| 研究課題/領域番号 |
20H02264
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分22050:土木計画学および交通工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
水谷 大二郎 東北大学, 工学研究科, 助教 (30813414)
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| 研究分担者 |
奥村 誠 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (00194514)
山口 裕通 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (10786031)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | アセットマネジメント / インフラマネジメント / 最適化数理 / ネットワークレベル / 動的需要制御 / 確率制御 / マルコフ決定過程 / 組合せ爆発 / 動的計画法 / 統計的劣化予測 / 統計学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，動的需要制御によりインフラの劣化過程を制御し，インフラマネジメントを高度化する，という方法論を提案する．その際，社会的総余剰（インフラによる便益－維持管理費用）を評価基準とし，社会的最適状態となるような動的需要制御施策及びインフラマネジメント施策を導出する．それにより，社会的総余剰の増加，維持管理費用の削減や平準化，インフラの劣化・災害リスクの低減に大きく資することができ，現在のインフラマネジメントを取り巻く状況を，インフラの劣化を制御するという新たな考え方により，大幅に改善し得ると考えられる．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，社会インフラの効率的なマネジメントのために，インフラの劣化に影響を及ぼす需要（例えば，橋梁における交通量（交通量の多い橋梁は劣化進展が速いことが知られている））を適切に制御するための方法論を開発した．具体的には，需要減少状況下の代替的な2橋梁に対して，動学的な需要制御施策と廃棄タイミングを同時に最適化するような方法論を開発し，それにより求められた施策により，インフラの価値が増加し，維持管理費用が低減できることを示した．また，提案方法論をより現実的な状況に適用するために，ネットワークレベルのマネジメント施策最適化問題での課題であった組合せ爆発の解消方法についても新たな提案を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
老朽化の進展するインフラのマネジメントの効率化が社会的な課題となっている．このような状況に対して，動学的需要制御により，インフラのマネジメントの効率化を図った点に本研究の社会的意義がある．また，既存の学術研究では，本研究で取り扱った動的需要制御のインフラマネジメント上の有用性が分析された事例は存在せず，この点に本研究の新規性や学術的意義がある．また，動的需要制御施策をより一般化されたインフラシステムに適用するために，組合せ爆発の解消方法を提案しており，この手法は，ネットワークレベルのマネジメント施策最適化問題に対して幅広く適用できるため，この点にも本研究の学術的・社旗的意義がある．
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