2017 Fiscal Year Research-status Report
共通原因故障のリスク同定に基づく信頼性・保全性設計法の開発
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16K01308
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
弓削 哲史 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (50546041)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 信幸 法政大学, 理工学部, 准教授 (00349226)
柳 繁 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (10546039) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 共通原因故障 / 確率論的安全評価 / 信頼度 / 最適保全方策 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子炉等、事故による社会的影響が大きなシステムに対して、共通原因故障（CCF) による事故リスクを考慮したシステムの信頼性・保全性設計に関する研究に取り組んだ。
研究細目１）確率論的安全評価のための新たなCCFモデリング・解析手法の開発、では、昨年までに行った多変量指数分布モデルを拡張し、多変量ワイブル分布モデルを用いた解析手法の開発を行った。これは多変量指数型モデルではランダムに発生するショックによりCCFが発生するのに対し、多変量ワイブル型モデルを用いることにより、IFR型、DFR型など様々なタイプのショックの発生を解析に取り込むことが可能となるからである。多変量ワイブル分布に関する文献調査の後、CCFモデル化について検討し、多変量指数分布を拡張した形でモデル化できることを確認した。また、k-out-of-nシステムに着目し、システム故障確率の定式化を行った。
研究細目２）CCFとその事故リスクを考慮したシステムの保全方式の確立、に関しては、最適保全方策の決定方法に関する研究を進めた。今年度は特に、システムの稼働時間がランダムに与えられる状況でシステムが故障した時刻により、複数種類の修理方法から1つを選択する方法についてコストを評価尺度とした解析方法の研究、ランダムに生起する外部ショックにより劣化する機器の最適保全方策に関する研究を進めた。
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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
共通原因故障により事故リスクを考慮したシステムの信頼性設計、および保全性設計を体系化するため、本年度は、(1)多変量ワイブル分布に関する文献調査、(2)多変量ワイブル分布を用いたCCFモデリング、(3)多変量ワイブル分布を用いた冗長システムの信頼度の定式化、(4)複数の保全方法が存在する際に、コストと稼働率の観点から最適な保全方策を決定する手法の研究、(5)ランダムショックモデルによる最適保全方策の研究を実施した。(1)(2)の検討から、多変量ワイブル分布を用いたCCFモデリングはすでに先行研究が存在するが、いずれも単一システムを対象としており、冗長システムに対する解析が十分に行われていないことが判明し、(3)の研究を予定を前倒しして進めた。その結果、定式化において一定の成果が得られた。(4)に関しては、修理器材・人員がシステム運用現場に存在しない場合の修理方法について、3つの修理選択肢からコストと稼働率を評価尺度として、最適な方法を選ぶ方法について一定の成果を得た。(5)の検討により、ランダムに生起するショックによるシステムの劣化を離散時間離散状態マルコフモデルによりモデル化を行い、最適保全方策の性質を導出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き2つの研究細目それぞれについて、計画に基づいて研究を実施する。平成30年度は、研究細目１）に関しては、システム全体の事故生起確率を算出するアルゴリズムの開発に着手する。研究細目２）に関しては、CCFが稼働率およびコストに与える影響を調査し、ランダムに生起するショック、ランダムな作業時間を考慮したCCFを含むシステムの最適保全方策の研究を進める。特に、システムの非稼働時のリスクの評価方法の検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
予定通り予算を消化したが、振込料などの細部で残金が生じた。
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