(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震計配置の評価を行う任意の領域を設定し、該任意の領域において過去に発生した地震や今後発生すると予想される地震のデータを用いることにより、揺れの大きさが所定の値以上になる地点において余裕時間が所定の値以上となる確率Ｐｅを求め、この求められた確率Ｐｅに基づいて、地震計配置を定量的に評価することを特徴とする地震計配置の最適化評価方法。
【請求項２】
請求項１記載の地震計配置の最適化評価方法において、前記揺れの大きさは、計測震度の他、最大加速度、最大速度、ＳＩ値などの地震動指標も使えることを特徴とする地震計配置の最適化評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の地震計配置の最適化評価方法において、前記確率Ｐｅの計算式が、
Ｐｅ＝Ｎ（Ａ≧ａ, Ｔｍ≧ｔ；ｘ, ｙ）／Ｎ（Ａ≧ａ；ｘ, ｙ）
ここで、Ｎ（Ａ≧ａ；ｘ, ｙ）はある任意の地点（ｘ, ｙ）における地震動指標が所定の値ａ以上である入力地震の回数、Ｎ（Ａ≧ａ, Ｔｍ≧ｔ；ｘ, ｙ）は前記任意の地点（ｘ, ｙ）における地震動指標が所定の値ａ以上かつ余裕時間がｔ（秒）以上である入力地震の回数を表すことを特徴とする地震計配置の最適化評価方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項記載の地震計配置の最適化評価方法において、前記任意の領域における対象鉄道線路のキロ程と緯度・経度をリンクさせた定量的評価のデータベースを構築することを特徴とする地震計配置の最適化評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過去に発生した地震や今後発生が予想される地震に対する地震計配置の最適化評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気象庁の緊急地震速報や新幹線の早期地震警報システムなど、地震発生直後に震源の位置や規模を推定し、防災・減災対策に活用することができる早期地震情報が、近年注目されている。この早期地震情報を提供する際には、発生が予想される地震に対して適切に地震計（地震検知点）を配置することが重要となる。
【０００３】
そこで、Ｐ波速度とＳ波速度などをパラメータとする余裕時間、すなわちＰ波による早期地震情報が出力されてからＳ波である主揺動が到達するまでの時間の計算と、震源距離やマグニチュードなどをパラメータとする距離減衰による地震動推定とを行い、揺れの大きさがある所定の値以上になる領域において余裕時間がある所定の値以上になる確率を計算することにより、対象とする領域や路線などに対して地震計（地震検知点）の配置を定量的に評価し、その最適化を検討するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】なし
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、余裕時間と地震の揺れの大きさは、地震の発生位置（震源位置）や規模、地震計（地震検知点）の配置や評価を行う地点などによって変化するため、一対一には対応していない。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、地震発生時における余裕時間と揺れの大きさの両方を考慮した地震計（地震検知点）配置の最適化評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕地震計配置の最適化評価方法において、地震計配置の評価を行う任意の領域を設定し、この領域において過去に発生した地震や今後発生すると予想される地震のデータを用いることにより、揺れの大きさが所定の値以上になる地点において余裕時間が所定の値以上となる確率Ｐｅを求め、この求められた確率Ｐｅに基づいて、地震計配置を定量的に評価することを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の地震計配置の最適化評価方法において、前記揺れの大きさは、計測震度の他、最大加速度、最大速度、ＳＩ値などの地震動指標も使えることを特徴とする。
【００１０】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の地震計配置の最適化評価方法において、前記確率Ｐｅの計算式が、
Ｐｅ＝Ｎ（Ａ≧ａ, Ｔｍ≧ｔ；ｘ, ｙ）／Ｎ（Ａ≧ａ；ｘ, ｙ）
ここで、Ｎ（Ａ≧ａ；ｘ, ｙ）はある任意の地点（ｘ, ｙ）における地震動指標が所定の値ａ以上である入力地震の回数、Ｎ（Ａ≧ａ, Ｔｍ≧ｔ；ｘ, ｙ）は前記任意の地点（ｘ, ｙ）における地震動指標が所定の値ａ以上かつ余裕時間がｔ（秒）以上である入力地震の回数を表すことを特徴とする。
【００１１】
〔４〕上記〔１〕から〔３〕の何れか一項記載の地震計配置の最適化評価方法において、前記任意の領域における対象鉄道線路のキロ程と緯度・経度をリンクさせた定量的評価のデータベースを構築することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
早期地震情報を出力するための地震計の配置に関しては、これまで余裕時間に着目して検討されてきたが、余裕時間は地震による揺れの大きさとは独立した指標である。そこで、本発明によれば、地震の余裕時間と揺れの大きさの両方を考慮して地震計（地震検知点）配置の最適化を図ることによって、地震発生時の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る首都圏の地震計（地震検知点）配置モデルと仮想的に設定した路線を示す模式図である。
【図２】本発明に係るある条件で選定した過去に発生した地震の分布図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す警報検知点５箇所における地震計配置の評価値（Ｐｅ）マップを示す図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す警報検知点３箇所における地震計配置の評価値（Ｐｅ）マップを示す図である。
【図５】本発明に係る地震計配置の評価値（Ｐｅ）と仮想路線１のキロ程との関係を示す図である。
【図６】本発明に係る地震計配置の評価値（Ｐｅ）と仮想路線２のキロ程との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の地震計配置の最適化評価方法は、地震計配置の評価を行う任意の領域を設定し、この領域において過去に発生した地震や今後発生すると予想される地震のデータを用いることにより、揺れの大きさが所定の値以上になる地点において余裕時間が所定の値以上となる確率Ｐｅを求め、この求められた確率Ｐｅに基づいて、地震計配置を定量的に評価する。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る首都圏の地震計（地震検知点）配置モデルと仮想的に設定した路線を示す模式図、図２はある条件で選定した過去に発生した地震の分布図である。
【００１７】
図１に示すように、５箇所の仮想警報検知点１〜５と、仮想路線１と２が配置されている。なお、仮想警報検知点（仮想地震計配置点）、及び仮想路線は任意に設定することができるが、ここでは、仮想警報検知点（仮想地震計配置点）は本出願人の首都圏地震観測網による検知点、仮想路線は本出願人の国立研究所の所在地点の上を通過する路線としている。また、これらの図の横軸は経度、縦軸は緯度を示している。
【００１８】
ここでは、過去に実際に発生した地震に対して評価を行っている。地震の選定条件は、１９２３年から２００９年までに実際に発生したマグニチュード５．５以上、震源深さ１００ｋｍ以下の地震としており、その分布図は、図２に示される。図２において、円の大きさはマグニチュードの大きさに対応している。
【００１９】
なお、評価に用いる地震は、過去に実際に発生した地震のみならず、将来に発生が予想されるものに対しても適用が可能である。また、揺れの大きさは、計測震度の他、最大加速度、最大速度、ＳＩ値などの地震動指標を用いるようにすることができる。
【００２０】
次に、本発明の第１実施例について説明する。
【００２１】
図３は本発明の第１実施例を示す地震計配置の評価値（Ｐｅ）マップを示す図である。
【００２２】
この実施例では、警報検知点（地震計配置点）は１〜５の５箇所とし、評価式は次の通りである。
【００２３】
Ｐｅ＝Ｎ（Ａ≧ａ, Ｔｍ≧ｔ；ｘ, ｙ）／Ｎ（Ａ≧ａ；ｘ, ｙ）
ここで、Ｐｅは評価値、Ｎ（Ａ≧ａ；ｘ, ｙ）はある任意の地点（ｘ, ｙ）における地震動指標が所定の値ａ以上である入力地震の回数、Ｎ（Ａ≧ａ, Ｔｍ≧ｔ；ｘ, ｙ）は前記任意の地点（ｘ, ｙ）における地震動指標が所定の値ａ以上かつ余裕時間がｔ（秒）以上である入力地震の回数を表す。
【００２４】
なお、入力地震としては、図２の分布図で用いたのと同様に、１９２３年から２００９年までに発生したマグニチュード５．５以上、震源深さ１００ｋｍ以下の地震としている。
【００２５】
上記評価式において、ａを計測震度４．５、ｔを余裕時間５秒に設定して評価値（Ｐｅ）を算出し、Ｐｅの値に基づいて、地震計の配置として評価値が高いことを示す１．０（白色）から評価値が低いことを示す０．０（黒色）までを図３にプロットした。
【００２６】
なお、図３では任意の領域における地震計配置の評価値（Ｐｅ）の分布を示しており、このような任意の領域においてはその領域の全評価値（Ｐｅ）の平均値で評価することができる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００２８】
図４は本発明の第２実施例を示す地震計配置の評価値（Ｐｅ）マップを示す図である。
【００２９】
この実施例では、警報検知点（地震計配置点）は１〜３の３箇所としている。
【００３０】
上記第１実施例に示したのと同じ評価式を用いて、同様にａを計測震度４．５、ｔを余裕時間５秒に設定して評価値（Ｐｅ）を算出し、１．０（白色）から０．０（黒色）までを同様に図４にプロットした。
【００３１】
また、図４でも、任意の領域における地震計配置の評価値（Ｐｅ）の分布を示しており、このような任意の領域においてはその領域の全評価値（Ｐｅ）の平均値で評価することができる。
【００３２】
図５は本発明に係る地震計配置の評価値（Ｐｅ）と仮想路線１のキロ程との関係を示す図であり、仮想路線１において警報検知点が５点の場合と３点の場合を重ねてプロットしている。また、図６はその地震計配置の評価値（Ｐｅ）と仮想路線２のキロ程との関係を示す図であり、仮想路線２において警報検知点が５点の場合と３点の場合を重ねてプロットしている。
【００３３】
これらの図において、横軸のキロ程（ｋｍ）は、各仮想路線の始点からの距離を示しており、仮想路線１は南西端、仮想路線２は西端を始点としている。縦軸は仮想路線のキロ程に対する評価値（Ｐｅ）をプロットしている。
【００３４】
図５と図６において、Ｓｔ３は警報検知点（地震計配置点）が３箇所の場合、Ｓｔ５は５箇所の場合のキロ程に対する評価値（Ｐｅ）をそれぞれ示し、Ａｖｅ．Ｓｔ３は警報検知点（地震計配置点）が３箇所の場合、Ａｖｅ．Ｓｔ５は５箇所の場合の各仮想路線全線にわたる評価値（Ｐｅ）の平均値をそれぞれ示している。
【００３５】
これらの図でＡｖｅ．Ｓｔ５とＡｖｅ．Ｓｔ３を比較した場合、Ａｖｅ．Ｓｔ５の方がＰｅは大きくなっており、警報検知点（地震計配置点）は３箇所よりも５箇所の方が効果が大きいことがわかる。また、Ａｖｅ．Ｓｔ５とＡｖｅ．Ｓｔ３との差異は図５より図６の方が大きくなっており、警報検知点を増やす効果は仮想路線１よりも仮想路線２の方が大きいことがわかる。さらに、Ａｖｅ．Ｓｔの値が大きくなるよう、警報検知点（地震計配置点）の数や配置を変えることで、警報検知点（地震計配置点）配置の最適化を検討することができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の地震計配置の最適化評価方法は、地震の余裕時間と揺れの大きさの両方を考慮した地震計（地震検知点）配置の最適化評価方法として利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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