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人工知能技術を援用した道路ネットワーク構造物群の維持管理技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04330
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関東京都市大学

研究代表者

丸山 收  東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 教授 (50209699)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードstructural deterioration / network structure / repair strategy / asset management / 維持管理 / アセットマネジメント / 確率論的最大損失評価 / 機械学習 / 劣化予測 / ライフライン維持管理 / 確率微分方程式 / 確率場情報更新 / カーネル補間 / 構造物維持管理 / 人工知能 / 道路交通網
研究成果の概要

本研究では,ネットワーク構造系を対象として,社会基盤施設群を,包括的に維持管理する戦略について検討することを目的としている.個々の社会基盤施設の健全度および将来の劣化状態を予測し,施設群をポートフォリオとして捉え,本来果たすべき機能に対して,物理的損失,機能的損失を考慮して,予算制約などの条件下で効率的な予算配分を行う実務的な戦略を構築する.
点検データに確率微分方程式を用いて,トンネル構造物の近未来劣化予測および補修戦略の策定のための理論開発を行った.空間的に広がりのある構造系のポートフォリオリスクを評価する際に,相関を考慮する手法の開発を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,構造物点検データの有効活用を目的として,1)点検データを基に確率微分方程式による予測式により構造物の近未来の状態把握を行うこと,2)最適な点検・補修時期を理論的に求めること,更に3)道路,トンネル,橋梁などの構造物群で構成される道路ネットワークの維持管理補修戦略の構築を行った.膨大な社会資本の点検データは,いわゆる「ビック・データ」である.与えられたデータから有益な情報を見出し,社会資本の維持管理に必要な知見を与えることの学術的な意義は大きいと考えられる.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Probable maximum loss of a pipe network due to earthquakes: a case study in Iloilo city, Philippines2020

    • 著者名/発表者名
      Samantha Louise N. Jarder, Lessandro Estelito O. Garciano, Osamu Maruyama
    • 雑誌名

      International Journal of Disaster Resilience in the Built Environment

      巻: Vol.12 号: 2 ページ: 223-237

    • DOI

      10.1108/ijdrbe-03-2020-0017

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposed resilience index of water lifeline systems2020

    • 著者名/発表者名
      Carandang, A.M.S., Garciano, L.E.O., Maruyama, O. and De Jesus, R.
    • 雑誌名

      International Journal of Disaster Resilience in the Built Environment

      巻: Vol.11 号: 3 ページ: 253-264

    • DOI

      10.1108/ijdrbe-04-2020-0030

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リスク最適制御の数値解法に対する重点サンプリング法の適用2019

    • 著者名/発表者名
      兼清泰明,東平蔵,檀寛成,須藤敦史,丸山收,佐藤京
    • 雑誌名

      The Ninth Japan Conference on Structural Safety and Reliability

      巻: Vol.9 ページ: 15-22

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] implified Probable Maximum Loss Model from Generated Correlated Seismic Damaged Ratio2022

    • 著者名/発表者名
      Samantha Louise Jarder
    • 学会等名
      令和4年度 土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Kernal Regression Estimator for Damage States of Tunnel Lining Concrete2019

    • 著者名/発表者名
      Osamu Maruyama
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP13)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kernel Regression Estimator for Damage States of Tunnel Lining Concrete2019

    • 著者名/発表者名
      OSAMU MARUYAMA
    • 学会等名
      13th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP13)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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