2019 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of anomaly detection method for remote monitoring of highway bridges
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19K15072
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
五井 良直 京都大学, 工学研究科, 助教 (30831359)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 構造ヘルスモニタリング / 維持管理 / 橋梁振動 / ベイズ推論 / 異常検知 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
第一に，長期計測時の統計的異常検知を目的とした機械学習技術について，当初は部分空間法の拡張を予定していたが，実装の結果満足な精度が得られなかった．一方，事後確率を利用した特徴抽出からは上記の結果を上回る効果が示された．この結果は学術誌に報告済みである．また温度変化による振動特性変動の自律的な学習アルゴリズムに関しても，先行研究において記録された長期計測データによる実証的検討に着手した．
第二に，有限要素解析にもとづく振動特性と損傷形態の対応づけについては，当初予定したデータ同化によっても橋梁の特性を定量的に把握するという目的に照らしてモデルの再現性は十分に得られないことが分かった．一方で，損傷に伴う振動特性の変動の傾向や規模などを把握するうえで定性的な知見は十分に得られたと判断される．モデルの構築において，各種物理量の不確実性をどのように実橋の挙動の再現に生かすかという点については今後の研究が待たれるが，上記内容は本研究課題の範疇を逸脱するため，今後は振動特性の定性的変動に関してのみ検討を進めることにする．
第三に，データ集約方法の検討および検証試験については概ね当初の予定どおり進捗しており，現在は実証試験機のプロトタイプを作成中である．ただし，対象橋梁における既設の計測システムの復旧に遅延が生じている．
その他，学会の延期のため初年度の予算に余りが生じているが，いずれも開催および参加の予定であり，余剰分は延期された学会参加費の支払いに充当する．
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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
上述の通り，初年度における計画は概ね滞りなく実施された．また，当初の計画通りに進行しなかった点については「今後の研究の推進方策」に記したとおり，既に代替案に移行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の結果をもとに方針を変更する点は下記の通りである．それ以外の点については引き続き当初の研究計画に従う．
・機械学習技術の開発において部分空間法の拡張する計画をとりやめ，事後確率から特徴抽出する方法を検討する．
・有限要素モデル構築における橋梁の特性の定量的把握は別途の研究課題とし，現在得られた定性的知見をもとに異常検知技術の開発を進める．
・計測システムの復旧・実証機の検証については計測現場への往復を要するので緊急事態宣言解除後をめどに行う．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は研究代表者が昨年度に立替支払い済みの学会参加費である．昨年度末当時，学会の開催が見通せない状況での学会参加費の払い戻しも視野に，所属機関における会計上の都合で上記立替を行うに至った．当該学会の開催延期は既に決定しており，次年度使用額分は当該学会開催後に執行される．
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