(57)【要約】【課題】管網に対する地震の影響を推測する技術の利便性を向上させる。【解決手段】情報処理システム１は、管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段３３２と、複数回のシミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の管路の耐震化優先度を決定する決定手段３３３と、を備える。【選択図】図１
2019220106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、
複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、
を備える、情報処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理システムであって、
前記決定手段は、複数回の前記シミュレーションのうちから選択される１回の前記シミュレーションにおいて特定された第１管路について修繕されるべき順番を決定し、
１つ以上の前記管路の前記耐震化優先度は、前記第１管路の前記順番である、情報処理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の情報処理システムであって、
前記決定手段は、前記シミュレーションにおいて特定された第１管路について修繕されるべき順番を決定する第２処理を、複数回の前記シミュレーションのうちから選択される少なくとも２回の前記シミュレーションのそれぞれについて実行した結果に基づいて、１つ以上の前記管路の前記耐震化優先度を決定する、情報処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理システムであって、
前記第２処理は、前記シミュレーションにおいて特定された第１管路について修繕されるべき順番を決定するとともに、前記第１管路が損傷し前記順番で順次修繕される場合に前記管網が供給する単位時間当たりの水量が所定基準に達するまでに修繕される第１管路を抽出する処理である、情報処理システム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の情報処理システムであって、
前記第２処理において、前記地震の発生後の所定期間に前記管網が供給する、前記地震が発生しなかったと仮定した通常時の第１水量と、前記第１管路が損傷し順次修繕される場合の第２水量との差を小さくするように、前記第１管路について前記順番を決定する、情報処理システム。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項に記載の情報処理システムであって、
前記第２処理において、損傷した前記第１管路は、修繕されるまで閉止されるものとして扱われる、情報処理システム。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項に記載の情報処理システムであって、
前記シミュレーションは、前記第１管路を閉止した場合に前記管網が供給できなくなる単位時間あたりの損失水量を推定する第３処理を更に含み、
前記少なくとも２回のシミュレーションは、複数回の前記シミュレーションのうちから前記損失水量に基づいて選択される、情報処理システム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の情報処理システムであって、
前記管網を地図上に表示するとともに、前記シミュレーションにおいて特定された前記第１管路を他の管路と区別可能に表示する表示手段を更に備える、情報処理システム。
【請求項９】
請求項８に記載の情報処理システムであって、
前記表示手段は、前記シミュレーションにおいて特定された前記第１管路が閉止された場合の断水領域を前記地図上に表示する、情報処理システム。
【請求項１０】
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、
複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、
を備える、情報処理装置。
【請求項１１】
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、を備える情報処理システムを構成するために、
前記実行手段及び前記決定手段の少なくとも一方を備える、情報処理装置。
【請求項１２】
情報処理装置を、
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、
複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、
として機能させる、プログラム。
【請求項１３】
通信可能に接続された複数の情報処理装置によって構成され、管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、を備える情報処理システムにおける、前記複数の情報処理装置のうち１つの情報処理装置を、
前記実行手段及び前記決定手段の少なくとも一方として機能させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理システム、情報処理装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば上水道等の管網に対する地震の影響を推測する技術が知られている。例えば、特許文献１には、管網に対する地震シミュレーションから被害管路を推定し、被害管路の漏水量及び水圧を水理解析により推定する水圧推定システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２９５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術では、被害管路の漏水量および水圧を推定するために、仮水圧として当該被害管路の水圧が用いられる。しかしながら、例えば、管路の水圧の情報が最新のものに更新されていなかったり、或いは不明であったりすることがある。かかる場合には、従来技術では、被害管路の漏水量及び水圧の推定ができず、管網に対する地震の影響を必ずしも推測できない。したがって、管網に対する地震の影響を推測する技術の利便性の向上が望まれている。
【０００５】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、管網に対する地震の影響を推測する技術の利便性を向上させる情報処理システム、情報処理装置、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る情報処理システムは、
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、
複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、を備える。
【０００７】
本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、
複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、を備える。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、を備える情報処理システムを構成するために、前記実行手段及び前記決定手段の少なくとも一方を備える。
【０００９】
本発明の一実施形態に係るプログラムは、
情報処理装置を、
管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、
複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、として機能させる。
【００１０】
本発明の一実施形態に係るプログラムは、
通信可能に接続された複数の情報処理装置によって構成され、管網に含まれる複数の管路のうち地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含むシミュレーションを複数回実行する実行手段と、複数回の前記シミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の前記管路の耐震化優先度を決定する決定手段と、を備える情報処理システムにおける、前記複数の情報処理装置のうち１つの情報処理装置を、前記実行手段及び前記決定手段の少なくとも一方として機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る情報処理システム、情報処理装置、及びプログラムによれば、管網に対する地震の影響を推測する技術の利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報処理システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】管網に対する地震の影響のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図３】複数回のシミュレーションにおける管網の損失水量のヒストグラムである。
【図４】第１管路の回復水量を決定する処理を複数回実行した結果の例を示す図である。
【図５】損傷した管路が順次修繕されるものと仮定した場合における管網の供給水量の時間変化を示す図である。
【図６】５回のシミュレーションにおいて特定された第１管路及び修繕されるべき順番を示す図である。
【図７】情報処理システムの第１動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】図７のシミュレーションに含まれる処理を示すフローチャートである。
【図９】情報処理システムの第１動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】情報処理システムの第２動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理システム１について説明する。情報処理システム１は、例えば上水道の管網に対する地震の影響を推測し、その結果に基づいて当該管網に含まれる管路の耐震化優先度を決定するシステムである。耐震化優先度は、管路に対して耐震化（例えば、補強）を行うべき重要性の度合いであって、例えば管路の耐震化優先度が高いほど、当該管路を耐震化する重要性が高いことを示す。耐震化優先度は、例えば管網に対する耐震化工事の計画において、いずれの管路を優先的に耐震化するかの判断材料として有用である。本実施形態に係る情報処理システム１は、表示装置１０と、入力装置２０と、情報処理装置３０と、を備える。
【００１５】
（表示装置のハードウェア構成）
表示装置１０のハードウェア構成について説明する。表示装置１０は、例えば液晶ディスプレイ又はＯＥＬ（Organic Electro-luminescence）ディスプレイ等のディスプレイである。本実施形態において、表示装置１０は、情報処理装置３０に接続される。
【００１６】
（入力装置のハードウェア構成）
入力装置２０のハードウェア構成について説明する。入力装置２０は、例えばキーボード又はマウス等の、ユーザによる操作を受け付ける入力インタフェースである。本実施形態において、入力装置２０は、情報処理装置３０に接続される。
【００１７】
（情報処理装置のハードウェア構成）
情報処理装置３０のハードウェア構成について詳細に説明する。情報処理装置３０は、通信部３１と、記憶部３２と、制御部３３と、を備える。
【００１８】
通信部３１は、無線又は有線を介して外部装置と通信する１つ以上の通信インタフェースである。本実施形態において、通信部２１は、表示装置１０及び入力装置２０のそれぞれと通信する通信インタフェースを含むが、例えばＬＡＮ（Local Area Network）又はインターネット等の任意のネットワークと通信する通信インタフェースを更に含んでもよい。
【００１９】
記憶部３２は、１つ以上のメモリである。メモリは、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であるが、これらに限られず任意のメモリとすることができる。記憶部３２は、例えば一次記憶装置又は二次記憶装置として機能する。記憶部３２は、例えば情報処理装置３０に内蔵されるが、任意のインタフェースを介して情報処理装置３０に外部から接続される構成も可能である。
【００２０】
制御部３３は、１つ以上のプロセッサである。プロセッサは、例えば汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサであるが、これらに限られず任意のプロセッサとすることができる。制御部３３は、情報処理装置３０全体の動作を制御する。
【００２１】
（情報処理装置のソフトウェア構成）
情報処理装置３０のソフトウェア構成について説明する。情報処理装置３０の動作の制御に用いられる１つ以上のプログラムが記憶部３２に記憶される。当該１つ以上のプログラムは、制御部３３によって読み込まれると、制御部３３を入力手段３３０、記憶手段３３１、実行手段３３２、決定手段３３３、及び表示手段３３４として機能させる。
【００２２】
各手段の概要について説明する。入力手段３３０は、入力装置２０に対するユーザ操作に基づく入力を受け付ける手段である。記憶手段３３１は、情報を記憶部３２に記憶する手段である。実行手段３３２は、管網に対する地震の影響を推測するシミュレーション（以下、単に「シミュレーション」ともいう。）を複数回実行する手段である。決定手段３３３は、後述するように、実行手段３３２によって実行された複数回のシミュレーションの結果に基づいて、管網に含まれる管路の耐震化優先度を決定する手段である。表示手段３３４は、情報を表示装置１０に表示させる手段である。各手段の具体的な動作については後述する。
【００２３】
（情報処理システムの第１動作）
情報処理システム１の第１動作について説明する。記憶手段３３１は、シミュレーションに用いられる情報を記憶部３２に記憶する。当該情報は、例えばユーザが入力装置２０を操作して入力可能である。当該情報は、例えば管網情報であるが、これに限られない。
【００２４】
管網情報は、管網の構成に関する情報である。例えば、管網情報は、管網に含まれる管路の損傷確率、管路の位置関係、管路を閉止するための止水弁、住戸及び病院等の供給先、並びに供給先に供給すべき単位時間あたりの水量（以下、「供給先の供給水量」ともいう。）の情報であるが、これらに限られない。本実施形態において、管網情報は、管路の水圧の情報を含まなくてよい。
【００２５】
ここで、管路の損傷確率は、シミュレーションにおいて地震により当該管路が損傷する確率である。本実施形態において、損傷確率は、管路の長さと推定被害率の積で定義されるが、損傷確率の定義はこれに限られない。管路の推定被害率は、管路を構成する管の情報（例えば、管種、継手、及び口径、管が布設されている微地形、液状化の有無、及び液状化の可能性の情報）及び管路被害予測式を用いて算出可能である。管路被害予測式として、例えば水道技術研究センターによって開示された式が採用可能であるが、これに限られない。具体的には、対象とする管路が液状化の情報を有していない又は液状化の可能性が無い場合には、管路被害予測式は下記の式（１）である。
Ｒm＝Ｃp×Ｃd×Ｃg×Ｒ（ｖ）                                    （１）
ここで、Ｒm［件／ｋｍ］は推定被害率、Ｃpは管種・継手補正係数、Ｃdは口径補正係数、Ｃgは微地形補正係数、及びＲ（ｖ）［件／ｋｍ］は標準被害率である。なお、管種・継手補正係数Ｃp及び口径補正係数Ｃdは、対象とする管路を構成する管に応じた所定の値が入力される。また、微地形補正係数Ｃgは、対象とする管路を構成する管が布設されている微地形に応じた所定の値が入力される。これらの所定の値として、例えば水道技術研究センターによって開示された値が採用可能であるが、これに限られない。また、標準被害率Ｒ（ｖ）は、地震動の地表面最大速度ｖ［ｃｍ／ｓ］を用いて、下記の式（２）で示される。
Ｒ（ｖ）＝９．９２×１０-3×（ｖ−１５）1.14
（ただし、１５≦ｖ＜１２０）                                          （２）
【００２６】
一方、対象とする管路が液状化の情報を有しており、且つ液状化の可能性ありの場合には、管路被害予測式は下記の式（３）である。
Ｒm＝Ｃp×Ｃd×ＲL                                        （３）
ここで、ＲL［件／ｋｍ］は標準液状化被害率である。例えば、ＲL＝５．５であるが、ＲLの値はこれに限られない。
【００２７】
一例において、長さが０．０３２［ｋｍ］である管路の推定被害率が０．１３２［件／ｋｍ］である場合、当該管路の損傷確率は、０．０３２×０．１３２＝０．００４２２４≒０．４［％］である。
【００２８】
次に、実行手段３３２は、記憶部３２に記憶された情報を用いて、シミュレーションをＮ回（ただし、Ｎは２以上の整数）実行する。
【００２９】
ここで、シミュレーションを実行する実行手段３３２の動作について説明する。まず実行手段３３２は、管網に含まれる複数の管路のうち、シミュレーション上の地震により損傷する管路（以下、「第１管路」ともいう。）を特定する処理（以下、「第１処理」ともいう。）を実行する。より具体的には、実行手段３３２は、管網に含まれる管路毎に、上述した損傷確率及び乱数を用いる確率抽選により、管路が損傷するか否かを判定する。実行手段３３２は、損傷すると判定した管路を第１管路と定義する。
【００３０】
続いて実行手段３３２は、特定した第１管路毎に、第１管路を閉止するための止水弁を特定し、当該止水弁により第１管路を閉止した場合に断水する供給先（以下、単に「断水する供給先」ともいう。）を特定する。
【００３１】
そして実行手段３３２は、管網に含まれる全ての第１管路を閉止した場合に管網が供給できなくなる単位時間あたりの損失水量（以下、単に「管網の損失水量」ともいう。）を推定する処理（以下、「第３処理」ともいう。）を実行する。具体的には、実行手段３３２は、断水する供給先の供給水量の合計を、管網の損失水量と定義する。そして、シミュレーションが終了する。
【００３２】
図２を参照して、シミュレーションの実行結果の具体例について説明する。図２において、管網に含まれる管路及び止水弁、並びに供給先が図示されている。本具体例では、６つの第１管路Ａ〜Ｆと、第１管路Ａ〜Ｆのそれぞれを閉止する止水弁と、が特定されている。特定された止水弁を閉状態とした場合（即ち、６つの第１管路Ａ〜Ｆを閉止した場合）に断水する供給先の近傍には、当該供給先の供給水量が数値で図示されている。断水する供給先の供給水量の合計（即ち、管網の損失水量）は、「２３８」である。なお、シミュレーションの各回で実行結果（例えば、特定される第１管路、及び管網の損失水量等）は異なり得る。
【００３３】
次に、表示手段３３４は、Ｎ回のシミュレーションの実行結果を表示装置１０に表示させる。例えば、表示手段３３４は、図３に示すヒストグラムを表示装置１０に表示させる。図３は、横軸を管網の損失水量とし、縦軸をデータ件数としたヒストグラムであって、Ｎ回のシミュレーションにおいて推定された管網の損失水量の分布の例を示す一例である。しかしながら、表示手段３３４によって表示させるデータ及びその表示態様は、管網の損失水量及びヒストグラムの態様に限られない。例えば、表示手段３３４は、Ｎ回分の損失水量のデータを、昇順又は降順でリスト表示させてもよい。表示手段３３４は、Ｎ回のシミュレーションを実行した結果として得られた任意の情報を、任意の態様で表示させてもよい。
【００３４】
次に、決定手段３３３は、Ｎ回のシミュレーションのうちから１回以上のシミュレーションを選択する。具体的には、決定手段３３３は、例えば管網の損失水量が多いものから優先的に１回以上のシミュレーションを自動的に選択してもよく、或いは入力装置２０を操作するユーザによって指定された１回以上のシミュレーションを選択してもよい。決定手段３３３は、選択された１回以上のシミュレーションの結果に基づいて、管網に含まれる１つ以上の管路の耐震化優先度を決定する。ここで、１回のシミュレーションが選択された場合と、２回以上のシミュレーションが選択された場合とで、耐震化優先度を決定する決定手段３３３の動作の詳細が異なる。以下、それぞれの場合について具体的に説明する。
【００３５】
＜１回のシミュレーションが選択された場合＞
まず、選択された１回のシミュレーションにおいて特定された第１管路が損傷し順次修繕されることを考える。ここでは、損傷した第１管路は修繕されるまで止水弁により閉止されるものと仮定し、また、シミュレーション上の地震が発生してから所定時間（例えば、１日）が経過する毎に最大で所定数（例えば、３つ）の第１管路が順次修繕されるものと仮定する。かかる条件のもと、決定手段３３３は、シミュレーションにおいて特定された第１管路について修繕されるべき順番を決定する処理（第２処理）を実行する。
【００３６】
修繕されるべき順番の決定には、任意のアルゴリズムが採用可能である。一例において、決定手段３３３は、記憶部３２に記憶された管網情報を用いて、第１管路毎に回復水量を算出する。第１管路の回復水量は、次に挙げる第１条件及び第２条件のもと、損傷し閉止されている当該第１管路が修繕され開通するものと仮定した場合に、断水していた供給先に供給されるようになる水量の合計である。第１条件は、水源からの水が当該第１管路の上流側の止水弁まで（損傷した他の第１管路の存在に関わらず）到達していると仮定するとの条件である。また、第２条件は、当該第１管路の止水弁が他の第１管路の上流側の止水弁を兼ねている場合、当該第１管路の回復水量の算出においては、当該他の第１管路が損傷しておらず開通している（即ち、正常な状態である）ものとして扱うとの条件である。
【００３７】
例えば図２に示す例では、６つの第１管路Ａ〜Ｆが損傷し閉止されている。ここで、第１管路Ａの回復水量は、次のように決定される。即ち、上述の第１条件により、水源からの水が第１管路Ａの上流側の止水弁Ａ１まで（損傷した第１管路Ｂの存在に関わらず）到達していると仮定する。そして、損傷し閉止されている第１管路Ａが修繕され開通するものと仮定した場合、図中の領域Ｓ内に示される４つの断水していた供給先に水が供給されるようになる。したがって、第１管路Ａの回復水量は、８＋６＋５＋９＝２８である。また、第１管路Ｂの回復水量は、次のように決定される。即ち、第１管路Ｂの止水弁Ｂ１が第１管路Ａの上流側の止水弁を兼ねているため、上述の第２条件により、第１管路Ａが損傷しておらず開通している（即ち、正常な状態である）ものとして扱う。そして、損傷し閉止されている第１管路Ｂが修繕され開通するものと仮定した場合、止水弁Ｂ１が開放されることにより、図中の領域Ｓ内に示される４つの断水していた供給先に水が供給されるようになる。したがって、第１管路Ｂの回復水量は、８＋６＋５＋９＝２８である。同様に、第１管路Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦの回復水量は、それぞれ２９、１３５、１２７、及び１９である。
【００３８】
６つの第１管路Ａ〜Ｆを対象として回復水量を決定する上記の処理（以下、「回復水量決定処理」ともいう。）が完了すると、決定手段３３３は、対象とした６つの第１管路Ａ〜Ｆのうち回復水量が最大である第１管路Ｄが修繕され開通したものとして扱い、残りの５つの第１管路Ａ〜Ｃ、Ｅ、及びＦを新たな対象として、回復水量決定処理を再度行う。決定手段３３３は、任意の回数（例えば、新たな対象とする第１管路がなくなるまで）回復水量決定処理を繰り返し実行する。決定手段３３３は、ｐ回目（ただし、ｐは１以上の整数）の回復水量決定処理において回復水量が最大である第１管路の修繕されるべき順番を、ｐ番と決定する。
【００３９】
例えば、図４に示す表の１列目〜６列目は、それぞれ１回目〜６回目の回復水量決定処理の結果を示す。図４の各列には、対応する回復水量決定処理において対象とされた第１管路が、回復水量の降順に並んでいる。また、図４の１行目には、回復水量決定処理の各回において回復水量が最大である第１管路が並んでいる。したがって、図４のｐ列目の１行目に記載された第１管路の修繕されるべき順番は、ｐ番である。即ち、修繕されるべき順番は、１列目の１行目に記載された第１管路Ｄが１番、２列目の１行目に記載された第１管路Ｃが２番、３列目の１行目に記載された第１管路Ｂが３番、４列目の１行目に記載された第１管路Ａが４番、５列目の１行目に記載された第１管路Ｅが５番、そして６列目の１行目に記載された第１管路Ｆが６番である。なお、第１管路Ｅの回復水量は、１列目（即ち、１回目の回復水量決定処理）では「１２７」であるのに対して、２列目（即ち、２回目の回復水量決定処理）では「２７」である。このことは、２回目の回復水量決定処理において、第１管路Ｄは修繕され開通したものとして対象から除外されており、図２に示す領域Ｔ内の供給先（供給水量＝１００）に対する水の供給が既に回復している状態（即ち、断水していない通常状態）となっていることに起因する。
【００４０】
第１管路の修繕されるべき順番を決定するアルゴリズムは、上述した例に限られない。例えば図５を参照して、最適化計算により第１管路の修繕されるべき順番を決定するアルゴリズムの例について説明する。図５は、シミュレーションにおいて特定された第１管路が損傷し順次修繕されると仮定した場合の、管網全体が単位時間あたりに供給する供給水量（以下、単に「管網の供給水量」ともいう。）の時間変化の一例を示す図であって、横軸を時間とし、縦軸を管網の供給水量としたグラフである。以下、管網の供給水量の時間変化を、時間ｔの関数ｆ（ｔ）で示す。ここで、通常時（即ち、シミュレーション上の地震の発生時刻ｔ１より前の状態）における管網の供給水量をＶ０とする。また、シミュレーション上の地震の発生時刻ｔ１における管網の供給水量をＶ１（ただし、Ｖ１≦Ｖ０）とする。管網の供給水量は、修繕が進むにつれて（即ち、時刻ｔ１以降に）Ｖ１から増加し、最終的に通常時と同じＶ０まで回復する。なお、上述した「管網の損失水量」は、図５におけるＶ０とＶ１の差に等しい。
【００４１】
ここで、管網の供給水量の時間変化ｆ（ｔ）は、第１管路を修繕する順番によって異なる。決定手段３３３は、シミュレーション上の地震の発生後の所定期間に管網が供給する、当該地震が発生しなかったと仮定した通常時の（即ち、管網に含まれるいずれの管路も損傷しなかった場合の）第１水量Ｑ１と、第１管路が損傷し順次修繕される場合の第２水量Ｑ２との差を小さくするように、第１管路を修繕する順番を変化させて最適化計算を行う。決定手段３３３は、第１水量Ｑ１と第２水量Ｑ２との差が最適化されたと判断したとき（例えば、第１水量Ｑ１と第２水量Ｑ２との差が最小になったと判断したとき）の順番を、第１管路の修繕されるべき順番として決定する。例えば図５に示す例において、シミュレーション上の地震発生時刻ｔ１から、供給水量が所定基準に達する（例えば、供給水量が所望の基準値Ｖ２（ただし、Ｖ１＜Ｖ２≦Ｖ０）に達する）時刻ｔ２までの期間が、上記の所定期間に定められる。かかる場合、第１水量Ｑ１及び第２水量Ｑ２は、それぞれ以下の式（４）及び式（５）で示される。
【数１】
2019220106.tif 000003
【００４２】
したがって、決定手段３３３は、第１水量Ｑ１と第２水量Ｑ２との差が小さくなるように、第１管路を修繕する順番を変化させて最適化計算を行い、当該差が最適化されたと判断したときの順番を、第１管路の修繕されるべき順番として決定する。
【００４３】
上述のようにして第１管路の修繕されるべき順番を決定すると、決定手段３３３は、第１管路の当該順番を耐震化優先度と定義する。かかる場合、管路の耐震化優先度の値が小さいほど（即ち、修繕されるべき順番が早いほど）、当該管路の耐震化優先度が高いことを示す。なお、決定手段３３３は、シミュレーションにおいて特定された第１管路のうち一部の第１管路（例えば、修繕されるべき順番が早いものから所定数の第１管路、又は時刻ｔ２までに修繕される第１管路等）を抽出し、当該一部の第１管路の修繕されるべき順番を耐震化優先度と定義してもよい。
【００４４】
＜２回以上のシミュレーションが選択された場合＞
決定手段３３３は、シミュレーションにおいて特定された第１管路について修繕されるべき順番を決定する上述の第２処理を、選択された２回以上のシミュレーションのそれぞれについて実行する。したがって、例えば図６に示すように、５回のシミュレーションが選択された場合、第１管路についての修繕されるべき順番が５パターン決定される。
【００４５】
決定手段３３３は、決定された複数パターンの順番に基づいて、例えば統計的手法により、１つ以上の管路の耐震化優先度を決定する。例えば、決定された各パターンにおいて修繕されるべき順番に応じたスコアを管路に与え、管路の合計スコアの多寡に基づいて当該管路の耐震化優先度を決定する手法が採用可能であるが、これに限られない。またこのとき、各パターンの回復水量によって、スコアに重みづけすることもしてもよい。なお、決定手段３３３は、各シミュレーションにおいて特定された第１管路のうち一部の第１管路（例えば、修繕されるべき順番が早いものから所定数の第１管路、又は時刻ｔ２までに修繕される第１管路等）を抽出し、抽出した第１管路の修繕されるべき順番に基づいて、例えば統計的手法により１つ以上の管路の耐震化優先度を決定してもよい。
【００４６】
上述のように１つ以上の管路の耐震化優先度が決定されると、表示手段３３４は、当該１つ以上の管路の耐震化優先度を表示装置１０に表示させる。
【００４７】
図７を参照して、情報処理システム１の上述した第１動作フローの第１例について説明する。図７は、上述したように複数回のシミュレーションのうち１回のシミュレーションが選択される場合に対応するフローチャートである。
【００４８】
ステップＳ１００：記憶手段３３１は、シミュレーションに用いられる情報を記憶部３２に記憶する。
【００４９】
ステップＳ１０１：実行手段３３２は、記憶部３２に記憶された情報を用いて、シミュレーションを実行する。シミュレーションを実行する実行手段３３２の動作フローについては後述するが、シミュレーションの各回において、地震により損傷する第１管路と、管網の損失水量と、が決定される。
【００５０】
ステップＳ１０２：実行手段３３２は、シミュレーションの実行回数がＮ回になったか否かを判定する。実行回数がＮ回になったと判定した場合（ステップＳ１０２−Ｙｅｓ）、プロセスはステップＳ１０３に進む。一方、実行回数がＮ回に満たないと判定した場合（ステップＳ１０２−Ｎｏ）、プロセスはステップＳ１０１に戻る。
【００５１】
ステップＳ１０３：表示手段３３４は、Ｎ回のシミュレーションの実行結果を表示装置１０に表示させる。
【００５２】
ステップＳ１０４：決定手段３３３は、Ｎ回のシミュレーションのうち１回のシミュレーションを選択する。
【００５３】
ステップＳ１０５：決定手段３３３は、選択されたシミュレーションにおいて特定された第１管路について修繕されるべき順番を決定する第２処理を実行する。
【００５４】
ステップＳ１０６：決定手段３３３は、第２処理によって決定された第１管路の修繕されるべき順番を耐震化優先度と定義する。
【００５５】
ステップＳ１０７：表示手段３３４は、１つ以上の管路の耐震化優先度を表示装置１０に表示させる。
【００５６】
上述したステップＳ１０１の詳細について、図８を参照して説明する。
【００５７】
ステップＳ２００：実行手段３３２は、管網に含まれる複数の管路のうち、シミュレーション上の地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を実行する。
【００５８】
ステップＳ２０１：実行手段３３２は、特定した第１管路毎に、第１管路を閉止するための止水弁を特定する。
【００５９】
ステップＳ２０２：実行手段３３２は、特定した第１管路毎に、第１管路を閉止した場合に断水する供給先を特定する。
【００６０】
ステップＳ２０３：実行手段３３２は、特定した全ての第１管路を閉止した場合に管網が供給できなくなる単位時間あたりの損失水量を推定する第３処理を実行する。その後、プロセスは上述したステップＳ１０２に進む。
【００６１】
図９を参照して、情報処理システム１の上述した第１動作フローの第２例について説明する。図９は、上述したように複数回のシミュレーションのうち２回以上のシミュレーションが選択される場合に対応するフローチャートである。
【００６２】
ステップＳ３００：記憶手段３３１は、シミュレーションに用いられる情報を記憶部３２に記憶する。
【００６３】
ステップＳ３０１：実行手段３３２は、記憶部３２に記憶された情報を用いて、シミュレーションを実行する。シミュレーションを実行する実行手段３３２の動作フローは、上述したステップＳ２００−Ｓ２０３である。シミュレーションの各回において、地震により損傷する第１管路と、管網の損失水量と、が決定される。
【００６４】
ステップＳ３０２：実行手段３３２は、シミュレーションの実行回数がＮ回になったか否かを判定する。実行回数がＮ回になったと判定した場合（ステップＳ３０２−Ｙｅｓ）、プロセスはステップＳ３０３に進む。一方、実行回数がＮ回に満たないと判定した場合（ステップＳ３０２−Ｎｏ）、プロセスはステップＳ３０１に戻る。
【００６５】
ステップＳ３０３：表示手段３３４は、Ｎ回のシミュレーションの実行結果を表示装置１０に表示させる。
【００６６】
ステップＳ３０４：決定手段３３３は、Ｎ回のシミュレーションのうち２回以上のシミュレーションを選択する。
【００６７】
ステップＳ３０５：決定手段３３３は、シミュレーションにおいて特定された第１管路について修繕されるべき順番を決定する第２処理を、選択された２回以上のシミュレーションのそれぞれについて実行する。
【００６８】
ステップＳ３０６：決定手段３３３は、第２処理の実行結果に基づいて、１つ以上の管路の耐震化優先度を決定する。
【００６９】
ステップＳ３０７：表示手段３３４は、１つ以上の管路の耐震化優先度を表示装置１０に表示させる。
【００７０】
情報処理システム１の上述した第１動作によれば、損傷した場合に供給先に供給できなくなる水量が比較的多く重要度が高いと考えられる管路ほど、修繕されるべき順番が早くなり、耐震化優先度が高くなる。このため、ユーザは、耐震化優先度が高い管路から優先的に耐震化を施すことにより、管網全体の耐震化工事を効率よく進めることができる。したがって、管網に対する地震の影響を推測する技術の利便性が向上する。
【００７１】
（情報処理システムの第２動作）
図１０を参照して、情報処理システム１の第２動作について説明する。第２動作は、上述した第１動作において、少なくとも１回のシミュレーションが実行された後に行われ得る。
【００７２】
ステップＳ４００：表示手段３３４は、記憶部３２に記憶された管網情報を用いて、表示装置１０において管網を地図上に表示させる。
【００７３】
ステップＳ４０１：表示手段３３４は、実行された少なくとも１回のシミュレーションのうち、例えば自動的に又は入力装置２０を介するユーザ操作に基づいて、１回のシミュレーションを選択する。表示手段３３４は、選択したシミュレーションにおいて特定された第１管路を、他の管路と区別可能に表示させる。
【００７４】
ステップＳ４０２：表示手段３３４は、第１管路が閉止された場合に断水する供給先が位置する領域（以下、「断水領域」ともいう。）を、当該地図上に表示させる。
【００７５】
情報処理システム１の上述した第２動作によれば、表示装置１０に表示された情報を視認したユーザは、シミュレーションにおいて特定された第１管路及び断水領域を一見して把握可能である。
【００７６】
以上述べたように、本発明の一実施形態に係る情報処理システム１は、シミュレーションを複数回実行する実行手段３３２と、複数回のシミュレーションの結果に基づいて、１つ以上の管路の耐震化優先度を決定する決定手段３３３と、を備える。ここで、シミュレーションは、管網に含まれる複数の管路のうち、地震により損傷する第１管路を特定する第１処理を含む。かかる構成によれば、耐震化優先度を決定するために、例えば管路の水圧を用いる管網計算等の複雑な計算を必ずしも実行しなくてよい。このため、例えば管路の水圧の情報が最新のものに更新されていなかったり、或いは不明であったりしても、耐震化優先度を決定できる。このため、管網に対する地震の影響を推測する技術の利便性が向上する。
【００７７】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００７８】
例えば、上述した実施形態に係る表示装置１０、入力装置２０、及び情報処理装置３０のうち少なくとも２つが、１つの装置として構成されてもよい。また例えば、情報処理装置３０の各構成又は各手段が、複数の情報処理装置に分散配置された構成も可能である。当該複数の情報処理装置のうち少なくとも１つが、例えばインターネット等のネットワークに接続されたサーバとして実現される構成も可能である。
【００７９】
また、上述した実施形態において、図７乃至図１０を参照して情報処理システム１の動作の例について説明した。しかしながら、上述した動作に含まれる一部のステップ、又は１つのステップに含まれる一部の動作が、論理的に矛盾しない範囲内において省略された構成も可能である。また、上述した動作に含まれる複数のステップの順番が、論理的に矛盾しない範囲内において入れ替わった構成も可能である。
【００８０】
また、上述した実施形態において、情報処理装置３０の制御部３３によって実現される各種の手段をソフトウェア構成として説明したが、これらのうち少なくとも一部の手段は、ソフトウェア資源及び／又はハードウェア資源を含む概念であってもよい。例えば、記憶手段３３１は、１つ以上のメモリを含んでもよい。また例えば、表示手段３３４は、１つ以上のディスプレイ装置又は印刷装置等を含んでもよい。
【００８１】
また、上述した実施形態において、例えば管網に含まれる管路について優先度を予め定めておき、当該優先度を考慮して、第１管路の修繕されるべき順番を決定する構成も可能である。具体的には、決定手段３３３は、シミュレーションにおいて特定された第１管路のうち、優先度が高い第１管路については、修繕されるべき順番をより早くするように決定する。例えば、重要度の高い供給先（例えば、病院等）の優先度に応じて供給水量に重みづけしておく（実際よりも多い供給水量を定める）ことや、当該供給先に水を供給する管路について比較的高い優先度を定めておくことが考えられる。
【００８２】
また、上述した実施形態において、記憶部３２が記憶する管網情報には、当該管網に含まれる管路の損傷確率が含まれている構成について説明した。しかしながら、例えば上述した管路被害予測式と、当該予測式の計算に用いられる情報（例えば、管種・継手補正係数、口径補正係数、微地形補正係数、及び標準被害率、並びにこれらの値を特定するための管種、継手、口径、及び微地形の情報等）と、を記憶部３２に記憶しておき、シミュレーションを行う度に、これらの情報を用いて管路の損傷確率を算出する構成も可能である。
【００８３】
また、上述した実施形態に係る情報処理装置３０として機能させるために、コンピュータ又は携帯電話等の装置を用いることができる。当該装置は、実施形態に係る情報処理装置３０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、当該装置のメモリに格納し、当該装置のプロセッサによって当該プログラムを読み出して実行させることによって実現可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１    情報処理システム
１０    表示装置
２０    入力装置
３０    情報処理装置
３１    通信部
３２    記憶部
３３    制御部
３３０    入力手段
３３１    記憶手段
３３２    実行手段
３３３    決定手段
３３４    表示手段
【図１】
2019220106.tif 000004
【図２】
2019220106.tif 000005
【図３】
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【図４】
2019220106.tif 000007
【図５】
2019220106.tif 000008
【図６】
2019220106.tif 000009
【図７】
2019220106.tif 000010
【図８】
2019220106.tif 000011
【図９】
2019220106.tif 000012
【図１０】
2019220106.tif 000013