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構造ヘルスモニタリングのためのコピュラベース移動型信頼性手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15F15367
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関京都大学

研究代表者

金 哲佑  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80379487)

研究分担者 ZHANG YI  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2015年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード長期モニタリング / コピュラ / 異常検知 / マルコフ連鎖 / ヘルスモニタリング / 劣化予測
研究実績の概要

社会基盤施設の維持管理を的確に行うためには,最小のセンサで対象社会基盤施設の健全性を精度よく把握する必要がある,また供用中の橋梁でのモニタリングが望ましいが,供用中の橋梁から得られる計測データには橋梁の物理特性に様々な要因によるノイズが混入される.例えば,供用中の橋梁の振動特性(振動数,減衰,振動形状など)をモニタリング指標とする場合,温度や通行車両の変動によってもモニタリング指標が変動することが予想され,いかに精度よく損傷による変動と区別するかが重要である.本研究では,様々な外部因子に影響される計測データから橋梁の異常に関わる意思決定の精度向上のために「ノイズを含む多変量モニタリングデータに適合するコピュラモデルの提案」と「意思決定にかかわる枠組の提案」を目標としている.
前年度の約9年分の長期橋梁モニタリングデータの分析と最適コピュラモデルの検討結果を踏まえて,長期橋梁モニタリングデータに対する提案コピュラ指標による異常検知を行った.提案コピュラ指標の有効性については,マハラノビス距離やベイズ因子による検知結果と比較検討を行った.さらに長期モニタリングにおける気温のような季節変動要因を考慮した異常検知を行うための,ベイズアップデート法の提案とARIMA-Copulaモデルの提案に成功している.その成果をまとめて,Smart Structures and Systemsに投稿し採択されている.ベイズアップデート法の成果は,Structures and Infrastructure Engineeringに投稿し採択されている.また,ARIMA-Copulaモデルについては,専門雑誌に投稿準備を行なっている.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Nanyang Technological University(Singapore)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-term bridge health monitoring and performance assessment based on a Bayesian approach2018

    • 著者名/発表者名
      Chul-Woo Kim, Yi Zhang, Ziran Wang, Yoshinobu Oshima and Tomoaki Morita
    • 雑誌名

      Structures and Infrastructure Engineering

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 883-894

    • DOI

      10.1080/15732479.2018.1436572

    • NAID

      120006537086

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling multivariate ocean data using asymmetric copulas2018

    • 著者名/発表者名
      Yi Zhang, Chul-Woo Kim, Michael Beer and Huliang Dai and Carlos Guedes Soares
    • 雑誌名

      Coastal Engineering

      巻: 135 ページ: 91-111

    • DOI

      10.1016/j.coastaleng.2018.01.008

    • NAID

      120006542006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term health monitoring for deteriorated bridge structures based on Copula theory2018

    • 著者名/発表者名
      Yi Zhang, Chul Woo Kim, Kong Fah Tee, Akhil Garg, Ankit Garg
    • 雑誌名

      Smart Structures and Systems

      巻: 21 ページ: 171-185

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Maintenance Management of Offshore Structures with Stochastic Markovian Models2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, C.W. Kim, K.F. Tee
    • 雑誌名

      Structural Infrastructure Engineering

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1068-1080

    • DOI

      10.1080/15732479.2016.1236393

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimal Sustainable Life Cycle Maintenance Strategies for Port Infrastructures2017

    • 著者名/発表者名
      Yi Zhang, Chul-Woo Kim, Kong Fah Tee, Jasmine Siu Lee Lam
    • 雑誌名

      Journal of Cleaner Production

      巻: 142 ページ: 1693-1709

    • DOI

      10.1016/j.jclepro.2016.11.120

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Use of copula theory in the long-term health monitoring for deteriorated bridges2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang and C.W. Kim
    • 学会等名
      the 12th International Conference on Structural Safety and Reliability (ICOSSAR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Maintenance Strategies for Developing Sustainable Port Infrastructures2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang and C.W. Kim
    • 学会等名
      IAME2017, the Annual Conference of the International Association of Maritime Economists
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bridge condition assessment from long-term monitoring by means of Bayesian hypothesis test2016

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, Z. Wang, T. Morita, M. Kawatani, K. Takase
    • 学会等名
      The Fifth International Symposium on Life -Cycle Civil Engineering, IALCCE2016
    • 発表場所
      TU Delft, The Netherlands
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Maintenance Strategies of Port Infrastructure Based on Randomized Markovian Models2016

    • 著者名/発表者名
      Yi Zhang, Chul-Woo Kim, Jasmine Siu Lee Lam
    • 学会等名
      Conference on Logistics and Maritime Studies on One Belt One Road (LMS on OBOR2016)
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2016-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Maintenance Strategy of Port Infrastructure Based on Randomized Markovian Models2016

    • 著者名/発表者名
      Yi Zhang, Chul-Woo Kim, Jasmine Siu Lee Lam
    • 学会等名
      Conference on "Logistics and Maritime Studies on One Belt One Road" (LMS on OBOR2016)
    • 発表場所
      香港
    • 年月日
      2016-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Infrastructure Innovation Engineering

    • URL

      http://infra.kuciv.kyoto-u.ac.jp/pub.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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