2018 Fiscal Year Annual Research Report
補修・更新・廃棄を考慮した次世代型インフラアセットマネジメントシステムの開発
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18J20014
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
二宮 陽平 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | アセットマネジメント / 維持管理 / 確率 / 統計 / 最適化 / リスク / 点検データ / 劣化予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，社会基盤施設の劣化・修繕過程を体系的に表現する数理モデルを開発することを目的として，研究を実施した．本年度の主な研究成果として，【研究1】個別損傷数量の予測結果に基づくRC床版橋の修繕・更新の優先順位の決定，【研究2】更新履歴情報の欠損バイアスを考慮した道路照明柱の劣化予測手法，【研究3】ポットホールの発生頻度に着目した高速道路橋RC床版の点検実施システム，が挙げられる．いずれの研究においても，開発したモデルの有用性を議論するために，実際の点検データを用いた実証分析を行った．以下，各研究の具体的な内容を述べる．
【研究1】近年，老朽化している高速道路橋を対象として，主要部材の取り換え（大規模更新）が計画されている．特に，橋梁の鉄筋コンクリート床版（RC床版）に関しては，多種多量の損傷が顕在化し，喫緊の対策が必要とされるものもある．このような背景を踏まえ，研究1では，管理する複数のRC床版橋の中で，大規模更新の優先順位を決定する方法論を提案した．
【研究2】道路標識や照明施設などの道路附属物は，膨大な数が存在することから，補修や更新に関する履歴が欠損する事例が少なくない．研究2では，道路照明柱を対象として，照明柱の更新履歴が獲得できない状況下で得られた点検データが有する欠損バイアスを考慮したマルコフ劣化ハザードモデルを提案した．
【研究3】橋梁RC床版の劣化と床版直上のポットホールの発生との間には相関性が存在することが経験的に知られている．RC床版の目視点検には多大な費用と労力を要する一方で，ポットホールの発生状況は日常の道路巡回を通して確認できる．そこで本研究ではRC床版の劣化とポットホールの発生状況との相関関係を明示的に考慮したポアソン隠れマルコフ劣化ハザードモデルを開発した上で，目視点検の効率化や，状態依存型の点検への移行を視野に入れた点検スキームを提案した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究課題は当初の計画以上に進展している．その理由として，今年度の研究実績が，1）社会基盤施設に発生している個別の損傷のデータを用いて，大規模更新の優先順位を決定できること，2）更新履歴情報が欠損している社会基盤施設においても，個々の社会基盤施設の更新時点および更新回数を潜在的な確率変数と捉えることにより，精緻な劣化予測を可能とすること，3）社会基盤施設における複数の劣化事象の相関関係を明らかにすることを可能とすること，という点で評価できるからである．さらに，受入研究者が提案した方法論は，対象とした社会基盤施設のみならず，舗装，トンネル，管渠など，点検データが記録されている社会基盤施設に対しても適用可能であり，方法論の汎用性も高いと評価している．これらのことは，当初の計画では想定していなかったことであるため， 研究課題は当初の計画以上に進展していると評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策として，社会基盤施設に対する維持管理施策は，補修施策以外にも様々なオプションがあることを考慮し，それぞれのオプションにおける維持管理費用を推定する方法論を開発することがあげられる．さらに，開発した方法論を実際の社会基盤施設に関するデータに適用することにより，開発した方法論の有用性を議論する．現在，いくつかの社会基盤施設における維持管理費用のデータが利用可能であるため，それらのデータを用いることを計画している．また，今後の研究の推進方策として，本年度に開発した方法論の実務への実装の拡大があげられる．具体的には，開発した方法論の適用事例を様々な社会基盤施設に拡大し，本年度に開発した方法論の有用性をより高めることを計画している．
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