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2015 年度 実績報告書

共通原因故障とリスクに着目した確率論的安全評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25350490
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

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, 電気情報学群, 教授 (50546041)

研究分担者 柳 繁  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, 電気情報学群, 教授 (10546039)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード共通原因故障 / 確率論的安全評価 / 信頼性 / 安全性 / リスク / 最適運用方策
研究実績の概要

共通原因故障とは、従属故障の一種であり、同一原因によりシステム中の複数の機器が故障する故障モードである。システムの確率論的安全評価を行う際に、共通原因故障によるリスクを適切に組み入れる必要がある。本研究は、従来の共通原因故障解析の適用範囲を拡大し、より現実的な解析方法を体系化することを目的としている。共通原因故障を解析する方法は明示的手法と非明示的手法に大別される。それぞれ長所短所があるため、両方のアプローチにより研究を行う必要があるが、本年度は昨年に引き続き非明示的手法を中心に研究を進めた。
本年度に行った研究は、1)αファクタ法を用いたk-out-of-n型システムの故障確率の定式化、2)提案手法の解析精度の検討、3)事故リスクを考慮しコストを評価尺度としたシステムの最適運用方式、4)多変量指数分布を用いた共通原因故障解析、である。
1)では、一般に冗長構成として用いられるk-out-of-n型システムに対して、その故障確率を定式化することにより、一般的な非明示的手法であるαファクタ法の適用範囲を大幅に拡大した。2)では、1)で提案した手法の解析精度をモンテカルロシミュレーション、マルコフ解析を用いて検証し、共通原因基本事象間の独立性の仮定により、機器故障率によっては無視できない誤差が生じることを明らかにした。3)は、システムの長期運用において発生する可能性がある致命的な故障のリスクを評価するために、リスクを単位時間当たりの損失コストで定義し、最適な点検間隔、オーバーホール間隔、修理方式について議論した。4)は、2)で明らかになった近似誤差の問題を解決するため、機器間の独立性の仮定を含まない、全く異なる解析方法を検討する必要が出てきたため、新たに取り組んだ項目である。多変量指数分布を用いたショックモデルを用いて共通原因故障を解析するための予備的研究を行った。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Periodic and Non-Periodic Inspection Policies for a One-Shot System with Minimal Repair2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kitagawa, T. Yuge, S.Yanagi
    • 雑誌名

      Journal of Japan Industrial Management Association

      巻: 66 ページ: 387-395

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating Failure Probability of a k-out-of-n System Considering Common-cause Failures2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yuge, S. Yanagi
    • 雑誌名

      Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (IEICE)

      巻: E98-A ページ: 2025-2030

    • DOI

      10.1587/transfun.E98.A.2025

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Availability Analysis of a Multibase System with Lateral Resupply between Bases2015

    • 著者名/発表者名
      N. Okuda, N. Tamura, T. Yuge, S. Yanagi
    • 雑誌名

      Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (IEICE)

      巻: E98-A ページ: 2084-2090

    • DOI

      10.1587/transfun.E98.A.2084

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Maintenance Policy of a Multi-unit One-shot System with Minimal Repair2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kitagawa, T. Yuge, S. Yanagi
    • 雑誌名

      Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (IEICE)

      巻: E98-A ページ: 2077-2083

    • DOI

      10.1587/transfun.E98.A.2077

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Approximation method for obtaining availability of a two-echelon repair system with priority resupply2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Aizu, T. Yuge, S. Yanagi
    • 雑誌名

      Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (IEICE)

      巻: E98-A ページ: 1077-1084

    • DOI

      10.1587/transfun.E98.A.1077

    • 査読あり
  • [学会発表] 多変量指数分布を用いたシステムの共通原因故障解析2016

    • 著者名/発表者名
      丸山 恵、 弓削哲史、 柳 繁
    • 学会等名
      電子情報通信学会2016年総合大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-20
  • [学会発表] Maintenance Modelling for a System on Navy Ship2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kitagawa, T. Yuge, S.Yanagi
    • 学会等名
      The 2nd East Asisa Workshop on Industrial Engineering
    • 発表場所
      Seoul
    • 年月日
      2015-11-06 – 2015-11-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 艦艇搭載システムの保全モデル2015

    • 著者名/発表者名
      北川智大、弓削哲史、柳 繁
    • 学会等名
      電子情報通信学会信頼性研究会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2015-10-16
  • [学会発表] 小修理を伴うワンショットシステムの取替時期管理方法に関する考察2015

    • 著者名/発表者名
      北川智大、弓削哲史、柳 繁
    • 学会等名
      電子情報通信学会信頼性研究会
    • 発表場所
      青森市
    • 年月日
      2015-07-31
  • [学会発表] Non-periodic inspection and replacement policy for a multi-unit one-shot system with minimal repair2015

    • 著者名/発表者名
      T.Kitagawa, T.Yuge, S.Yanagi
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Mathematical Methods in Reliability
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-06-01 – 2015-06-04
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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