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2019 年度 実施状況報告書

実地形における避難行動を想定した津波被害軽減用流体素子の開発から検証まで

研究課題

研究課題/領域番号 18K04676
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

廣川 雄一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), 特任技術研究員 (30419147)

研究分担者 浅野 俊幸  湘南工科大学, 工学部, 教授 (40377594)
西川 憲明  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), 特任技術研究員 (80415984)
松岡 大祐  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(情報エンジニアリングプログラム), 技術研究員 (80543230)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード安全・安心 / 防災 / 気液二相流 / 流体実験 / 流体シミュレーション / 流体素子 / 浸水避難 / 人流シミュレーション
研究実績の概要

近年、地震活動が増加しており、地震の活動期に入った可能性が指摘されている。大規模な地震が発生した場合には津波による街区等への浸水が発生する可能性があり、被害を軽減するためには事前に検討および対策をしておくことが重要である。特に、浸水避難では浸水速度が避難速度を上回る場合、避難者は避難途中で浸水の被害を受ける可能性が高い。本研究は浸水避難を想定し、浸水の被害を軽減するための手法を研究・開発することで、既存の防災計画を強化する指針を提示し、安全・安心の向上を目指すものである。
今年度は(1)流体シミュレーションの高精度化、(2)流体素子の設計・開発、(3)浸水時徒歩避難の基礎的なシミュレーションに係る検討を行い、下記の成果が得られた。
(1)流体シミュレーションの高精度化: 流体シミュレーションによる浸水速度の予測精度を更に向上させるため、ダム崩壊問題の流体実験を対象とした流体シミュレーションの高度化を検討し、液相(水)の流れをほぼ定量的に再現できることを確認した。
(2)流体素子の設計・開発: 街区への浸水速度を低減させる流体素子の設計・開発手法を検討するとともに、流体素子の設計指針について知見を得ることができた。
(3)浸水時徒歩避難の基礎的なシミュレーション: 土地鑑がある地域住民の場合、未確認の道路が浸水していないと想定して行動すると避難完了率が低下し、未確認の道路が浸水していると想定して行動すると避難完了率が向上する可能性が示唆された。

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

今年度は流体シミュレーションによる浸水速度の予測精度向上のため、シミュレーションモデルの見直しを検討し、ダム崩壊問題の流体実験に対して液相(水)の浸水速度をほぼ定量的に再現することが可能となった。この結果を踏まえ、流体素子の設計・開発手法を検討し、流体素子の設計指針について知見を得ることができた。
浸水避難シミュレーション例では、土地鑑がある地域住民の行動属性を検討し、未確認道路が健全であると想定する楽観主義者は避難完了率が低く、未確認道路が被災していると想定する悲観主義者は避難完了率が高くなる可能性が明らかとなった。

今後の研究の推進方策

ダム崩壊問題の流体実験において気相(空気)用トレーサの運動をより高精度に分析する必要性が判明したため、PIVソフトを導入し、流体実験をより詳細に分析する予定である。当初予定していたGISソフトの導入については、Pre処理ソフトを改良することで不要となる見込みであり、研究実施への影響はない。その他の項目については当初計画通りに実施する予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルス等の影響により、学会開催の中止等が発生した。次年度に本研究に関する調査・打合せに係る旅費や物品購入等を執行する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 浸水シミュレーション予測による浸水徒歩避難の検討2019

    • 著者名/発表者名
      廣川 雄一, 西川 憲明, 山田 武志, 印南 潤二, 浅野 俊幸
    • 雑誌名

      情報処理学会 論文誌

      巻: Vol.60, No.10 ページ: 1672-1682

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Large-Scale Parallelization of the Boids Model on the K Computer and the Heterogeneous Multi-Processing Unit2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hirokawa, Masaaki Terai, Teruo Matsuzawa, Noriaki Nishikawa, Toshiyuki Asano
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: Vol.25, No.1 ページ: pp.24-29

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10015-019-00562-w

    • 査読あり
  • [学会発表] IoTデバイス群の完全性が浸水時避難行動に与える影響についての一考察2019

    • 著者名/発表者名
      廣川 雄一, 西川 憲明, 浅野 俊幸
    • 学会等名
      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019 (JAWS2019)

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公開日: 2021-01-27  

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