインネットワークとして上・下水道埋設管及び通信埋設管に対象を絞り，強震動と液状化の複合作用による被害が顕著に現れたエリアを選定し，埋設管の属性を表わす「ネットワークデータ」を収集・整備した．同時に，ボーリング調査，土質試験，透水試験，表面波探査等による「埋設地盤データ」を収集し，微動アレイ測定に基づくせん断波速度等の空間情報によって埋設地盤データの検証と修正を試みた．研究代表者の庄司と研究分担者の永田が両データの収集・整備を担当し，研究分担者の先名がデータの検証と修正を行なった．次に，ネットワーク敷設下の工学的基盤への入射波を，調和的な震源過程モデルに基づき，有限差分法等による数値計算で再現した．計算精度を左右する，震源過程のモデル化を研究分担者の八木が，地下構造モデルの検証と修正を同じく吉見が担当した．これより，対象エリアの埋設地盤に対して有効応力解析を行い，それらの動的応答とネットワークの損傷レベルの関係を定量化し，指標構築を試みた．本研究パートは研究代表者の庄司が担当した．
2番目の研究目的を達成するために，開発対象とする被害推定システムのユーザーの事業者と自治体に対して，想定されるハザード情報，ハザードに暴露されるネットワーク情報，ネットワークの被害情報の3タイプの「ユーザー情報」のわかりやすさと魅せ方に関するシステム要件をヒアリング調査により明らかにした．これと連動して，上記の指標を介してネットワークの被害推計結果をわかりやすく提示可能なプロトタイプシステムに関する理論的検討を行なった．本研究パートに対しては，研究代表者の庄司に加え，研究分担者の永田，丸山，北原，川村がそれぞれ担当した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記した研究実施計画を，平成28年度，平成29年度ともに，研究代表者及び各研究分担者の役割分担のもと，ほぼ順調に実施することができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の最終的な目的は，震源から放射される地震波が地下構造を伝播して工学的基盤に入射し，表層地盤を励振させ液状化を伴いネットワークの損傷に至る一連の力学的メカニズムを明らかにした上で，その時系列をAugmented reality等のコンピュータビジョン技術により反映させた新たな被害推定システムを開発することである．この目的を達成するために，今後においても，平成28年度並びに平成29年度と同様に，研究実施計画に基づき，大きく3つに分かれている研究パートを強力に進めていく予定である．
特に，平成29年度においては，第1及び第2の研究パートの推進強化を主たる目的として，合計2回の研究会を実施し，研究代表者と各研究分担間の研究進捗について情報共有・交換を密にはかった．また，2016年熊本地震の被害現場に対する調査や関連事業者に対するヒアリング調査・意見交換会を合計3回実施し，後半の研究パートの内容の進捗をより促進させた．今後においても，研究会ベースの情報共有・交換を年あたり2回以上実施するとともに，2011年東北地方太平洋沖地震や熊本地震の被害現場に対する調査を実施することで，実現象と研究成果を照らし合わせながら，研究方法等を柔軟に軌道修正し，データの整備と分析，並びに，システム開発を進めていく予定である．
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