2021 Fiscal Year Research-status Report
Risk-Based Assistive Technologies on Maintenance Planning for Safety-Related System
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19K04144
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
井上 真二 関西大学, 総合情報学部, 教授 (60432605)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 安全関連系 / 最適プルーフテスト実施方策 / DU故障率 / 自己診断率 / 危害コスト比 / 安全度水準 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度では，これまでの研究活動において得られた知見に基づきながら，2020年度で得られた主な研究成果である安全関連系に対する運用時の保全（プルーフテスト）実施間隔を決定する最適方策について，その数値実験を実施した．この最適方策では，リスク・アップ状態（安全関連系は正常に稼働しているが，安全関連系への作動要求は行われていない状態）から運用を開始し，DU故障（安全関連系の自己診断機能では検出できないフォールト状態へ推移する原因となった故障）が発生するまでの時間およびDU故障発生から当該安全関連系への作動要求事象が生起するまでの時間の不確実性を，それぞれ考慮する必要があるため，これらの時間的不確実性に対して一定の連続時間確率分布を仮定した議論を行った．
具体的には，まず最もシンプルな状況から開始することを念頭に，これらの確率分布が同一のDU故障率をもつ指数分布を仮定し数値実験を実施した．特に，DU故障率の与え方では，IEC 61508で定義されている高頻度もしくは連続作動要求モードでの安全度水準に基づいた危険側故障率に沿って，規格しきい値としての3つの自己診断率（DC）に応じたDU故障率を与えた．これらの事前準備に基づいて，運用開始から危害事象発生までの確率分布を同定し，コストパラメータを与えることで，様々なDU故障率および危害コスト比（プルーフテスト実施コストとプルーフテスト実施前に危害事象が発生したときの危害コストとの比）に応じた最適プルーフテスト実施間隔を算出する数値実験結果を示した．この数値実験を通じて，危険側故障率，DC，および危害コスト比に応じ，一定の理論的根拠に基づきながら最適プルーフテスト実施間隔を推定できることを実証できたと共に，最適プルーフテスト実施間隔は危害コスト比に対して指数関数的に短くなっていくような最適方策の概観的特徴を把握した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していた2021年度の研究実施計画のうち，安全関連系に対する最適保全（プルーフテスト）実施方策の導出をはじめ，本研究課題の根幹となる理論的基盤の構築について予定通り実施できた．また，今回の研究課題において得られた一定の成果の公表に関しても，オンラインで開催された国際会議や関連する学会論文誌での論文投稿を通じて最低限の目標を達成できたものと認識している．
一方で，新型コロナウィルス感染症の影響が長引く中，有識者および実務者からの意見の聞き取りについては，コロナ禍における職務内容の変化への対応等により，十分な時間の確保ができなかった．また，それに伴い，これまでに得られた一定の研究成果に関する問題点・改良点の洗い出しをはじめ，より現実的な状況を想定した数値実験の実施など，当初予定した研究実施内容に対して十分に満足した成果が得られたとは必ずしも言えない状況にあり，上記の判断に至った次第である．
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| Strategy for Future Research Activity |
【現在までの進捗状況】において記載した状況により，研究実施期間の延長申請を行った．その上で最終年度にあたる2022年度では，まず，2021年度において実施した数値実験の充実を図るべく，DU故障時間分布および作動要求時間分布に対する仮定を緩和したより現実的な状況を反映した数値実験を実施し，本研究課題において導出した最適方策の特徴を改めて分析する．これらの成果を体系的に整備しつつ，2021年度では十分に実施できなかった有識者および実務者からの意見の聞き取りを行い，それらを踏まえながら，本研究課題で得られた成果の全体的な総括を行う予定である．また，これらの成果を国際会議および関連する学会等での研究会において速報的に公表する活動も積極的に行いたいと考えている．さらに，本研究課題にも関連する興味ある問題として，並行して実施してきた安全関連系ソフトウェアに対する定量的な安全度評価方法や開発管理手法の研究開発についても継続して実施して行きたい．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由としては，新型コロナウィルス感染症に起因して，学会組織による研究会等の開催方式が完全オンライン開催となり，研究成果発表に要する旅費への支出が行われなかったことが挙げられる，特に，当初対面参加を予定していた国際会議（アメリカ合衆国／フロリダなど）でも開催形式が完全オンライン形式となり，海外渡航のための旅費の支出がなくなったことが大きな要員である．一方で，それ以外の当初計画で支出を予定していた経費（論文掲載費，参考書籍購入費，機器購入費等）はある程度，計画通り執行したものと考えている．
2022年度は，国際会議や国内学会の研究会がハイブリッド（対面およびオンライン）で開催される事象も多く観測される中，研究成果発表，研究調査，研究資料取集における対面での意義や効果を認識しつつ，積極的にこれらの活動に対する支出を行う考えである．また，研究期間延長に伴い，2022年度が研究課題最終年度となることから，研究活動の総括に必要な実務者からの意見聴取や論文誌等への論文掲載費などにも充当していく予定である．
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| Remarks |
Chapter in Books：３件
学会講演：1件
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