広域的視点からみた道路ネットワークの災害耐久性の評価法

自然災害によって道路網の一部が機能を失っても、代替経路が存在しシステムとしては機能する災害耐久力の高い道路網づくりを目指すことが重要である。このため本研究では、広域ネットワークにも適用可能な道路網信頼性解析法を、昨年度までの研究成果を基にさらに発展させた。本年度の主な成果は、(1)昨年度開発した交点法と呼ぶ信頼度近似解析法の精度および計算効率の検証、(2)大規模道路網のブロック化による信頼性解析法の開発、(3)ファジィ理論との組合せによる信頼性解析法の開発である。交点法とは、過年度に本研究組織で開発した方法で、ノード間のミニマルパス・カットのうちの一部を選択して非ブール演算で信頼度を計算する効率的で新しい信頼性解析法である。まず最初に、この方法の計算効率・精度を検討するため、種々のモデルネットワークおよび実規模ネットワークを対象に、従来実用的手法とされてきた直接的モンテカルロ法、分散減少法によるモンテカルロ法との比較を行った。その結果、交点法は大規模道路網にも適用可能であり、計算の経済性と簡便性に加えて必要な解精度も保証されることが明らかとなった。第2に、大規模道路網での信頼性解析をさらに効率化するため、ネットワーク表示の簡略化と交点法を組み合わせた信頼性解析法を開発した。この方法は、ネットワークを小規模なブロックに分割してブロック毎に信頼度を求め、これを全域に拡大・統合する方法である。小規模ネットワークでの信頼性解析は容易に行えるので、この方法は大規模ネットワークの解析に対してきわめて有効となる。実規模道路網でモデル計算を行った結果、飛躍的に計算効率が向上することが明らかとなった。第3に、リンク信頼度の不確定性を考慮するため、ファジイ理論と組合わせた信頼性解析法を開発した。モデルネットワークを対象に計算を行い計算結果の妥当性を検証した。

自然災害によって道路網の一部が機能を失っても、代替経路が存在しシステムとしては機能する災害耐久力の高い道路網づくりを目指すことが重要である。このため本研究では、広域ネットワークにも適用可能な道路網信頼性解析法を、昨年度までの研究成果を基にさらに発展させた。本年度の主な成果は、(1)昨年度開発した交点法と呼ぶ信頼度近似解析法の精度および計算効率の検証、(2)大規模道路網のブロック化による信頼性解析法の開発、(3)ファジィ理論との組合せによる信頼性解析法の開発である。交点法とは、過年度に本研究組織で開発した方法で、ノード間のミニマルパス・カットのうちの一部を選択して非ブール演算で信頼度を計算する効率的で新しい信頼性解析法である。まず最初に、この方法の計算効率・精度を検討するため、種々のモデルネットワークおよび実規模ネットワークを対象に、従来実用的手法とされてきた直接的モンテカルロ法、分散減少法によるモンテカルロ法との比較を行った。その結果、交点法は大規模道路網にも適用可能であり、計算の経済性と簡便性に加えて必要な解精度も保証されることが明らかとなった。第2に、大規模道路網での信頼性解析をさらに効率化するため、ネットワーク表示の簡略化と交点法を組み合わせた信頼性解析法を開発した。この方法は、ネットワークを小規模なブロックに分割してブロック毎に信頼度を求め、これを全域に拡大・統合する方法である。小規模ネットワークでの信頼性解析は容易に行えるので、この方法は大規模ネットワークの解析に対してきわめて有効となる。実規模道路網でモデル計算を行った結果、飛躍的に計算効率が向上することが明らかとなった。第3に、リンク信頼度の不確定性を考慮するため、ファジイ理論と組合わせた信頼性解析法を開発した。モデルネットワークを対象に計算を行い計算結果の妥当性を検証した。