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公開番号2025101762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023218723
出願日2023-12-26
発明の名称更新計画立案装置、更新計画立案システム、及び更新計画立案方法
出願人株式会社日立製作所
代理人青稜弁理士法人
主分類G06Q 10/20 20230101AFI20250701BHJP(計算;計数)
要約【課題】インフラネットワークの条件が変化するたび随時最適なインフラ更新計画を立案する技術を提供する。
【解決手段】インフラの破損実績についての情報を含む破損実績データと、インフラが破損した時点におけるインフラの属性情報に基づいて算出されたインフラの破損率とに基づいて、インフラの破損発生の妥当度を表す破損妥当度を計算する破損妥当度計算部と、破損妥当度に応じてインフラの破損率を更新することで、新たな各インフラの破損率を計算する破損率計算部と、新たな各インフラの破損率に基づき、各インフラの更新時期を計算する更新計画最適化計算部と、を有し、インフラの破損の検知または/およびインフラの属性情報の変更が行われるたびに新たな各インフラの破損率を計算し、計算した新たな各インフラの破損率に基づいて、各インフラの更新計画を随時立案する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
インフラの破損実績についての情報を含む破損実績データと、前記インフラが破損した時点における前記インフラの属性情報に基づいて算出された前記インフラの破損率とに基づいて、前記インフラの破損発生の妥当度を表す破損妥当度を計算する破損妥当度計算部と、
前記破損妥当度に応じて前記インフラの破損率を更新することで、新たな各インフラの破損率を計算する破損率計算部と、
前記新たな各インフラの破損率に基づき、各インフラの更新時期を計算する更新計画最適化計算部と、を有し、
前記インフラの破損の検知または／および前記インフラの属性情報の変更が行われるたびに前記新たな各インフラの破損率を計算し、計算した前記新たな各インフラの破損率に基づいて、前記各インフラの更新計画を随時立案する、
ことを特徴とする更新計画立案装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記破損率計算部は、前記破損妥当度が閾値より大きい場合は、前記破損実績についての破損日と前記インフラの属性情報とを教師データとして、前記インフラの破損率の算出に用いたインフラ破損率関数のパラメータを更新することで、前記各インフラについての破損率を計算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の更新計画立案装置。
【請求項３】
前記破損率計算部は、前記破損妥当度が閾値より小さい場合は、破損した前記インフラの近傍に位置するインフラの破損率に補正項を加えることで、前記各インフラについての破損率を計算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の更新計画立案装置。
【請求項４】
前記更新計画最適化部は、前記各インフラについての破損率と、ライフサイクルコストに関する所定の算式とに基づき、前記各インフラの更新時期を計算することで、前記各インフラの破損率が更新された際に、当該更新に応じた更新計画を立案する、
ことを特徴とする請求項１に記載の更新計画立案装置。
【請求項５】
入力装置と、出力装置と、前記入力装置および前記出力装置に接続されたコンピュータとを有した更新計画立案システムであって、
前記入力装置は、
インフラの破損実績についての情報を含む破損実績データの入力を受け付け、
前記コンピュータは、
前記破損実績データと、前記インフラが破損した時点における前記インフラの属性情報に基づいて算出された前記インフラの破損率とに基づいて、前記インフラの破損発生の妥当度を表す破損妥当度を計算し、
前記破損妥当度に応じて前記インフラの破損率を更新することで、新たな各インフラの破損率を計算し、
前記新たな各インフラの破損率に基づき、各インフラの更新時期を計算し、
前記インフラの破損の検知または／および前記インフラの属性情報の変更が行われるたびに前記新たな各インフラの破損率を計算し、計算した前記新たな各インフラの破損率に基づいて、前記各インフラの更新計画を随時立案し、
前記出力装置は、
前記随時立案された前記各インフラの更新計画を出力する、
ことを特徴とする更新計画立案システム。
【請求項６】
コンピュータにより行われる、インフラの更新計画を立案する更新計画立案方法であって、
インフラの破損実績についての情報を含む破損実績データと、前記インフラが破損した時点における前記インフラの属性情報に基づいて算出された前記インフラの破損率とに基づいて、前記インフラの破損発生の妥当度を表す破損妥当度を計算し、
前記破損妥当度に応じて前記インフラの破損率を更新することで、新たな各インフラの破損率を計算し、
前記新たな各インフラの破損率に基づき、各インフラの更新時期を計算し、
前記インフラの破損の検知または／および前記インフラの属性情報の変更が行われるたびに前記新たな各インフラの破損率を計算し、計算した前記新たな各インフラの破損率に基づいて、前記各インフラの更新計画を随時立案する、
ことを特徴とする更新計画立案方法。
【請求項７】
前記破損率の計算において、前記破損妥当度が閾値より大きい場合は、前記破損実績についての破損日と前記インフラの属性情報とを教師データとして、前記インフラの破損率の算出に用いたインフラ破損率関数のパラメータを更新することで、前記各インフラについての破損率を計算する、
ことを特徴とする請求項６に記載の更新計画立案方法。
【請求項８】
前記破損率計算において、前記破損妥当度が閾値より小さい場合は、破損した前記インフラの近傍に位置するインフラの破損率に補正項を加えることで、前記各インフラについての破損率を計算する、
ことを特徴とする請求項６に記載の更新計画立案方法。
【請求項９】
前記各インフラの更新時期の計算において、前記各インフラについての破損率と、ライフサイクルコストに関する所定の算式とに基づき、前記各インフラの更新時期を計算することで、前記各インフラの破損率が更新された際に、当該更新に応じた更新計画を立案する、
ことを特徴とする請求項６に記載の更新計画立案方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管等のインフラの更新計画立案を支援可能とする装置、システム、及び方法についての技術に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
水道管等のインフラはライフラインの供給といった機能を維持することが求められる。しかし、インフラは経年劣化することから、老朽化による破損等によりその機能を損なうことがある。水道局等のインフラ管理者はこのような破損を防ぐため、随時古いインフラを新しいインフラに更新している。近年、高度経済成長期に整備した大量のインフラが経年劣化し、効率的に更新を行うための計画が必要とされている。
【０００３】
効率的なインフラ更新計画の立案に関する従来技術として、特許文献１には、水道管のような管路の属性情報に基づき、管路更新に要する更新導入コストと、管路の破損に伴って生じる維持管理コストを計算し、更新導入コストと維持管理コストから計算される管路のライフサイクルコストを最小にする最適な管路更新時期を計算する技術について記載されている。また、特許文献２には、管路の属性情報、及び所定期間中に発生した管路の破損に伴う対応コストの実績情報に基づき前記ライフサイクルコストを計算し、ライフサイクルコストを最小にする精度良好な管路更新計画を立案する技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－０９０６４１号公報
特開２０１６－０３３８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２によれば、ある時点を初めとした所定期間内におけるライフサイクルコストを最小にする最適なインフラ更新計画を立案することができる。しかしながら、実務においては、更新計画立案後にインフラの破損の発生や更新を行うことにより更新計画立案に用いられるインフラネットワークの条件が変化し、立案時点では最適であった更新計画が所定期間中に最適ではなくなるということが発生し得る。この場合、インフラネットワークの条件が変化するたびライフサイクルコストを修正し、随時最適なインフラ更新計画を立案する必要がある。しかし、特許文献１、２においてはライフサイクルコストの計算に用いられる維持管理コストがインフラネットワークの条件の変化に関わらず一定の計算式を用いて計算されるため、インフラネットワークの条件の変化を考慮し更新計画を修正することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためなされたものであり、本発明の目的は、インフラネットワークの条件が変化するたび随時最適なインフラ更新計画を立案する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の更新計画立案装置は、インフラの破損実績についての情報を含む破損実績データと、前記インフラが破損した時点における前記インフラの属性情報に基づいて算出された前記インフラの破損率とに基づいて、前記インフラの破損発生の妥当度を表す破損妥当度を計算する破損妥当度計算部と、前記破損妥当度に応じて前記インフラの破損率を更新することで、新たな各インフラの破損率を計算する破損率計算部と、前記新たな各インフラの破損率に基づき、各インフラの更新時期を計算する更新計画最適化計算部と、を有し、前記インフラの破損の検知または／および前記インフラの属性情報の変更が行われるたびに前記新たな各インフラの破損率を計算し、計算した前記新たな各インフラの破損率に基づいて、前記各インフラの更新計画を随時立案する、ことを特徴とする更新計画立案装置として構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インフラネットワークの条件が変化するたび随時最適なインフラ更新計画を立案することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
更新計画立案システムの構成を示す図である。
更新計画立案装置が備える機能を示す図である。
破損妥当度計算部における破損妥当度の計算処理の例を示すフロー図である。
破損実績データの一例を示す図である。
インフラネットワークデータの一例を示す図である。
破損妥当度データの一例を示す図である。
破損率計算部における破損率の計算処理の例を示すフロー図である。
インフラ破損率関数ｆ（ｘ，ｔ；θ）のパラメータθの推定に用いる教師データの一例を示す図である。
破損率の計算処理において破損妥当度が閾値よりも小さい場合の処理の一例を説明するための図である。
更新計画最適化部における更新計画最適化計算処理の例を示すフロー図である。
各インフラについて最適な更新計画を計算する処理の一例を示す図である。
更新計画データの一例を示す図である。
更新計画立案システムがインフラ管理者の更新計画策定を支援する方法の一例を示すアクティビティ図である。
破損妥当度表示画面の一例を示す図である。
更新計画表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
（【００１１】以降は省略されています）

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