GAによる被災道路ネットワークの復旧支援システム構築に関する研究

利用遗传算法构建受灾路网恢复支持系统的研究

• 批准号: 08650558
• 负责人: 杉本 博之
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Hokkai-Gakuen University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650558/
• 关键词: 遺伝的アルゴリズム; ライフラインネットワーク; 復旧過程; 時間的階層性

現代の市民生活は、種々のライフラインの健全な運用のもとに成り立っており、それらのライフラインはそのある部分の機能の向上あるいは低下がたに影響を及ぼす複雑なネットワークを形成している。それらは、考えられるすべての自然災害に対して安全なように設計されるが、すべてのライフラインが最新の設計理論で設計されているわけではなく、また最新の設計理論にしても、その安全性を無限に取ることは経済的に許されず、あくまでも経済論理とのトレードオフで決定されなければならないことを考えれば、今後ともライフラインは何らかの被災は受け得ることを前提にした、総合的な防災工学の確立は必要であると考えられる。複数箇所の被災を受け機能を発揮できなくなったライフラインは、当然復旧作業が要求される。その時、どの復旧班がどこの被災箇所を担当するかという問題(配分問題)と、どのような順番で被災箇所に手をつけるかという問題(スケジューリング問題)が発生する。担当班の配分も全体の効率に大きく影響するが、順番つけの問題もその結果によっては全体の効率に大きく影響することは、道路ネットワークに関する研究ですでに指摘されている。本研究は、あるライフライン系ネットワークの複数箇所が被災を受け本来の機能を発揮でなくなった状態を想定し、それらをもとの状態に復旧するための作業において、複数の復旧班の適正配分、および適正な着工順を遺伝的アルゴリズム(GA)を応用して同時に決定することを試みるものである。このような問題にGAを応用する場合には、線列のコーディングが問題となる。ここでは、各ライフライン毎に、工事順位を10進数で、班への配分を2進数で順にコーディングする方法を提案している。これにより、複数の時間的な階層制のある問題を容易に扱うことができる。交叉法は、各ライフラインの工事順位の部分は普通のスケジューリング問題のための交叉法を、班へ配分の部分はやはり普通の組合せ問題のための1点交叉法を適用する。全体では、変則の多点交叉になる。突然変位も同様な考えで行う。いくつかの時間的な階層制を有する問題に適用した結果、合理的な結果を得ることができた。

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项目成果

杉本、片桐、田村、鹿: "GAによるライフライン系被災ネットワークの復旧プロセス支援に関する研究" 構造工学論文集. Vol.43A. 517-524 (1997)

Sugimoto、Katagiri、Tamura、Shika：“使用 GA 进行生命线灾难网络恢复过程支持的研究”《结构工程杂志》第 43A 卷（1997 年）。