| 研究課題/領域番号 |
20K05021
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
弓削 哲史 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (50546041)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | レジリエンス / 共通原因故障 / 長期運用 / 優先修理 |
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| 研究実績の概要 |
想定外あるいは想定を超える外乱の発生（ エマージングリスク）により大規模な機能障害の発生と、その状態からの復旧をモデル化し、システムのディペンダビリティ性能（あるいはレジリエンス性能）を評価する研究に取り組んだ。
研究課題を、(1) 外的ショックによる機能障害 および 回復 性能の定量化に関する研究、及び (2) ネットワークトポロジーを用いた最適修理方策、の2つの研究細目に分けて研究を行った。
細目（１）では、電力ネットワークをモデルとして、外的ショックに起因する共通原因故障の発生を大規模障害の発生としてモデル化し、連結ノード数を評価尺度としたシステムレジリエンスの評価方法を考案した。その際に、長期運用を想定し、障害と復旧が繰り返し出現するシステムの様相をマルコフ過程によりモデル化したことが特徴である。またネットワークの要素数が増大したときの対処として、近似解析手法の検討も行った。
細目（２）では、ネットワークの正常ノードの割合をシステムの性能として用い、修復完了時にシステム性能が最大となる故障エッジを選択する方法を検討した。ランダムに修理エッジを選ぶ場合と比較し、提案方法の妥当性を検証した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
外的ショックによる機能障害および回復性能の定量化のため、今年度は細目(1)に関して、（１）共通原因故障の発生を大規模障害とみなしエマージングリスクのモデル化、（２）長期運用を想定した運用レジリエンスの評価方法の確立（３）モンテカルロシミュレーションによる修復順序の違いの確認、を行った。コロナ渦の影響で、当初予定していた海外および
国内出張による情報収集ならびに研究発表による他の研究者との意見交換ができなかったたが、（１）（２）（３）の理論考察を優先して進めた結果、一定の成果を得た。しかしながら成果の発表がオンラインでの国内会議のみであり、実施した研究に対して十分な批評を受けていないため、また成果を論文として発表するに至らなかった。
細目(2)は、システム性能が最大となる故障エッジを選択する方法を検討したが、当初目標としていた、エッジ重要度の策定には至らなかった。
以上より、現在の全体としての進捗は、やや遅れていると判断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き2つの研究細目それぞれに、計画に基づいて研究を実施する。令和4年度は細目(1)に関して、より大規模なシステムに適用できるよう近似方法の改善を進める。また、故障の状況により修理施設を選択する2段階整備方式に対象を拡張し、大規模な同時故障が生起したときのシステムの稼働率の算出方法の検討、最適予備品配置問題の検討を行う。
細目(2)に関しては、細目（１）と比較すると進捗が遅れているので、早急に、修復順序決定のためのエッジ重要度の評価方法について検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初予定していた国内旅費、外国旅費の支出が全くなかったことにより次年度使用額が増大した。次年度は、コロナの状況にもよるが、外国出張を当初予定より増やし3回予定している。
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