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スパースモデリングによる重要シナリオ抽出:地震被害推定におけるシナリオ爆発の制御

研究課題

研究課題/領域番号 17K12997
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関東京大学

研究代表者

小川 芳樹  東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (70794296)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードスパースモデリング / 建物データ / 人流データ / シナリオ爆発 / LASSO / 被害シミュレーション / 地震津波 / 詳細な被害推定 / 統合被害推定 / マイクロジオデータ / Lasso / 機械学習 / 携帯電話GPSデータ / 人口分布 / 被害推定 / 被害分布 / 統合被害 / シナリオ選択
研究成果の概要

地震津波被害推定に必要な建物構造, 築年代を建物単位で推定する手法の開発した。同時に携帯電話プローブデータを用いて,被害想定に適用可能な時間別の人流データを開発した。これらを用いて様々な入力地震動・津波遡上シミュレーション結果に対して全国を対象に建物や人単位で倒壊・火災・津波の各事象を統合して物的・人的なリスクを詳細に推定することが可能になった。この多様シナリオに基づき, 重要被害を説明するシナリオをスパースモデリングから抽出する手法の確立をした。被害分布から重要シナリオの抽出が可能になることは,時系列や入力津波データに由来する地域ごとに起こる固有の被害要因の理解を助長すると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地震津波の被害分布から重要シナリオの抽出が可能になることは時系列や入力津波データに由来する地域ごとに起こる固有の被害要因の理解を助長する。地域ごとの被害要因が恣意的でなく科学的に示すことができれば人の流動や震源域 避難行動の違いが被害にもたらす影響またその結果人の行動などがどのような被害軽減をもたらすかの予測が可能 になる。それだけでなく膨大な計算量を要する MAS Multi agent simulation などの 高精度被害推定モデルを効率よく適用する際の入力シナリオの選定においても応用できると考えられ、学術的高い意味を持つと考える。したがって本研究成果は社会的にも大きな意味を持つ。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Estimating Urban Environment Attributes Indicating Earthquake Damage Vulnerability of Cities using Sparse Modeling2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ogawa, Yoshihide Sekimoto,RYosuke Shibasaki
    • 雑誌名

      Environment and Planning B

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロジオデータを用いた日本全国の家賃形成メカニズムの解明2020

    • 著者名/発表者名
      秋山 祐樹、小川 芳樹、秦 桜蘭
    • 雑誌名

      住総研研究論文集・実践研究報告集

      巻: 46 号: 0 ページ: 1-12

    • DOI

      10.20803/jusokenronbunjisen.46.0_1

    • NAID

      130007851301

    • ISSN
      2433-801X, 2433-8028
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimation of Supply Chain Network Disruption of Companies Across the Country Affected by the Nankai Trough Earthquake Tsunami in Kochi City2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ogawa, Yuki Akiyama, Muneta Yokomatsu, Yoshihide Sekimoto, and Ryosuke Shibasaki
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 14 号: 3 ページ: 508-520

    • DOI

      10.20965/jdr.2019.p0508

    • NAID

      130007626682

    • ISSN
      1881-2473, 1883-8030
    • 年月日
      2019-03-28
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 企業間取引ビックデータを用いた災害時の経済インパクト推計2019

    • 著者名/発表者名
      小川芳樹
    • 雑誌名

      Estrela

      巻: 307 ページ: 11-14

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of the economic im- pact of urban flood through the use of big data on inter-branch office transactions2019

    • 著者名/発表者名
      Shaofeng YANG, Yoshiki OGAWA, Koji IKEUCHI, Yuki AKIYAMA, Ryosuke SHIBASAKI
    • 雑誌名

      自然災害科学

      巻: 38 号: S06 ページ: 185-199

    • DOI

      10.24762/jndsj.38.S06_185

    • NAID

      130007806220

    • ISSN
      0286-6021, 2434-1037
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Firm-level behavior control after large-scale urban flooding using multi-agent deep reinforcement learning2019

    • 著者名/発表者名
      Yang, S., Ogawa, Y., Ikeuchi, K., Akiyama, Y., and Shibasaki, R.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd ACM SIGSPATIAL International Workshop on GeoSpatial Simulation

      巻: - ページ: 24-27

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developing a Model for Estimating the Home Return of Evacuees Based on the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami -Utilizing Mobile Phone GPS Big Data2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, Y., Sato, T., Akiyama, Y., Shibasaki, R. and Sekimoto, Y.
    • 雑誌名

      Advances and New Trends in Environmental Informatics

      巻: 1 ページ: 227-240

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ジオビッグデータを用いた多様なシナリオに基づく南海トラフ地震津波の人的被害推定―高知市周辺を対象として―2018

    • 著者名/発表者名
      小川芳樹,秋山祐樹,金杉洋,柴崎亮介
    • 雑誌名

      E-journal GEO

      巻: 13 号: 1 ページ: 140-155

    • DOI

      10.4157/ejgeo.13.140

    • NAID

      130006701631

    • ISSN
      1880-8107
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 災害後の多部門経済市場の動的過程の数値解析2020

    • 著者名/発表者名
      横松宗太, 小川芳樹, 秋山祐樹, 関本 義秀
    • 学会等名
      京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マルチエージェント深層強化学習を用いた大規模都市型水害後における企業の行動制御2019

    • 著者名/発表者名
      楊少鋒, 小川芳樹, 池内幸司, 秋山祐樹, 柴崎亮介
    • 学会等名
      第28回地理情報システム学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Finding optimal restoration process of road transportation system with Deep Q-network -in case of Western Japan Flooding-2019

    • 著者名/発表者名
      Joo, S., Ogawa, Y., and Sekimoto, Y.
    • 学会等名
      International Associaltion of Geo-informatics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不動産ポイントデータと機械学習を用いた建物の構造・築年代推定モデル2019

    • 著者名/発表者名
      小川芳樹, 沖拓弥, 関本義秀, 柴崎亮介
    • 学会等名
      第28回地理情報システム学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マルチエージェント深層強化学習を用いた大規模都市型水害後における企業の行動制御2019

    • 著者名/発表者名
      楊少鋒, 小川芳樹, 池内幸司, 秋山祐樹, 柴崎亮介
    • 学会等名
      CSISDAYS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 地震被害推定におけるシナリオ爆発の制御に向けたスパースモデリングによる重要シナリオ抽出2019

    • 著者名/発表者名
      小川芳樹, 秋山祐樹, 関本義秀, 柴崎亮介
    • 学会等名
      CSISDAYS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Decision-making system for road-recovery applying deep Q-network2019

    • 著者名/発表者名
      Soohyun Joo, Yoshiki Ogawa, Yoshihide Sekimoto
    • 学会等名
      CSISDAYS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大地震時の物的被害・人間行動モデルを用いた津波浸水想定区域におけるシミュレーション分析2019

    • 著者名/発表者名
      沖拓弥, 小川芳樹
    • 学会等名
      CSISDAYS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Firm-level behavior control after large-scale urban flooding using multi-agent deep reinforcement learning2019

    • 著者名/発表者名
      Yang, S., Ogawa, Y., Ikeuchi, K., Akiyama, Y., and Shibasaki, R.
    • 学会等名
      Proceedings of the 2nd ACM SIGSPATIAL International Workshop on GeoSpatial Simulation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Earthquake Damage Estimation by Soarse Modeing Using Geospatial Big Data2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, Y., Akiyama, Y., Sekimoto, Y.and Shibasaki, R.
    • 学会等名
      IGARSS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of People Flow Data with Individual Demographics based on Mobile Phone GPS Big Data2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, Y., Akiyama, Y. and Shibasaki, R.
    • 学会等名
      the 22nd AGILE Conference on Geo-information Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Geospatial information and machine learning application in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ogawa
    • 学会等名
      2018 International Conference on Geospatial Information Science
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 荒川流域における大規模水害を対象とした経済的影響の推定2018

    • 著者名/発表者名
      楊少鋒,小川芳樹,秋山祐樹,柴崎亮介,池内幸司
    • 学会等名
      第27回地理情報システム学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 南海トラフ地震・津波を想定したサプライチェーンへの被害波及と復興シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      小川芳樹,秋山祐樹,横松宗太,関本義秀,柴崎亮介
    • 学会等名
      CSIS DAYS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of the economic impact of large-scale flooding in the Tokyo metropolitan area2018

    • 著者名/発表者名
      Yang, S., Ogawa, Y., Akiyama, Y., Shibasaki, R. and Ikeuchi, K.
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Big Data
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction of significant scenarios with sparse modeling in earthquake damage estimation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ogawa, Yuki Akiyama, Ryosuke Shibasaki
    • 学会等名
      14th International Conference on Information Systems for Crisis Response and Management
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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