強震動と液状化の複合作用を受けるライフラインネットワークの被害推定システムの開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H01842
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 庄司 学 筑波大学, システム情報系, 教授 (60282836)
• 研究分担者: 吉見 雅行 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (00358417) ; 川村 洋平 秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (40361323) ; 永田 茂 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 防災情報研究部門, 主幹研究員 (50217999) ; 八木 勇治 筑波大学, 生命環境系, 教授 (50370713) ; 北原 格 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70323277) ; 丸山 喜久 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (70397024) ; 先名 重樹 国立研究開発法人防災科学技術研究所, マルチハザードリスク評価研究部門, 主幹研究員 (90500447)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: ライフライン防災 / 強震動 / 液状化 / 被害推定 / システム開発

研究実績の概要

令和元年度には，本研究を通じ蓄積してきた1995年兵庫県南部地震から2018年北海道胆振東部地震に至るライフラインネットワークの被害ビックデータに基づいて，被害推定システムに組み込む指標（地震動強さと被害率の関係を表す被害関数）の体系的な分析を行った．上・下水道埋設管路及び通信用橋梁添架管路を対象として，管路属性と敷設位置の地盤条件に基づき被害データをクロス集計した上で，液状化と地表断層変位の観点から被害データを類型化して分析し指標の精度向上をはかった．研究代表者の庄司と研究分担者の永田及び先名がこのパートを担当した．また，2016年熊本地震を対象としてネットワーク敷設下の工学的基盤への入射波を数値シミュレーションし，研究分担者の八木並びに吉見が震源過程並びに地下構造のモデル化の観点からその精度検証を行った．さらに，熊本地震で被災した橋梁添架管路を対象として，有効応力解析により敷設位置・周辺地盤の非線形地盤震動を算定し，これらを入射境界とする3次元FEMによって被害メカニズムの考察を行った．
併行して，研究タイトルである「強震動と液状化の複合作用を受けるライフラインネットワークの被害推定システム」を完成させた．被害推定システムのユーザーとなる事業者や自治体のユーザビリティが最大となるように，ハザード情報，ハザードに暴露されるネットワーク情報，及び，ネットワークの被害情報の3タイプのユーザー情報をGISで連携させ，上段の指標を介して求められるネットワークの被害推計結果を発災後，リアルタイムで発信するシステムとした．茨城県の上・下水道の関連部局に研究協力をお願いし，システムのプロトタイプの実装を試みた．本研究パートは研究代表者の庄司と研究分担者の永田，北原，川村，丸山が担当し，システムを運用するためのサーバーは研究分担者の北原が所属する筑波大計算科学研究センターに設置している．

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

研究タイトルである「強震動と液状化の複合作用を受けるライフラインネットワークの被害推定システム」を完成させた．システムを運用するためのサーバーは研究分担者の北原が所属する筑波大計算科学研究センターに設置している．

研究成果

• [雑誌論文] 微動アレイ探査における地震計設置場所選定支援プログラムの開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 竿本英貴，吉見雅行
  • 雑誌名: 土木学会論文集A1（構造・地震工学） 巻: Vol.76, No.4 ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイヨン寺院における予防的保全に資する劣化・変形・環境観測システムの構築 (2020)
  • 著者名/発表者名: 川村洋平, 池田啓, 宍戸英彦, 河﨑衣美, 北原格, 丸太寛之, 里知樹, 松井敏也
  • 雑誌名: 考古学ジャーナル 巻: No.736, 2月号 ページ: 29-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Image-quality Improvement of Omnidirectional Free-viewpoint Images by Generative Adversarial Networks (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Oto, Shishido Hidehiko, Kameda Yoshinari, Kim Hansung, Kitahara Itaru
  • 雑誌名: Proceedings of International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISAPP2020) 巻: - ページ: 299-306
  • DOI: 10.5220/0008959802990306
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 下水道埋設管路の地震被害データに対する統一的な整理・分析と解釈 (2019)
  • 著者名/発表者名: 畠山大治，庄司学，永田茂
  • 雑誌名: 土木学会論文集A1（構造・地震工学） 巻: Vol.75, No.4 ページ: I_144-I_169
  • 査読あり
• [雑誌論文] 通信用橋梁系設備の既往地震被害データに関する体系的整理と分析・考察 (2019)
  • 著者名/発表者名: 寺嶌幹裕，庄司学，奥津大，若竹雅人，末冨岩雄，塚本博之，鈴木崇伸
  • 雑誌名: 土木学会論文集A1（構造・地震工学） 巻: Vol.75, No.4 ページ: I_170-I_188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electricity Supply Reliability Modelling for Public Sector Facilities in View of Seismic Disaster Risk (2019)
  • 著者名/発表者名: Shoji, G. and Matsushima, I.
  • 雑誌名: Life-Cycle Analysis and Assessment in Civil Engineering: Towards an Integrated Vision 巻: - ページ: 2799-2804
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2016年熊本地震系列の強震記録から分離した震源・伝播経路・サイト増幅特性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 染井一寛，浅野公之，岩田知孝，宮腰研，吉田邦一，吉見雅行
  • 雑誌名: 日本地震工学会論文集 巻: 第19巻，第６号 ページ: 42-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] 車載カメラ画像を活用した地震時の道路被害の自動抽出 (2019)
  • 著者名/発表者名: 瀬﨑 陸, 丸山 喜久, 永田 茂
  • 雑誌名: 日本地震工学会論文集 巻: 第19巻，第６号 ページ: 6_244-6_257
  • DOI: https://doi.org/10.5610 /jaee.19.6_244
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地理院地図を利用した汎用性の高いハザードマップ可視化アプリの開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 君塚 遼, 丸山 喜久
  • 雑誌名: 土木学会論文集A1（構造・地震工学） 巻: Vol.75, No.4 ページ: I_678-I_687
  • DOI: https://doi.org/10.2208 /jscejseee.75.I_678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation and Verification of a Wi-Fi Ad Hoc Communication System in an Underground Mine Environment (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikeda H., Kawamura Y., Tungol Z. P. L., Moridi M. A., Jang H.
  • 雑誌名: Journal of Mining Science 巻: 55 ページ: 505-514
  • DOI: 10.1134/S1062739119035843
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of 3D rock fragmentation measurement system using photogrammetry (2019)
  • 著者名/発表者名: Jang Hyongdoo, Kitahara Itaru, Kawamura Youhei, Endo Yasunori, Topal Erkan, Degawa Ryo, Mazara Samson
  • 雑誌名: International Journal of Mining, Reclamation and Environment 巻: 34 ページ: 294-305
  • DOI: 10.1080/17480930.2019.1585597
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Calibration of multiple sparsely distributed cameras using a mobile camera (2019)
  • 著者名/発表者名: Shishido Hidehiko, Kitahara Itaru
  • 雑誌名: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering and Technology 巻: 234 ページ: 37-48
  • DOI: 10.1177/1754337119874276
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of an inversion method to extract information on fault geometry from teleseismic data (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Kousuke, Yagi Yuji, Okuwaki Ryo, Fukahata Yukitoshi
  • 雑誌名: Geophysical Journal International 巻: 220 ページ: 1055-1065
  • DOI: 10.1093/gji/ggz496
  • 査読あり
• [学会発表] 発震直後における上・下水道管路被害リアルタイム推計システムの開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 庄司学，皆川大雅，永田茂，北原格
  • 学会等名: 第10回インフラ・ライフライン減災対策シンポジウム, 土木学会
• [学会発表] 2018 年北海道胆振東部地震において被災した下水道埋設管路の被害の傾向 (2019)
  • 著者名/発表者名: 皆川大雅，庄司学
  • 学会等名: 第39回土木学会地震工学研究発表会, 土木学会
• [図書] 2018年北海道胆振東部地震被害調査報告書 第9章 ライフラインの被害，9.3 下水道施設の被害 (2019)
  • 著者名/発表者名: 公益社団法人 土木学会 (分担執筆：庄司学)
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 丸善
• [備考] ライフラインネットワーク・リアルタイム地震被害推定システム（仮称）
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