2022 Fiscal Year Research-status Report
原子力プラントの内外構成要素間の相互作用を考慮したＰＲＡ手法の開発
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19K04932
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
牟田 仁 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20710297)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大鳥 靖樹 東京都市大学, 理工学部, 教授 (60371431)
竹澤 宏樹 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20756712)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 住民避難リスク / 避難行動シミュレーション / STAMP/STPA / プロセスシミュレーション / エージェントモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震を想定した原子力施設における第4層及び第5層の事故及び対策の特徴を踏まえると，様々な組織が関与し，さらには現場で人的操作による対応が必要である．これらに基づき複数の事象の同時発生を想定したリスク評価の枠組みが必須となる．
これは，人や組織，あるいはインフラ，構築物，システム，機器からのフィードバックを含む，構成要素間の相互作用を考慮できる分析手法が必要であり，従来のPRA（Probabilistic Risk Assessment）手法では不十分である．
このような分析評価を可能とするため，システム理論に基づくアクシデントモデルであるSTAMP/STPA（Systems-Theoretic Accident Model and Process/System Theoretic Process. Analysis）手法及び住民避難シミュレーションを行うプロセスシミュレーションを導入し，従来のPRA手法とSTAMP/STPA手法，プロセスシミュレーションを連携することにより，第4層及び第5層の事故及び対策の分析を可能とするリスク評価手法の基本設計を行った．また，時系列に沿った放射性物質の挙動解析と住民避難シミュレーションを重ね合わせ，避難行動時の被曝線量を評価する枠組みを検討した．
今後の課題として，原子力関連施設の重大事故時の施設の周辺住民の避難行動におけるリスクを評価するための避難行動のシミュレーション体系の構築，及びこの体系を基にしたエージェントモデルの構築を行い，全体を統合することでリスク評価手法として確立することを目指す．
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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
本研究で検討対象とするポイントは，①地震による原子力関連施設，インフラ，周辺環境の応答評価，②構築物(S)，システム(S)，機器(C)，人間系(H)，周辺環境(E)，インフラ(I)における相互作用のモデル化，③事故影響評価（放射性物質の環境放出による経時的な影響評価モデル，④住民避難シミュレーションモデルの検討，⑤リスクの時間変化のモデル化（動的解析エージェントモデルの開発）の5点である．
具体的な進展として，JAEAの公開解析コードを使用した時系列に沿ったFP挙動解析の実施可能性の見通しを得たこと，これと住民避難行動の重ね合わせでひばくリスクを生じるシナリオの摘出が可能となる見通しを得たこと（主に③に関連），住民避難のシミュレーションモデルとして，汎用のプロセスシミュレータを用いて，ルールベースや利己行動ベース等を考慮した避難行動のシミュレーションが行える見通しを得たこと，①ー④を統合したエージェントモデル構築の見通しを得たことが挙げられる．
また，住民避難行動のシミュレーションとしてVR環境を用いた実験体系の検討を行い，一部ケーススタディを行った．併せて改善点等を考慮しつつ，実効的なものとするための課題出し等を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の最終的な目標は原子力プラントの内外構成要素間の相互作用を考慮したリスク手法の開発であり，これまでPRAで考慮してこなかった継時変化や施設内外の相互作用，あるいは深層防護レベル５における住民の避難時のリスクを，地震等の外部事象発生時のプラント内の事故進展と関連して評価できる体系を構築することであると位置付けている．
このために，次年度は，本年度に見通しを得た④住民避難シミュレーションモデルの検討，⑤リスクの時間変化のモデル化（動的解析エージェントモデルの開発）について重点的に検討を行っていく．
④住民避難シミュレーションモデルは，プロセスシミュレータを使用し，住民の避難行動のシミュレーションに必要となる入力情報（避難計画，避難経路，住民動態，避難指示系統，避難路の状況，住民行動原理など）を整理する．特に行動原理や場面等の判断においては機械学習やバーチャル環境での実験等を参考にするなどしてデータの収集を行う．
⑤リスクの時間変化のモデル化（動的解析エージェントモデルの開発）は基本設計を行い，シミュレーション環境のプロトタイプ開発を目標とする．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により国際会議がオンライン開催となり，当初の予定より出張費の執行がなかったため，次年度における国際会議，学会発表等の参加費，出張旅費として使用する予定である．
計画としては，日本原子力学会秋の大会，春の年会，国際会議として，Asian Symposium on Risk Assessment and Management（ASRAM2023)への参加を検討している．
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