| 研究課題/領域番号 |
22KJ0313
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| 補助金の研究課題番号 |
22J22330 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 |
中里 悠人 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2024年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 社会基盤施設群 / 維持管理施策 / 数理最適化 / システム最適化 / 組み合わせ爆発 / ライフサイクル費用 / 最適化アプローチ / 相互関係 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アセットマネジメント分野では，社会基盤施設の価値を最大限引き出せるよう，点検・補修タイミングと工法を決定する維持管理施策に関する研究が蓄積されてきた．大規模な社会基盤施設群においては，組み合わせ爆発により，最適な維持管理施策の導出が困難である．本研究は，多種多様な社会基盤施設群に対して効率的な維持管理施策の導出手法の解明を目的とする．維持管理施策の導出手法として最適化アプローチをもちいるが，本研究では，まず施設群が持つ各種相互関係ごとの，効果的な最適化アプローチを解明する．次に，複数の相互関係を併せ持つ社会基盤施設群に対して，複合的な最適化アプローチを用いた維持管理施策の導出手法を解明する．
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| 研究実績の概要 |
日本には道路や橋梁などの社会基盤施設が大量に存在し，2012年の笹子トンネル天井板落下事故以降，適切な維持管理による安全性・利便性の確保が重要課題となっている．増大する維持管理・更新費用に対し予算は限られるため，社会基盤施設の維持管理・更新を効率的に実施するためのアセットマネジメントの研究が求められている．
単一の社会基盤施設に対しては，数理最適化手法を用いてライフサイクル費用を最小化する維持管理施策の研究が蓄積されてきた．しかし，実務においては複数の社会基盤施設（以下，施設群）は同時に管理される．施設群の間には，様々な相互関係が存在し，既存する計算手法では組み合わせ爆発により，実務的な維持管理施策の導出が困難である．
本研究の目的は，多様な施設群の維持管理施策最適化問題に対する，最も有効な最適化アプローチの解明であり，昨年度に引き続き，同時補修による費用削減，共通の予算制約，利用価値の相関，といった相互関係が存在する維持管理施策最適化問題についての研究を行った．
7月にはイタリア・ミラノで行われた査読付き国際学会IALCCEにて，「道路ネットワークを複数のグループに分けて維持管理する最適化アプローチ」についての研究発表を行い，世界各国の実務者と研究者から，研究の実用性や今後の方向性についての討論を行った，
この時得られた知見をもとに，新たに「道路ネットワークを複数の時間に分けて維持管理する最適化アプローチ」についての研究を進み，その成果を第68回土木計画学研究発表会・秋大会等の研究発表会にて発表し，現在その成果の，国際雑誌への論文投稿をを行なっている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究は当初の計画通りおおむね順調に進展している．当初の予定である，単一の相互関係を有する施設群の性質解明については，「同時補修による費用削減」があるケースに加えて，「利用価値の相関」があるケースの問題の性質解明と最適化アプローチの開発を行った．また，複合的な性質を有するケースに対しても，「道路ネットワークを複数のグループに分けて維持管理する最適化アプローチ」や「道路ネットワークを複数の時間に分けて維持管理する最適化アプローチ」を提案した．
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| 今後の研究の推進方策 |
提案したアプローチの実用化に向けて，提案した様々なアプローチの汎用性の確認，より汎用的なものにするための改良や，具体的な問題に実用する際の改良について検討する．
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