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ニューラルネットワークを用いた都市基盤施設の即時的被害推定システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 03555103
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 土木構造
研究機関鳥取大学

研究代表者

野田 茂  鳥取大学, 工学部, 助教授 (80135532)

研究分担者 磯山 龍二  日本技術開発(株), 土木本部, 次長
安藤 知明  (株)富士総合研究所, 解析技術第3部, 部長代理
永田 茂  東京大学, 生産技術研究所, 講師 (50217999)
川上 英二  埼玉大学, 工学部, 助教授 (50125887)
山崎 文雄  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50220322)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1992年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1991年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードニューラルネットワーク / ライフライン系 / 被害推定 / 実時間処理 / 復旧過程 / ファジィ推論 / 地震動モニタリングシステム / 現場調査 / ニュ-ラルネットワ-ク / 都市基盤施設 / 復旧予測 / 早期検知システム / 情報処理 / システム信頼性 / 要因分析
研究概要

本研究の主な成果は次のようにまとめられる。
1.1991年9月の台風19号と1993年1月15日に釧路沖地震の2つの災害事例について、現地調査を行った。その結果、1)停電が多くの都市機能に影響を与えることや2)地震被害と地盤の関連性の深いことが確認できた。
2.ライフラインのネットワーク特性を勘案して、空間的拡がりを有するシステムの信頼度および機能を評価するため、(1)時空間地震波形のシミュレーション、(2)ライフラインの被害率-供給率の関係と(3)汎用プログラムILASの構想について、検討を加えた。
3.関東地域に発生する地震の位置とその規模をリアルタイムに推定するために、地震動モニタリングシステムを展開した。本方法を4地点で観測された実地震に適用したところ、震源位置と発震時刻の推定結果の信頼性は非常に高かった。
4.地震動モニタリングと地盤ゾーニングの結果に基づいて、フィジイ推論により、都市ガス、ネットワークの地震時緊急庶断を即時的に行うシステムを提案した。また、ファジイ意志決定解析による効用値を提示し、実地震被害例と比較して、メンバーシップ関数の妥当性を調べ、全体システムとしての例題解析を実施した。
5.ライフライン系の地震時被害を推定する方法として、ニューラルネットワークの応用を考えた。ここでは、ネットワークの入出力として、実地震による地震動強度指標とその地域の構造物被害の関係を考えた。数値計算の結果、収束したネットワークによる再現テストはよい推定結果を与えた。
6.電話網の震後復旧過程の最適化のために、ニューラルネットワークに基づく効率的な手法を提案した。数値計算の譲果、1)被災施設の優先復旧順位と復旧班の移動経路を有効に決定できることおよび2)ニューラルネットワークは復旧過程を決定するための有益なツールになりえることがわかった。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] NODA Shigeru: "Optimum restoration process of a hierachically separated city gas system during a post-earthquake period" Journal of Natural Disaster Science. 11. (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野田 茂: "強震観測データからのオンライン自動震源推定システムの開発" 構造工学論文集. 39A. 629-642 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野田 茂: "電話網の最適震後復旧予測のためのニューラルネットワーク" 構造工学論文集. 39A. 643-656 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川上 英二: "単純なネットワーク上に分布する需給点ペア間の連結確率の理論解" 土木学会論文集. 83-92 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] NAGATA Shigeru: "Seismic damage assessment methodology with enhanced use of regional characteristics" Proc,from the 4th Japan-U.S. Workshop on Earthquake Resistant Design of Lifeline Facilities for Soil Liquefaction. 2. 765-779 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KATAYAMA Tsuneo: "Fuzzy reasoning for earthquake damage assessment of large-scale city gas system" Proc.of the 3rd U.S.National Conference on Lifeline Earthquake Engineering. 639-650 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noda Shigeru: "Optimum restoration process of a hierachically separated city gas system during a post-earthquake period" Journal of Natural Disaster Science. 11. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noda Shigeru: "Development of online automatic event detection and location system of strong-motion monitoring network" Journal of Structural Engineering. 39A. 629-642 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noda Shigeru: "Sensitivity analysis of functional loss in a telecommunication system as a result of an earthquake" Journal of Structural Engineering. 39A. 643-656 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakami Hideji: "Connectivity of pairs of supply and demand points distributed over a simple network" Proc of the Japan Society of Civil Engineers. 83-92 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata Shigeru: "Seismic damage assessment methodology with enhanced use of regional characteristics" Proc from the 4th Japan-u.S Workshop on Earthquake Resistant Design of Lifelene Facilities for Soil Lequefaction. 2. 765-779 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katayama Tsuneo: "Fuzzy reasoning for earthquake damage assessment of large-scale city gas systems" Proc of the 3rd U.S National Conference on Lifeline Earthquake Engineering. 639-650 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noda Shigeru: "Optimum restoration process of a hierachically separated city gas system during a post-earthquake period" Journal of natural Disaster Science. 11. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "強震観測データからのオンライン自動震源推定システムの開発" 構造工学論文集. 39A. 629-642 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "電話網の最適震後復旧予測のためのニューラルネットワーク" 構造工学論文集. 39A. 643-656 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 川上 英二: "単純なネットワーク上に分布する需給点ペア間の連結確率の理論解" 土木学会論文集. 83-92 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Magata Shigeru: "Seismic damage assessment methodology with enhanced use of regional characteristics" Proc.from the 4th Japan-U.S.Workshop on Earthguake Desistant Design of Lifeline Facilities for Soil Liquefaction. 2. 765-779 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 磯山 龍二: "ライフラインシステムの地震時における信頼度評価と防災対策" 平成4年度土木学会中部支部技術構座「構造物設計における最近の話題」-景観設計とライフライン構造物の設計および管理-. 37-49 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "災害時における都市情報システムの保全研究" セキュリティ. 15. 12-17 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "道路網との相互連関性を考慮した電気通信システムの震後復旧過程" 構造物の安全性および信頼性. 2. 73-80 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "中低圧ガス管路網の震後復旧作業における人員・資材の配分について" 構造物の安全性および信頼性. 2. 81-88 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "ニュ-ラルネットワ-クを用いた地震時被害推定システムに関する基礎的考察" 構造物の安全性および信頼性. 2. 559-562 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "逐次型同定手法を用いた地震波初動の自動検出" 第2回システム最適化に関するシンポジウム講演論文集. 85-97 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 茂: "ニュ-ラルネットワ-クを用いた被災電話網の最適復旧過程の評価" 第2回システム最適化に関するシンポジウム講演論文集. 275-292 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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