地震時リアルタイム制御のための大規模システムの最適ブロック分割に関する研究

地震实时控制大型系统最优分块研究

• 批准号: 11780338
• 负责人: 能島 暢呂
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780338/
• 关键词: リアルタイム地震防災; 緊急対応; 大規模システム; ブロック化; 動的計画法; 遺伝的アルゴリズム; ベイズ意思決定方式; 逐次確率比検定

空間的な広がりを持つシステムにおいては,地震被害の局限化と波及防止のため,連続的な構造物群をブロック分割するリアルタイム対応が有効である.本研究はこの課題を「大規模システムの最適ブロック分割問題」と「緊急対応の意思決定問題」という2つの数理的問題として定式化し,それぞれの解法を提案するものである.まず「大規模システムの最適ブロック分割問題」については,線状構造物の一次元分割問題を考え,被害波及を最小化するための最適分割問題を定式化した.その解法として動的計画法とGA(遺伝的アルゴリズム)を応用した手法を提案し,数値計算によって最適分割形状に関与する要因について考察した.この手法を,複雑な形状の線状構造物に適用できるよう拡張し,阪神・淡路大震災における阪神水道企業団の送配水管網のブロック分割を対象としたケーススタディーを実施した.次に「緊急対応の意思決定問題」については,緊急対応の迅速化・正確化・合理化を支援するため,地震時リアルタイム対応に関する意思決定プロセスの数理モデルを構築した.その一つは,地震動強度情報に基づく緊急対応の意思決定プロセスである.地震動強度を即座に行動に結びつけるために,ベイズ決定方式による期待被害最小化の行動戦略を定式化した.もう一つは,地震動強度情報による被害推定を,実被害情報の入手に応じて逐次更新し,被害の全体像を先行予測する意思決定プロセス・モデルである.ベイズ確率の方法を応用し,被害率(または被害確率)の確率分布の母数を推定するとともに,被害の全数を逐次予測し,緊急対応の意思決定の判断材料とするものである.このモデルに基づいて,岐阜県で実施された地震被害想定のデータをもとに,本提案手法のケーススタディーを行った.その結果,迅速性と推定精度のバランスを考慮した緊急時の意思決定支援モデルとして,提案手法の有効性が示された.

Space な hiroo が り を hold つ シ ス テ ム に お い て は, earthquake killed の localized と spread to prevent の た め, even 続 な construction group of を ブ ロ ッ ク segmentation す る リ ア ル タ イ ム 応 seaborne が have sharper で あ る. This study は こ の subject を "massive シ ス テ ム の optimum ブ ロ ッ ク segmentation problem" と "emergency 応 seaborne の mean decision problem" と い う 2 つ の mathematical problem と し て demean し, そ れ ぞ れ を の solution proposal す る も の で あ る. ま ず "large-scale シ ス テ ム の optimum ブ ロ ッ ク segmentation problem" に つ い て は, linear structure の yuan division asked at a time Topic を え, murder spread を minimize す る た め の optimal segmentation problem を demean し た. そ の solution と し て moving planning law と GA (but 伝 ア ル ゴ リ ズ ム) を 応 with し を proposal し た technique, the numerical calculation に よ っ て shape optimal segmentation に masato and す る by に つ い て investigation し た. こ の を, complex 雑 な shape の linear structure に で shall apply き る よ う company, zhang し, kobe, thin way big earthquake に お け る hanshin channel enterprise 団 の send water distribution pipe network の ブ ロ ッ ク segmentation を like と seaborne し た ケ ー ス ス タ デ ィ ー を be applied し た. に "emergency 応 seaborne の mean decision problem" に つ い て は, emergency 応 seaborne の quickly turn, right turn, rationalization を support す る た め, earthquake リ ア ル タ イ ム 応 seaborne に masato す る mean decision プ ロ セ ス の mathematical モ デ ル を build し た. そ の a つ は, ground motion intensity intelligence に base づ く emergency 応 seaborne の mean decision プ ロ セ ス で あ る. Ground motion intensity を namely a に action に knot び つ け る た め に, ベ イ ズ decision way に よ る expect murdered minimize の action 戦 slightly を demean し た. も う a つ は, ground motion intensity intelligence に よ る was presumed を, be killed with intelligence の に 応 じ て successive update し, killed all like の を leading to measure す る mean decision プ ロ セ ス · モ デ ル で あ る. ベ イ ズ probabilistic の way を 応 し, murdered rate (ま た は murder rate) の の probabilistic distribution parameter を presumption す る と と も に, murdered の し を successive to the test, the emergency 応 seaborne の mean decision の judgment material と す る も の で あ る. こ の モ デ ル に base づ い て, gifu 県 で be applied さ れ た earthquake killed scenarios の デ ー タ を も と に, this proposed technique の ケ ー Line ス ス タ デ ィ ー を っ た. そ の results, quick sex と presumed accuracy の バ ラ ン ス を consider し た emergency の mean decision support モ デ ル と し て, proposal gimmick の have sharper sex が shown さ れ た.

项目成果

Nojima,N.and Sugito,M.: "Simulation and Evaluation of Post-earthquake Functional Performance of Transportation Network"Proc.of the 12th World Conference on Earthquake Engineering, Auckland, New Zealand. No.1927 (2000)

Nojima,N. 和 Sugito,M.：“交通网络地震后功能性能的模拟与评估”第十二届世界地震工程大会记录，新西兰奥克兰。

能島暢呂、杉本真太: "地震時緊急対応における意思決定プロセスのモデル化とその最適化"第25回地震工学研究発表会講演論文集. 1125-1128 (1999)

Noburo Noshima、Shinta Sugimoto：“地震应急响应决策过程的建模和优化”第25届地震工程研究会议论文集1125-1128（1999）。

能島暢呂,杉戸真太: "被害発生率指標の不確定性を考慮したシステム信頼性解析"JCOSSAR2000論文集(第4回構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム). 217-224 (2000)

Noburo Noshima、Shinta Sugito：“考虑损坏发生率指数不确定性的系统可靠性分析”JCOSSAR2000 论文集（第四届国内结构安全与可靠性研讨会）（2000 年）。

能島暢呂、杉戸真太: "地震時リアルタイム対応行動における意思決定プロセスのモデル化"土木学会中部支部平成10年度研究発表会. 129-130 (1999)

Noburo Noshima、Shinta Sugito：“地震期间实时响应行为的决策过程建模”1998 年研究报告，日本土木工程师学会中部分会 129-130 (1999)。

能島暢呂: "地震リスクマネジメントのための集約型・非集約型リスク評価モデル"第30回安全工学シンポジウム オーガナイズドセッション「災害リスクのマネジメントと市民の関わり」. 161-164 (2000)

Noburo Noshima：“地震风险管理的强化和分类风险评估模型”第30届安全工程研讨会组织的会议“灾害风险管理和公民参与”161-164（2000）。