| 研究課題/領域番号 |
19H00777
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
桑原 雅夫 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (50183322)
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| 研究分担者 |
水谷 大二郎 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (30813414)
川崎 洋輔 東北大学, 情報科学研究科, 助教 (90751793)
熊谷 靖彦 高知工科大学, 地域連携機構, 名誉教授 (10368855)
岡 宏一 高知工科大学, システム工学群, 教授 (10160649)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 維持管理 / 道路施設 / 社会損失 / 故障過程 |
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| 研究実績の概要 |
高速道路施設の維持管理の高度化に資することを目的として，NEXCO西管内の維持管理業務にあたっている組織と連携して，分析に必要なデータの収集と整理を行った．具体的な作業としては，（１）維持管理に関する台帳，点検，故障に関するデータの収集と整理を行った，（２）故障時に利用者が被る社会損失の評価に必要なデータとして，交通量および渋滞状況に関するデータの収集と整理を行った．
次に，維持管理の高度化に必要な以下の方法論について検討を行った：（１）施設の故障過程について維持管理データの統計的分析を行い，故障過程の特性を把握した．また，それに基づいて，ワイブル劣化過程を用いたプロトタイプのモデル化を実施した，（２）施設が故障すると，旅行時間や事故リスクの増大といった利用者側の不利益が発生する．このような利用者側の社会損失を，交通工学の知見を援用して定量的に評価する方法論を提案した．すなわち，ある施設の故障が発生するタイミングと故障が継続する時間と関連付けながら社会損失を算定する方法を提案した，（３）維持管理に従事している実務者へのヒアリングなどを実施して，維持管理業務に必要な管理者側の費用について，業務内容と必要な費用の枠組みを整理した，（４）維持管理の方策には，事後保全，予防保全，予測保全などがあるが，上記の故障過程，利用者側の社会損失，および管理者側の費用を考慮して維持管理の方策を最適化する方法論の検討を開始した．
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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
当初の予定通り，実際に高速道路施設の維持管理業務を行っている組織と連携して，分析に必要な維持管理データ，交通需要データ等を収集するとともに，そのデータ整理を行った．
さらに，道路施設の維持管理の高度化のための方法論として，予定していた下記をすべて完了させた．
（１）施設の故障過程のプロトタイプのモデル化，
（２）故障時の社会損失評価の方法論の提案，
（３）管理者側の維持管理費用の構成の把握，
（４）総費用を最小化する最適維持管理施策を求める方法論の検討開始
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度は，昨年度開始した維持管理施策の最適化フレームワークの開発を継続させるとともに，故障過程の劣化モデルと社会損失の評価手法を，実際の道路施設に適用する．適用施設としては，維持管理業務としても重要で，かつ故障した際に利用者への影響が大きい施設として，ETC施設，情報版への適用を予定している．
ETC施設については，通信設備，発進制御棒などの個別装置ごとの故障特性を把握するとともに，提案したワイブル故障過程の適用を行う．また，ETC施設が故障した際に利用者が被るであろう料金所における遅れ時間を定量的に評価する．
情報版については，利用者への影響が明確な高速道路の入口情報版に焦点を当て，その故障過程と利用者損失の定量的な評価を試みる．
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