| 研究課題/領域番号 |
19H00777
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
桑原 雅夫 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任教授 (50183322)
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| 研究分担者 |
水谷 大二郎 東北大学, 工学研究科, 助教 (30813414)
佐津川 功季 東北大学, 情報科学研究科, 助教 (40867347)
川崎 洋輔 日本大学, 工学部, 准教授 (90751793)
熊谷 靖彦 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, NICHeシニアリサーチ・フェロー (10368855)
岡 宏一 高知工科大学, システム工学群, 教授 (10160649)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)
2022年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2021年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2020年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 維持管理 / 利用者損失 / 道路施設 / 現場技術者アンケート / 点検効率化 / 生存確率 / 部品配置 / 部品配置問題 / 社会便益 / 故障過程 / 社会損失 / 故障確率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高速道路施設の維持管理の高度化を目的として，以下の3項目を実施する．
1. 供用状況下の施設の故障過程を明らかにする．
2. 施設の故障による利用者の社会便益の変化をて定量化する．
3. 社会便益，ライフサイクル費用，事故リスクを考慮した社会的総余剰を最大化するように維持管理施策を最適化する．
道路施設の維持管理については，故障過程が定量化された事例は過去にはほとんどない上，施設故障が利用者側の社会便益に与える影響評価も行われていない．本研究は，施設管理に従事する研究協力者と連携しながら，データの科学的分析に基づいて故障過程と社会便益を明らかにし，社会的総余剰の最大化による維持管理の最適化を行う．
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| 研究成果の概要 |
道路施設の維持管理高度化を目的とし以下を明らかにした．①故障過程の評価：設置や故障時期が不明のデータも考慮した生存確率の推定方法を提案するとともに，実管理データを用いて各種施設の生存確率を推定した．②社会損失の評価：施設が故障した場合の利用者損失と管理者費用を，実際の故障，需要データを用いて定量評価した．特に，利用者損失の評価はこれまで行われておらず，本研究の独創的な点である．③維持管理施策の提案：推定した故障過程，社会損失に基づき，社会的総余剰最大化問題を定式化し，維持管理施策（点検間隔，更新間隔，部品の備蓄管理など）を提案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，道路施設の維持管理の高度化を目的としてしている．インフラの老朽化が進む近年では，道路施設を含めたインフラの維持管理に対する社会的要請はきわめて大きい．しかし，道路施設の維持管理については，故障過程が定量化された事例は過去にはほとんどない上，施設故障が利用者側の社会損失に与える影響評価も行われていない．本研究は，施設管理に従事する研究協力者と連携しながら，データの科学的分析に基づいて故障過程と社会損失を明らかにするものであり，社会的総余剰の最大化による維持管理の最適化は，従来とは一線を画す優れたインフラマネジメントのための新たなフレームワークを提示するものである．
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