外乱によるシステムの機能低下と回復性能の定量評価に関する研究

扰动引起的系统功能退化和恢复性能定量评估研究

• 批准号: 20K05021
• 负责人: 弓削 哲史
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: 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)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05021/
• 关键词: レジリエンス; 共通原因故障; 長期運用; 優先修理; 外乱; ディペンダビリティ; 回復性能

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。今年度は特にノードの需要量に相当するノード重みを考慮したモデルの提案、2段階整備方式に対象を拡張した大規模な同時故障が生起した2段階整備方式の稼働率の算出方法の検討を行った。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。今年度はエッジ重要度を連結数を用いて新たに提案し、モンテカルロシミュレーションにより提案した重要度を評価した。

The research group was selected to evaluate the development of large-scale functional defects, recovery of state defects, and performance of external disturbances. The research topics include: (1) quantitative study of functional impairment and recovery performance; and (2) optimal repair strategy for the use of functional impairment; and (3) detailed research. Details (1): Common causes of large-scale failures due to power failures, external causes, and external causes. The characteristics of the system are: This year, the calculation method of the production rate of the two-stage maintenance mode is discussed. Details (2) The method of selecting the maximum fault time for the fault time after repair is discussed. This year, the number of new proposals used is estimated.

项目成果

Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung, Tomoaki Akiba and Tetsushi Yuge

高桥夏美、宋绍钦、秋叶智明和游格哲志

• 发表时间: 2021
• 作者: 玉手聡;堀智仁;菊田亮一;周波数を考慮した疲労評価に向けたランダム振動の疲労に及ぼす周波数の影響調査;Genetic Algorithm Approach with Network Configuration for Bi-Objective Network Optimization
• 通讯作者: Genetic Algorithm Approach with Network Configuration for Bi-Objective Network Optimization

ネットワークレジリエンスの定量評価モデル

网络弹性定量评估模型

• 发表时间: 2022
• 作者: Satoshi Tamate;Tomohito Hori and Ryoichi Kikuta;南山靖博;弓削 哲史
• 通讯作者: 弓削 哲史

Availability of two echelon repair system with common-cause failures and limited repair capacity

具有共因故障和有限修复能力的两梯队修复系统的可用性

• 发表时间: 2022
• 作者: N. Okubo;T. Yuge;N. Takahashi
• 通讯作者: N. Takahashi

A Simulation Study on Resilience of Systems with Simultaneous Failures

同时发生故障的系统恢复能力的仿真研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 堀口翔伍;津田和城;細山亮;渡部大輔;石橋拓巳，鬼塚優弥，南山靖博，清田高徳;T. Yuge
• 通讯作者: T. Yuge

ネットワークのレジリエンス性能評価近似解法

网络弹性性能评估的近似解

• 发表时间: 2021
• 作者: 鎌田拓実 ; 濱田邦裕 ; 和田祐次郎 ; 七尾丈太 ; 渡邊大介 ; 間島隆博;佐川安正，高橋奈津美，弓削哲史
• 通讯作者: 佐川安正，高橋奈津美，弓削哲史