| 研究課題/領域番号 |
22K18303
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
庄司 学 筑波大学, システム情報系, 教授 (60282836)
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| 研究分担者 |
永田 茂 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 災害過程研究部門, 契約研究員 (50217999)
北原 格 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70323277)
川村 洋平 北海道大学, 工学研究院, 教授 (40361323)
延原 肇 筑波大学, システム情報系, 教授 (80359687)
丸山 喜久 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (70397024)
西尾 真由子 筑波大学, システム情報系, 准教授 (00586795)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
2024年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2023年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2022年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | ライフライン / 末梢系埋設管路 / 地震損傷 / 被害推定アルゴリズム / 道路路面 / 地盤変状 / レジリエンス / 推定アルゴリズム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，上水道の配水管，及び，下水道の汚水管・雨水管等のライフライン末梢系地下埋設管路を対象として，地震起因の地盤変状で被災した埋設管路のデータベースを構築するとともに一般的な地下管路構造の経年劣化メカニズムを陽に反映させたフラジリティーモデルを構築する．その上で，これらのモデルに基づき系の状態推定量の初期勾配ベクトルを設定し，UAVや車両搭載カメラより取得する画像データより推定される道路路面の状態量から，地震で被災した後の管路－埋設地盤系の状態観測量を出力する識別子を創出することで，地震直後の地下埋設管路の損傷推定に関わる高精度かつ効率的なアルゴリズムを開発する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，上水道の配水管や下水道の汚水管・雨水管等のライフライン末梢系地下埋設管路を対象として，埋設地点の道路路面に対する地震起因の地盤変状を画像データとして覚知した場合の埋設管路の損傷推定アルゴリズムを開発した．具体的には，地震起因の地盤変状で被災した埋設管路のデータベースを構築し，強震動と地盤変状が複合的に埋設管路に作用する場合のフラジリティーモデルを構築した．これを踏まえ，UAVや車両搭載カメラ等で取得する画像データより推定される道路路面の状態量から，地震で被災した後の管路－埋設地盤系の状態観測量を出力するモデルを創出し，地震直後の地下埋設管路の損傷推定に関わるアルゴリズムを開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義としては，地震前後の管路－埋設地盤系の状態量を，開削による目視やセンサー配置による直接的なモニタリングではなく，UAVや車両等から撮影された画像データのみによって推定される道路路面の状態量から高精度かつ即時的に推定するアルゴリズムを開発した点にある．社会的意義としては，2024年能登半島地震のように，昨今，激甚化している上・下水道施設等の地震被害に対して，発災後，道路路面の地盤変状を表わす画像データから埋設管路被害をすみやかに推定することができ，かつ，これらのインフラ施設の地震発生後のレジリエンスに資するアルゴリズムを開発し得た点にある．
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