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2018 年度 実施状況報告書

スパースモデリングによる重要シナリオ抽出:地震被害推定におけるシナリオ爆発の制御

研究課題

研究課題/領域番号 17K12997
研究機関東京大学

研究代表者

小川 芳樹  東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (70794296)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード統合被害推定 / マイクロジオデータ / スパースモデリング / Lasso
研究実績の概要

平成30年度は,①倒壊・火災・津波による被害を詳細かつ統合的に推定できる環境構築し、②多数シナリオに基ずく重要シナリオ抽出手法のアルゴリズム開発の検討を行った。
①に関しては、建物や人単位で倒壊・火災・津波の各事象を統合して人的・物的な被害推定を行った. 物的被害に関しては,揺れと津波による建物倒壊と火災焼失による被害を対象として推定を行った. 人的被害に関しては,倒壊・火災のみと津波を加えた2パターンで推定を行った. また人口分布の初期位置を15分単位で変動させてシミュレーションすることにより35万シナリオの計算を行った. 倒壊,火災,津波で約35万シナリオと膨大な数を可能にした. 以上によりマイクロジオデータを用いることで建物単位・人単位の非集計分析が可能になり, 高度被害推定モデルを導入できる環境が構築された.
②に関しては、本研究目標である重要なシナリオ抽出に向けて、幾つかのスパースモデリング手法の検討を行った。具体的には、一部の被害推定データを用いて最大被害量を5次メッシュ単位で計算し、スパースモデリングを適用した。スパースモデリング手法は、Lasso, Group Lasso, Adaptive Lassoなどを用いた検討を行った。

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

平成30年度の研究計画のうち,建物データや人流データ(入力データ)の作成は,すべて予定通りに実施できた.また地震、津波、火災による統合シミュレーションに関しては、物的被害に関しては南海トラフ沖地震を想定した地震動と津波シミュレーション結果をインプットした上で、既往モデルを適用することによって被害推定可能になった。人的被害に関しては、MASを利用したモデルの検討をした。これにより、また本研究の肝でもある多数シナリオからの重要シナリオ手法の検討についても行った。具体的には、スパースモデリングのLassoなどにより各メッシュの最大被害に対して各シナリオの感度を算出すること重要シナリオ検出についても検討できた.以上より,おおむね順調に進展していると判断した.

今後の研究の推進方策

今後は,スパースモデリングによる被害評価をする。すなわち推定結果を統計的分析することで地域ごとの重要な被害・シナリオを求める. はじめに、平成30年度の計画で推定した多様シナリオからリスク分布を明らかにする. 次に各シナリオの尤度を計算することで地域(メッシュ) ごとにリスク分布を求め, 重要被害量(最大被害量,平均値以上の最尤被害量, 最尤被害量) を推定する. 最後に地域ごとに求めた重要被害量からそれらを説明するシナリオをスパースモデリングから抽出することを提案し,手法の有効性を示すことを計画している.

次年度使用額が生じた理由

当初購入予定であったサーバーの購入について、大学施設内の大規模計算機システムを用いて計算したため、その金額分だけ次年度利用額が生じた。
それらについては,次年度において論文投稿などで利用する計画である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Estimation of Supply Chain Network Disruption of Companies Across the Country Affected by the Nankai Trough Earthquake Tsunami in Kochi City2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ogawa, Yuki Akiyama, Muneta Yokomatsu, Yoshihide Sekimoto, and Ryosuke Shibasaki
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Reserch

      巻: 14(3) ページ: 508~520

    • DOI

      10.20965/jdr.2019.p0508

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Developing a Model for Estimating the Home Return of Evacuees Based on the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami -Utilizing Mobile Phone GPS Big Data2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, Y., Sato, T., Akiyama, Y., Shibasaki, R. and Sekimoto, Y.
    • 雑誌名

      Advances and New Trends in Environmental Informatics

      巻: 1 ページ: 227-240

  • [学会発表] Geospatial information and machine learning application in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ogawa
    • 学会等名
      2018 International Conference on Geospatial Information Science
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 荒川流域における大規模水害を対象とした経済的影響の推定2018

    • 著者名/発表者名
      楊少鋒,小川芳樹,秋山祐樹,柴崎亮介,池内幸司
    • 学会等名
      第27回地理情報システム学会
  • [学会発表] 南海トラフ地震・津波を想定したサプライチェーンへの被害波及と復興シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      小川芳樹,秋山祐樹,横松宗太,関本義秀,柴崎亮介
    • 学会等名
      CSIS DAYS 2018
  • [学会発表] Estimation of the economic impact of large-scale flooding in the Tokyo metropolitan area2018

    • 著者名/発表者名
      Yang, S., Ogawa, Y., Akiyama, Y., Shibasaki, R. and Ikeuchi, K.
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Big Data
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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