SIP「国家レジリエンス(防災・減災)の強化」成果発表シンポジウム

テーマⅦ．避難判断・訓練支援等
市町村災害対応統合システムの開発
Integrated-system of Disaster Reduction forMunicipalities (IDR4M)

令和5年3月1日（水）テーマVII 社会実装責任者
三谷 泰浩

1

1-1

本研究の課題及び達成目標

2

市区町村における防災の課題①市区町村⾧が適切に避難指示等発令を判断するための災害の態勢，能力が不十分
災害情報が収集・整理できたとしても経験不足等により適切な判断ができていない
実際の避難情報発令等判断に必要な地域の脆弱性等の情報が定量的に整理・活用されていない②現状の避難指示等の情報は広域的過ぎて住民の避難行動を促さない事例が多い③実際の災害では避難指示等発令のトリガーとなる情報入手から発令までのリードタイムが短く，避難所開設等の態勢整備が困難
降雨予測、水位予測、警報、住民からの通報などが集約して表示されると良いのだが。

課題解決のための本研究の達成目標①市町村⾧の避難指示等発令判断のために必要な情報を，収集整理しワンストップで提供し，それらを最終的な判断に活用するための総合リスク情報として提供するシステムを開発②リスク情報をリアルタイムかつ精緻な空間分布で提供するシステムを開発③6ないし12時間程度先の災害リスク情報を提供することにより，十分なリードタイムをもって市町村⾧の避難指示等発令判断を支援する情報を提供するシステムを開発

急に「警戒レベル３」相当といわれても。もう少し余裕をもって状況がわかると良いのだが。

1-2

市町村災害対応統合システム全体概要

 ハザード（洪水，土砂災害）と地域の脆弱性を総合した災害リスク情報を提供
 250mメッシュ単位で，10分更新間隔で，12時間先までの災害リスクを提供
 解像度の高い情報をリアルタイムに提供するため，AI技術の活用により計算を高速化

3

2-1

IDR4Mの機能概要

4

 ポータルサイトとして，避難判断に必要な気象災害情報等を閲覧可能
 12時間先までのハザード×脆弱性＝災害リスク・判断支援情報をタイムスライダーバーにより自在に地図上に表示
 市区町村ごとに任意のエリアで発令地区を表示（例:学校区・町丁目等）
リスクの考え方ハザード（自然現象の強さ）
×脆弱性（災害を受ける場所・人の弱さ）
降水量

ハザード（洪水）ハザード（土砂災害）

河川水位
発表履歴
9/5 14:45

大雨特別警報発表

9/5 13:55

大雨警報発表9/5 12:28

大雨注意報発表

気象警報
降水量，河川水位，気象警報等の集約表示

ハザードと地域の脆弱性を総合して災害リスクを評価

地域の脆弱性避難所までの距離，高齢者人口等で評価

発令地区
単位に
集約

災害リスク

250mメッシュ単位
10分間隔で更新
12時間先まで予測

判断支援

発令地区単位（小学校区等）
10分間隔で更新
12時間先まで予測

2-2

IDR4M

判断支援情報の表示画面（デモ）

5

玉小学校区
岡田小学校区
飯沼小学校区

豊田小学校区

石下小学校区

大花羽小学校区
五箇小学校区

菅原小学校区

三妻小学校区

豊岡小学校区

大生小学校区

水海道小学校区
絹西小学校区

避難(Lv4避難指示相当)

準備(Lv3高齢者等避難相当)

注意

2-3

IDR4M

災害リスクの表示画面（デモ）6

避難(Lv4避難指示相当)

準備(Lv3高齢者等避難相当)注意3

IDR4Mの研究開発ロードマップ

7 開発したIDR4Mをモデル市区町村に実装し，実証実験を実施
 得られた改善点や要望はシステムに反映，実証実験により有用性を確認
 防災グランドチャレンジを追加し，IDR4Mの機能向上のための研究開発を実施
2018.112019年度IDR4Mの開発
プロトタイプ開発
ハザード情報による評価

2020年度

社会実装システム開発
2021年度

2022年度

脆弱性を考慮した
災害リスク評価

モデル市区町村における実証実験
2市区町村
常総市
東峰村

5市区町村
足立区
香取市
舞鶴市
高梁市
加古川市

防災グランドチャレンジ

11市区町村

帯広市・新得町・鹿追町・清水町・芽室町・栃木市・⾧岡市・氷見市・富士河口湖町・富士吉田市・高松市

4-1

IDR4Mの開発（洪水・土砂災害ハザード評価機能）

8

洪水ハザード評価の課題

土砂災害ハザード評価の課題

 河川による洪水の氾濫予測情報が提供されていない。
 氾濫解析（物理モデル）は計算負荷が大きく，リアルタイ
ム予測が困難。

 土砂法で指定された箇所以外でも土砂災害が発生。
 局所的に発生する土砂災害ハザードが1kmメッシュでしか表現できていない。

目標設定

タイムリーかつ空間解像度の高い情報提供を実現するためにAIを活用し，ハザードを定量的に評価する
洪水ハザード評価機能

九州大学
九州産業大学

氾濫予測AIモデルの構築

 一級河川に対して正解
物理モデルの結果 データを教師データとしたAIモデルを開発し，氾濫浸水深のリア
ルタイム予測システ
ムを構築 中小河川向けの洪水予測AIモデルとしてDEM Based
氾濫予測システムを構築

6h

正解

AI予測データ

6h

AI
予測対象河川の各破堤点毎にモデルを構築。
河川の水位に応じて浸水域を評価。
個別破堤点AIモデル

RMSE: 0.05m，正解率: 98%，空振り率: 2.8%

土砂災害ハザード評価機能
 0次谷由来の推定
崩壊危険箇所を抽出し，従来の指定箇所以外を含めて土砂災害の危険性を判定

応用地質（株）

専門家の地形判断結果を学習させAIによる０次谷地形を自動判読

0次谷に対してハザードを評価

０次谷

 50mメッシュ単位で土砂災害ハザード情報を生成。
50mメッシュ単位での崩壊影響メッシュ→土砂災害ハザード情報

4-2

IDR4Mの開発（地域の脆弱性・災害リスク評価機能）

9

災害リスク評価の課題
 時々刻々と変化する「避難」を対象とした定量的なリスク評価指標が存在しない。
 避難リスクの評価に必要となる「脆弱性」を評価するための，定量的な判断指標が存在しない。
 土砂災害や洪水など複数の災害リスクを集約して，同時に評価する手法が存在しない。
目標設定

災害リスクを定量的，かつ提供情報の根拠が説明できる形式で提示するため，避難に対する地域の脆弱性を考慮し，災害リスクを評価する
九州大学
KDDI（株）地域の脆弱性評価機能
 実走行データや既存の到着時刻予想サービス(Googleマップ）を教師データとし，避難所要時間を推定するAIを構築

避難所要時間推定AIの構築

避難経路

人口多↑
少 避難が必要な人口および位置情報と避難所要時間を組み合せ， • 道路の状況・曜日・時間帯の違いな「避難」の脆弱性をどを考慮して避難所要時間を推定評価する手法を開発 • 人の属性により所要時間を補正

災害リスク評価機能
 ハザードと脆弱性を組み合わせ
数学的アプロー
チで災害リスクを評価 異なる災害のハ
ザードを脆弱性の「避難時間」を軸に統一した指標でリスクを評価

洪水リスク

九州大学

総合リスク

土砂災害リスク

リスクの連続的な変化を評価

4-3

IDR4Mの開発（判断支援機能）

10

判断支援の課題 市区町村が発令する避難に関する情報（警戒レベル）の発令プロセスが明確化されていない。
目標設定

避難情報の発令プロセスを明らかにし，適切な発令判断を支援するシステムを構築する
防災科学技術研究所・
千葉大学・兵庫県立大学

判断支援機能 ハザード評価および脆弱性評価の結果から機械学習による判断支援エージェントを構築し，シミュレーション結果を用いて強化学習を行う仕組みを構築
 モデル市区町村で学習モードを用いたWSを実施し，判断支援エージェントをチューニング
被害想定ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの結果で強化学習

災害シナリオ
実災害の状況 の自動生成WS実施結果の整理・分析
ローカライズWSの実施

各種ハザード情報

ハザードに対応した
脆弱性【判断支援エージェントのチューニング手法】① IDR4Mの学習モードを活用し，ワークショップを実施し，防災担当職員が災害シナリオを対象に避難発令を実際に判断② 防災担当職員ごとに閲覧ログを取得，実務者の個別判断・考え方を抽出③ ローカライズWS実施結果を整理・分析④ 分析結果を基に，必要な改善（IDR4Mへの反映）を実施

判断支援
個別リスク情報エージェントエージェントの判断支援情報

被害想定
シミュレーション

首⾧や職員の判断専門家を交えて評価

強化学習
判断支援エージェントの構築フロー

判断支援エージェントをチューニング

4-4

IDR4Mの特許及び商標の取得

11

 本研究で開発したIDR4Mに関して，以下の国内特許２件及び商標を取得した
 海外特許についてもPCT出願済【国内特許】
・リスク評価方法、避難判断支援方法、およびリスク評価装置（特許第7054097号）
発明者:三谷泰浩, 塚原健一, 谷口寿俊, 川野浩平, 佐藤辰郎, 他
出願人:国立大学法人 九州大学, 一般財団法人河川情報センター
取得日:2022.4.5

避難判断支援方法および避難判断支援
装置:災害リスクを評価し，それに基づき，避難単位ごと，将来の時刻ごとに避難の必要性の段階を評価する方法 等

・避難判断支援方法および避難判断支援装置（特許第7090298号）
発明者:三谷泰浩, 塚原健一, 谷口寿俊, 川野浩平, 佐藤辰郎, 他
出願人:国立大学法人 九州大学, 一般財団法人河川情報センター
取得日:2022.6.16【海外特許】
・特願2020-192379他を基礎とするPCT出願
発明者:三谷泰浩, 塚原健一, 谷口寿俊, 川野浩平, 佐藤辰郎, 他
出願人:国立大学法人 九州大学, 一般財団法人河川情報センター
出願日:2021.11.19【商標】
・「IDR4M」ロゴ（登録第6487820号）
権利者:一般財団法人河川情報センター
商願2021-008949（2021.1.27）
登録日:2021.12.17「IDR4M」ロゴ

リスク評価方法、避難判断支援方法、およびリスク評価装置:災害による人的被害に対する脆弱性を算出し，それに基づき，地域の区画ごと，将来の時刻ごとに災害リスクを評価する方法 等5-1

モデル市区町村における実証実験の実施

12

 日本全国をカバーし，地形・特性等が異なる18市区町村のモデル市区町村を選定
 各モデル市区町村で実務訓練・実災害対応等の実証実験を実施
兵庫県加古川市

判断支援エージェントWS（21.9.28）

新潟県⾧岡市

富山県氷見市

京都府舞鶴市

IDR4M実務訓練（21.8.23）

左:宇波地区避難訓練（22.1.9）
右:IDR4Mを用いた避難計画WS（22.6.24）

北海道帯広市・新得町・鹿追町・清水町・芽室町

左:⾧岡市広域避難訓練（22.8.28），
右:小学校水平避難訓練（22.7.14）

栃木県栃木市
十勝川流域水防災研修会（22.6.28）

岡山県高梁市茨城県常総市
IDR4Mを活用した「水害時の初動対応に関する庁内研修会」（22.7.5）

大規模水害対策訓練（22.6.12）

福岡県東峰村令和３年８月豪雨時の避難判断に活用（21.8.13）

IDR4M実務訓練（21.6.20）

香川県高松市

中央構造線を震源とする複合地震発生を想定した住民避難発令支援訓練（22.9.29）

千葉県香取市
山梨県富士吉田市・富士河口湖町

IDR4Mを活用した図上演習（噴火シナリオに基づく演習）（22.8.23）

東京都足立区

IDR4M実務訓練（21.9.7）

台風第16号時の避難判断に活用（21.9.30-10.2）

5-2

IDR4Mを活用した実務訓練の実施

13

 過去の災害シナリオを活用しシステムの習熟が可能な学習モードを開発
 実務訓練やフォロー講習（18市区町村延べ43回）を通じ，モデル市区町村との信頼を醸成 実務訓練等を通じ，IDR4Mの問題点を抽出し，改良・地域ニーズに応じたチューニングを実施

講習の様子

避難情報発令の議論の様子

発令地区設定の様子【実務訓練で得られた主な評価】
A市⾧:これまで水位情報をもとに浸水想定区域全体に発令していたが，IDR4Mを活用することにより，いつどこがどのような順番で危険になるかが分かるので，より多くの市民の避難行動につながる発令ができる。
B市⾧:2年前の台風19号の時は「避難勧告」等の発令まで1時間しかなく，高齢者，特に要支援者にとって余裕を持った避難が出来なかった。IDR4Mでは6時間先の予測ができるため，早めに準備，発令することができるのでありがたい。

5-3

判断支援エージェントのローカライズWSの実施

14 2021年度から判断支援ローカライズワークショップを５モデル市区町村で実施
 IDR4Mを活用し，避難情報発令の判断プロセスに関する実務者の暗黙知を形式知化
 形式知化した暗黙知と地域情報を考慮して「判断支援情報」をチューニング
 チューニングWS実施状況
加古川市

常総市

東峰村

高梁市

香取市

2021.9.28

2022.9.20

2022.9.22

2022.10.3

2022.10.7

 手法①IDR4Mを活用した避難関連情報発令・解除プロセスの実施②判断プロセスの記録の可視化による実務者個別判断の振り返り➂合意形成

判断過程可視化システム

付箋により判断・考え方を抽出・整理

 加古川市のワークショップの模様（2021年9月28日実施）

複数の防災担当職員が過去の災害シナリオをもとに避難発令を判断

判断支援情報とWS 発令結果の比較(加古川市)

WS発令結果と過去の発令実績の比較(加古川市)⇒ WSの結果を脆弱性評価へ反映（高齢者の評価方法を変更）
ログの可視化5-4

実災害における市区町村のIDR4M活用及び効果

 IDR4Mで12時間先までの災害リスクの動態が把握でき，十分な余裕をもって適時的確な避難の発令を判断できる
 数時間先の災害リスク情報を元に，避難情報発令の要否を適切に判断できる

年月
R３年７月

【令和3年8月8日 台風10号時の香取市の活用事例】
大雨警報（トリガー情報）が出る4時間前の朝9時の段階で，担当者はIDR4Mから4時間後の災害リスク情報（高齢者等避難相当）を入手し，災害対応に必要なリードタイムを確保することができた。
9:10 IDR4Mの4h後（13:10）のリスク情報

実災害時のIDR4Mの活用状況

モデル市区町村

避難情報の発令状況

千葉県香取市 3日7:20避難指示発令（7/3 15:02解除）
岡山県高梁市 避難情報発令には至らず
千葉県香取市

8日14:50高齢者等避難発令（8/8 18:25解除）
15日5:10避難指示発令（8/16 5:30解除）

12日17:30高齢者等避難発令（8/15 8:30解除）
福岡県東峰村 13日17:30避難指示発令（8/15 8:37解除）
16日18:13高齢者等避難発令（8/18 13:05解除）

13:40 IDR4Mの3h後（16:40）の
リスク情報
13:36
大雨警報

15

R３年８月

高齢者等避難相当のエリア拡大

岡山県高梁市

13日17:45高齢者等避難発令
14日10:30避難指示発令（8/15 10:10解除）

兵庫県加古川市 避難情報発令には至らず
京都府舞鶴市 避難情報発令には至らず

東京都足立区 避難情報発令には至らず
14:50
高齢者
茨城県常総市 避難情報発令には至らず
等避難
R３年９月 千葉県香取市 30日16:00高齢者等避難発令（10/2 7:00解除）
発令
R４年７月

災害リスク凡例
避難（避難指示相当）
準備（高齢者等避難相当）
注意※画面の配色等は開発当時

R４年９月

福岡県東峰村 避難情報発令には至らず
岡山県高梁市 避難情報発令には至らず
福岡県東峰村18日10:00高齢者等避難発令

18日15:00避難指示発令
茨城県常総市 避難情報発令には至らず

5-5

防災グランドチャレンジの追加

16

防災グランドチャレンジとして2021年度から６大学グループを追加し，IDR4Mの機能向上のための研究開発を実施。
 市区町村の意思決定の支援強化を目的に，ハザード・脆弱性・リスク評価等の妥当性・正統性の確保
 リスクコミュニケーションの確保・情報を受け取る住民の視点からのアプローチ等の研究を展開
 IDR4Mを活用し，人文科学・社会科学的観点からの研究を重視した文理融合の研究
防災グランドチャレンジによるIDR4M機能向上の研究開発
主な成果 災害経験の多寡や避難の脆弱性などの地域特性に関わらず，市区町村担当者が適切なタイミングで避難判断できる支援情報が強化された 避難者の受け入れ調整・避難先誘導を適切なタイミングで行うための避難情報発令の支援が可能となった
 IDR4Mをリードタイムのない災害に応用し，事前訓練の実施による体制強化につながった5-6

IDR4Mのサブシステムの導入

G空間情報収集システム（実装済）17
避難所運営管理システム（実装済）

災害対策本部で活用 現場の状況をリアルタイムで確認 脆弱性評価に反映

避難所（現場）で活用

 避難所の開設チェック，状況確認，避難者管理，物資管理 IDR4Mとの連動

6

テーマⅦの研究開発成果①IDR4Mの開発

18市区町村と協働した4年間にわたる実証実験を通じて，市区町村の現場での要望を反映した実用性・汎用性の高いシステムを開発した②IDR4Mの普及

国土交通省，流域市区町村と連携した研究開発を進める中で得られた経験，信頼関係を基に，SIP第2期以降の全国展開への方向性を固めることができた③運用サポート体制

実証実験参加市区町村数を，２，７，１８と拡大する過程で，システムを導入する市区町村数を増やしてゆくために必要な財政的，組織的課題を明確にすることができた

18

7

社会実装の推進方針

IDR4Mの運用

19

流域治水への導入イメージ

SIP研究後のIDR4Mの運用は，(一財)河川情報センターが実施
IDR4Mの普及

国土交通省，都道府県，流域内市区町村等が連携して推進する流域治水にIDR4Mを活用し，流域治水の推進と相まってIDR4Mの普及を図る

流域
市区町村

システムの改良・高度化システムの改良・高度化は，九州大学を中心とした研究者が研究課題として継続して推進
IDR4Mの制度的位置づけ

IDR4Mによる避難判断支援情報を，水防法に基づく市区町村長の避難判断の意思決定に資する情報として位置付けるよう関係機関と調整を進める

モデル
市区町村

8

ＳＩＰテーマⅦ

体制図

20＜研究開発機関＞九州大学

研究責任者:塚原 健一
事務局:(一財)河川情報センター
社会実装責任者:三谷 泰浩
実施項目もしくは役割:全体統括 グループ会議の運営、工程管理、避難判断・誘導支援システム開発総括、緊急活動支援システム総括、社会実装総括

AIモデル等システム構築委員会

事務局:(一財)河川情報センター
九州大学、(一財)河川情報センター、KDDI（株）、応用地質（株） 、
防災科学技術研究所、千葉大学、兵庫県立大学、九州産業大学、気象関係、土砂災害関係、AI・ビックデータ関係、通信関係、ベンダー関係、災害時行動分析関係、個人情報関係等の学識者・有識者

事務局:(一財)河川情報センター

知財小委員会

国士舘大学

・委員⾧:塚原 健一
・事務局:(一財)河川情報センター

主たる共同研究者:横内 基
社会実装担当者（代表）:飯島 洋祐
実施項目もしくは役割:地方・中都市を対象とする災害時最適オペレーションの開発

新潟大学

主たる共同研究者:田村 圭子
社会実装担当者（代表）:田村 圭子
実施項目もしくは役割:IDR4Mを活用した都市部水害における意思決定強化のための方策検討

富山大学

主たる共同研究者:井ノ口 宗成 社会実装担当者（代表）:井ノ口 宗成
実施項目もしくは役割:地域資源を連携させた地方都市における避難行動フローの確立

山梨大学

主たる共同研究者:秦 康範
社会実装担当者（代表）:武藤 慎一
実施項目もしくは役割:火山噴火時の警戒避難体制構築プロセスの確立

香川大学

主たる共同研究者:金田 義行
社会実装担当者（代表）:三好 正明
実施項目もしくは役割:IDR4Mへの地震時リスク評価の実装とその意思決定支援強化の検証

事務局:(一財)河川情報センター

応用地質(株)
主たる共同研究者:濱田 俊介
社会実装担当者:松井 恭
実施項目もしくは役割:
避難判断および緊急活動支援のためのハザード情報生成技術の開発、防災IoTモニタリングの技術開発と社会実装。

進捗確認・情報交換・研究連携等を行う場

主たる共同研究者:山田 朋人
社会実装担当者（代表）:山田 朋人
実施項目もしくは役割:動的・静的リスク情報の高度利用による先進的な避難判断支援「避難判断・誘導支援システム」・「緊急活動支援システム」開発ＷＧ

KDDI(株)
主たる共同研究者:池野上 好弘
社会実装担当者:岡田 宏
実施項目もしくは役割:
位置情報データの提供、ハザード推定の開発と実装
及び災害時需給対応に供する支援マッチング機能の開発と実装「地域レジリエンス強化」研究WG
北海道大学

サブテーマ１ 「避難判断・誘導支援システム」・「緊急活動支援システム」開発

九州大学(一財)河川情報センター
主たる共同研究者:栗城 稔
社会実装担当者:越智 繁雄
実施項目もしくは役割:
避難判断・緊急活動に起因する災害要素の抽出、避難判断「避難判断・誘導支援システム」の開発と実装、及び「緊急活動支援システム」の実装

サブテーマ２ 「防災情報共有システムを基盤とした分離融合型の地域レジリエンス強化」

防災科学技術研究所
主たる共同研究者:鈴木 進吾
社会実装担当者:須藤 三十三
実施項目もしくは役割:
シナリオ自動生成技術開発と訓練用基盤の構築
千葉大学
主たる共同研究者:丸山 喜久
社会実装担当者:劉 ウェン
実施項目もしくは役割:
ﾏﾙﾁﾊｻﾞｰﾄﾞ・ｲﾝﾀﾗｸﾃｨﾌﾞ災害・被害想定サービスの開発
兵庫県立大学
主たる共同研究者:浦川 豪
社会実装担当者:馬場 美智子
実施項目もしくは役割:
判断・意思決定能力を強化する人材育成・訓練ツール
開発
九州産業大学
主たる共同研究者:佐藤 辰郎
実施項目もしくは役割:
避難判断支援システムの洪水ハザード評価手法の開発

協力機関

国土交通省 国土技術政策総合研究所
組織:河川研究部、土砂災害研究部
役割:洪水の氾濫危険度のリスク評価・土砂災害危険度のリスク評価、中小河川治水安全度評価に関する助言、協力
国土交通省 国土地理院
組織:企画部
役割:地理院地図の基盤地図への活用、LPデータ・浸水想定区域図等にかかる地理空間情報のリスク評価への活用に関する助言、協力
気象庁
組織:予報部
役割:気象予測データの活用、流域雨量指数・土壌雨量指数等の評価に関する助言、協力
国立研究開発法人 土木研究所
組織:水災害・リスクマネジメント国際センター
役割:危機管理型水位計を含む水位観測をもとにしたリスク評価、水災害リスク情報の提供手法に関する助言、協力（一財）砂防・地すべり技術センター
組織:砂防技術研究所
役割:砂防、地すべり対策、がけ崩れ対策などをもとにしたリスク評価、土砂災害警戒避難基準雨量、災害発生時における警戒避難、前兆現象情報に関する助言、協力

ご協力いただきました皆様，ありがとうございました。