動的需要制御によるインフラマネジメントの高度化：劣化制御という新時代を目指して

通过动态需求控制推进基础设施管理：迈向恶化控制的新时代

基本信息

批准号：
20H02264
负责人：
水谷大二郎
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

项目摘要

インフラネットワークのアセットマネジメントにおける需要制御効果定量化のための検証を引き続き実施した．過年度の検証結果により，需要制御効果の定量化のためには，組合せ爆発の問題を有するネットワークレベルのアセットマネジメント施策最適化問題の解法の構築が必要不可欠であることが判明していたため，分析対象を需要制御効果に限定しない形に拡張し，ネットワークレベルのアセットマネジメント施策最適化問題の解法について，多様な検討を行った．その結果として，簡易的かつ実用的なルールに基づきネットワークレベルの最適化問題を近似的に解く手法を開発した．その適用対象として，ネットワークレベルのアセットマネジメントにおける予算平準化問題を取り上げ，提案方法論の有用性を実証した．また，道路ネットワークに対して，ネットワーク全体を複数のサブグループに分割し，個々のグループ内で定義した集計的劣化状態に基づき，マネジメントアクションに関する意思決定を決定するための方法論を開発し，その有用性をSioux Fallsネットワークを対象に実証した．さらには，インフラアセットの故障や劣化がりよう者に与える影響に着目し，道路付帯施設の故障時の交通渋滞の影響を明示的に考慮してアセットマネジメント施策を最適化するための方法論を開発し，実在の高速道路を分析対象としてその有効性を実証した．上記の研究の過程で副次的に得られた研究テーマに関して，推移確率が解析解を持ち，モデル推定の計算負荷を大幅に軽減した，時間依存型劣化過程モデルを開発した．開発したモデルの有用性について，実在の橋梁点検データを用いて分析を行い，有用性を実証した．

持续开展基础设施网络资产管理需求控制效果量化验证。基于前几年的验证结果发现，为了量化需求控制效果，有必要构建一个具有组合爆炸问题的网络级资产管理策略优化问题的解。我们将其推广为。形式不局限于需求控制效应，对网络级资产管理策略优化问题的解决方案进行了多种研究。因此，我们开发了一种基于简单实用的规则来近似解决网络级优化问题的方法。我们将网络级资产管理中的预算平衡问题作为应用目标，并证明了所提出方法的实用性。我们还开发了一种方法，用于将整个网络划分为多个子组，并根据每个组内定义的总体恶化状态做出有关管理行动的决策，并开发了一种用于制定有关管理行动的决策的方法，我们在苏福尔斯网络上进行了演示。。此外，我们还关注基础设施资产的故障和恶化对使用它们的人的影响，并明确考虑道路设施故障时交通拥堵的影响，开发了一种优化资产管理措施的方法，并通过分析证明了其有效性。一条真正的高速公路。针对上述研究过程中作为副作用获得的研究主题，我们开发了一种随时间变化的恶化过程模型，该模型具有转移概率的解析解，并显着减少了模型估计的计算量。利用实际桥梁检测数据分析了所开发模型的实用性，并证明了其实用性。