hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
配置空間と多角形のモジュライ

配置空間と多角形のモジュライに関して、特に実射影直線上の6点の配置空間についての研究を昨年度に引き続き行った。この配置空間は、等角六角形のモジュライと同一視され、完備な有限体積の非特異な双曲構造を許容し、カスプを10個もつ3次元多様体であることを筆者は以前、小島定吉氏、山下靖氏との共同研究によって示した。また、この配置空間と、一般によく知られた3次元球面内のWhitehead絡み目の補空間およびBorromean ringの補空間といった3次元双曲多様体との間の通約性をもとに、さらにある結び目の補空間となるかどうかを調べた。その結果、それは3次元球面内の絡み目補空間ではなく、2次元球面と1次元球面の直積の5つの連結和内にある絡み目の補空間であるという結果を得た。また、この3次元双曲多様体のもつ自然な多面体分割を用いることによって、自然な6次対称群の作用による商空間や、その部分群の作用による商空間を調べることによって、様々な3次元双曲軌道体を構成した。また、吉田正章氏や松本圭司氏らによる、超幾何関数による配置空間の一意化に関して、ある数論的離散群によるH^3の商空間としての表示をもとに、これらの3次元双曲軌道体の一意化について調べ、特に実射影平面内の6点配置空間内のある部分空間として現われる配置空間との対応をつけた。また、Kapovich-Milsonによる双曲空間内の多角形のモジュライの研究に対して、双曲平面内の多角形のモジュライについて考察し、Rivinによる理想双曲多面体のモジュライとの関係をつけた。配置空間と多角形のモジュライの研究において、特に実射影直線上の6点の配置空間は等角六角形のモジュライと同一視され、完備な非特異双曲構造を許容するという特徴があることは数年前に小島定吉氏、山下靖氏と筆者の共同研究等によって示されている。また、吉田正章氏はこの配置空間と、ある数論的離散群Γによる3次元双曲空間H^3の商空間H^3/Γとの同型を得ている。一方、よく知られている3次元双曲多様体としては、一般に3次元球面(または多様体)内の絡み目の補空間があるが、この中にはWhitehead絡み目やBorromean ringといった、数論的群に同型な基本群ともつものがある。今年度は、これらの既知の3次元双曲多様体と配置空間との間の関係に、通約性、すなわち、それぞれのある有限被覆が同型となるという性質あるかどうかを調べた。その際、配置空間をある凸な双曲多面体の面の貼り合わせによって表示することができ、群Γの生成元と関係式を得た。さらに、結果として、この配置空間と3次元球面内のWhitehead絡み目の補空間およびBorromean ringの補空間とは通約的であることを示した。また、この表示を得たことにより、6点の場合の幾何的サイクルを完全に構成することができた。さらに、この配置空間を、Borromean ring補空間との通約性をもちいることによって、ある3次元多様体の絡み目の補空間として実現することがことができると期待される。
東アジアにおけるFasciola japonicumの分布、起源および進化

これまで単為生殖型肝蛭は日本および韓国に存在することが知られていたが、本研究で新たにベトナム、中国にもその存在が確認され、単為生殖型肝蛭は東アジア地域に広く分布すると考えられた。日本産、韓国産、ベトナム産および中国産の肝蛭虫体について、核リボソームDNA(internal transcribed spacer 1 : ITS1)およびミトコンドリアDNA(NDI遺伝子:NADH dehydrogenage I)に基づく分子学的および系統学的解析を行った。その結果、単為生殖型肝蛭は中国中央部において、両性生殖型のFasciola hepaticaおよびF.giganticaの種間交雑子孫が、戻し交配などを経て単為生殖能を獲得して出現したと考えられた。誕生した単為生殖型肝蛭は終宿主である家畜、特にウシの移動とともに東では韓国から朝鮮半島を経て日本、南部では隣接するベトナムへ分布を拡大したと考えられた。本研究では、(1)新種予定のF. japonicumの東アジアにおける分布を明らかにすること、(2)東アジアに分布するF. japonicumとF. hepaticaおよびF. giganticaとの遺伝的類縁関係をミトコンドリアDNAおよびリボソームDNAマーカーを用いて解析し、F.japonicumの起源、その進化と日本を含むアジア地域への拡散の全貌を明らかにすることを目的とする。本年度は、中国における単為生殖型肝蛭の分布を明らかにするため、平成18年8月から9月にかけて内モンゴル自治区フフホト、ウイグル自治区ウルムチ、青海省西寧、福建省福州、貴州省貴陽の屠畜場で肝蛭に感染したウシとヤクの肝臓より虫体を回収し、70%エタノールにて圧平固定、染色体観察用処理を施して日本に持ち帰った。圧平固定虫体については、写真撮影した後、一部を切除してゲノムDNAを抽出し、残った頭部部分はカーミン染色を施して貯精嚢内の精子の有無を観察した。その結果、フフホト、ウルムチおよび西寧のウシまたはヤクより得た虫体は全て貯精嚢内に多数の精子が観察されたことから、両性生殖型肝蛭(F.hepaticaまたはF.gigantica)であり、また虫体の外部形態、体長・体幅の比からこれらの両性生殖虫体はF.hepaticaであると考えられた。一方、福州のウシから回収された虫体は貯精嚢内に精子が全くみられないか、あるいは未熟な精原細胞と考えられる細胞が少数観察されたことから、単為生殖型肝蛭であると考えられた。これらのウシは中国北部の長春市から導入されていることから、次年度は同地域の調査を行うことが必要であると考えられた。また、貴陽から得られた虫体は、両性生殖型肝蛭と単為生殖型肝蛭の両方がみられ、ウシの個体ごとに異なっていた。現在、それぞれの虫体から得たゲノムDNAを用いて核rDNAのITS1(internal transcribed spacer1)配列を解明し、虫体の遺伝子型を解析している。本年度は、中国における単為生殖型肝蛭の分布を明らかにするため、平成19年10月から11月にかけて広東省広州市、湖北省武漢市、雲南省昆明市、青海省西寧市の屠畜場で肝蛭に感染した水牛および黄牛の肝臓より肝蛭虫体を回収し、70%エタノールにて圧平固定、染色体観察用処理を施すとともに子宮内虫卵を回収し日本に持ち帰った。その結果、広州市の水牛より得た虫体は全て貯精嚢内に多数の精子が観察され、しかも2倍体であり、虫体の外部形態、体長・体幅の比、さらに核rDNAのITS1(internal transcribedspacer1)遺伝子型からF.giganticaであることが明らかになった。西寧のウシまたはヤクより得た肝蛭虫体は同様の解析から、F.hepaticaであると考えられた。一方、武漢市および昆明市のウシから回収された虫体には、F.gigantica虫体とともに、虫体の貯精嚢内に精子が全くみられないか、あるいは未熟な精原細胞と考えられる細胞が少数観察されたことから単為生殖型肝蛭であると考えられた。さらに染色体観察から2倍体および3倍体が確認され、またITS1遺伝子型はFg型とともにFh/Fgのへテロ遺伝子型が確認された。現在、これらの肝蛭虫体のミトコンドリアDNA遺伝子型について解析中で虫体間の系統解析を行っている。

さらに、虫卵より孵化させたミラシジウムをヒメモノアラガイに感染させて得たF.hepaticaとF.giganticaのメタセルカリアをヤギに混合感染させ、両種の雑種形成について解析している。中国における単為生殖型肝蛭の分布を明らかにするため、本年度は、平成20年8月9月、11月に山東省済南市、遼寧省瀋陽市、吉林省長春市の屠畜場で肝蛭に感染した黄牛の肝臓より肝蛭虫体の回収を試みたが、済南市および瀋陽市では回収できなかった。長春市では、黄牛11頭から38虫体が検出され、70%エタノールにて圧平固定、染色体観察用処理を施すとともに子宮内虫卵を回収し日本に持ち帰った。圧平固定虫体については、写真撮影した後、一部を切除してゲノムDNAを抽出し、残った頭部部分はカーミン染色を施して貯精嚢内の精子の有無を観察した。その結果、虫体は全て貯精嚢内に精子が全くみられないか、あるいは未熟な精原細胞と考えられる細胞が少数観察されたことから単為生殖型肝蛭であると考えられた。ゲノムDNAからPCRで増幅したITS1産物は、F. hepaticaとF. giganticaの配列を併せ持つヘテロ遺伝子型(Fh/Fg)であることが確認された。現在、これらの肝蛭虫体のミトコンドリアDNA遺伝子型について解析中で虫体間の系統解析を行っている。さらに、虫卵より艀化させたミラシジウムをヒメモノアラガイに感染させて得たF. hepaticaとF. giganticaのメタセルカリアをヤギに混合感染させ、両種の雑種形成について解析している。中国における単為生殖型肝蛭の分布を明らかにするため、本年度は、平成21年9月8日9月17日に湖北省武漢市、湖南省長沙市の屠畜場で肝蛭に感染した黄牛の肝臓より肝蛭虫体の回収を試み、武漢市では黄牛7頭から44虫体、長沙市では黄牛8頭から84虫体が検出され、70%エタノールにて圧平固定、染色体観察用処理を施すとともに子宮内虫卵を回収し日本に持ち帰った。圧平固定虫体については、写真撮影した後、一部を切除してゲノムDNAを抽出し、核リボソームDNAのITS1領域およびミトコンドリアDNAのND1遺伝子の一部について塩基配列を解析し、系統解析を行った。残った頭部部分はカーミン染色を施して貯精嚢内の精子の有無(生殖型)を観察した。その結果、長沙の17虫体では2虫体が両性生殖Fasciola giganticaと同定され、ND1遺伝子型はFg-C1およびFg-C11であった。他の15虫体は単為生殖型Fasciola sp.であり、そのITS1型は14虫体がFh/Fg(ヘテロ型)、1虫体がFg型であり、またND1遺伝子型はFg-C2であった。武漢の14虫体では、2虫体が両性生殖F.gigantica(ND1型はFg-C2)、1虫体が両性生殖Fasciolasp.(ND1型はFg-C2)であり、他の11虫体は単為生殖Fasciola sp.でITS1型は2虫体がFh型、1虫体がFg型、他の8虫体がFh/Fgであった。このことから、長沙と武漢の両地域には多様な遺伝形質を有する肝蛭虫体が分布することが明らかになった。また、単為生殖型肝蛭のアジアにおける分布を解明するため、中国南部で国境を接するミャンマー南部、ヤンゴン市において水牛24頭、ウシ1頭から肝蛭虫体を回収し、固定後に日本に持ち帰った。現在、各虫体についてDNA解析を行っている。
大陸地殻下部物質の高温高圧下における弾性波速度測定

島弧下部地殻物質の地震波速度測定の高温高圧下における測定を行いと島弧地殻の岩石学的構造モデルを構築した。すなわち、(1)比較的大容量試料の弾性波速度測定のためのピストンシリンダー高圧・高温発生装置を新たに開発した。長時間高圧下において安定して弾性波速度を大容量の試料(直径14mm、長さ12mmの円筒状試料)について400°Cまでの温度領域で正確に測定できた。(2)伊豆-ボニン-マリアナ弧と本州弧の衝突帯に露出する伊豆-ボニン-マリアナ弧地殻深部に相当する丹沢深成岩の弾性波速度の高温高圧下測定を行った、測定結果を伊豆-ボニン-マリアナ弧の地震波速度構造(Suyehiro et al.1996)と対比し、岩石学的地殻構造モデルを構築した。(3)一の目潟と高島に産出する下部地殻起源捕獲岩類とについても同様な測定を行い、本州弧の岩石学的地殻断面モデルを検出した。(4)実験結果から、伊豆弧および東北・西南日本を代表すると思われる下部-中部地殻物質の地震波速度および弾性定数の岩石組織・化学組成依存性が明らかになり、地震波速度構造からの大陸や島弧地殻の構成岩石や化学組成を深さごとに詳細に推定した。これら研究結果の一部を平成11年米国地球物理学連合秋季大会と日本地質学会学術講演会などで報告した。1。高温高圧下における弾性波測定装置の立ち上げを行った。口径34mmのピストンシリンダー型高圧発生装置を用い、直径14mm長さ12mmの測定試料について、最大圧力10kb、最高温度450°Cまでの条件で弾性波の試験的測定に成功した。高圧セル内の温度分布の測定を行い、試料中心部と末端部で約5°Cの温度差が確認された。さらに高温条件での測定にむけて、圧力素子の形状や高圧セルの形状について検討を行っている。2。伊豆弧中部地殻(丹沢深成岩)のP波伝播速度とS波伝播速度を常温常圧で測定した結果、ともに構成鉱物比に強く依存することが明らかになった。例えば、ハンレイ岩はVp=4.82-5.50,Vs=2.43-2.89km/s。石英ハンレイ岩はVp=4.74-5.12,Vs=2.43-2.57km/s。トーナル岩はVp=4.76-4.82,Vs=2.40-2.52km/s。さらに測定した弾性波速度データから、下部地殻圧力下(1.0GPa)での丹沢深成岩のP波伝播速度(Vp)を理論的に推定し、次のことが明らかになった。(1)伊豆小笠原弧の中部地殻のP波速度(6.0-6.7km/s)は石英ハンレイ岩とトーナル岩のP波伝播速度と一致する。(2)伊豆小笠原弧の下部地殻のP波速度(7.0-7.2km/s)は角閃石ハンレイ岩のP波速度(7.05-7.2km/s)で説明される。(伊豆小笠原弧の最下部地殻のP波速度(7.2-7.3km/s)は斜方輝石含有量が20%以上のハンレイ岩で説明される。(2)伊豆-

ボニン-マリアナ弧と本州弧の衝突帯に露出する伊豆-ボニン-マリアナ弧地殻深部に相当する丹沢深成岩の弾性波速度の高温高圧下測定を行った、測定結果を伊豆-ボニン-マリアナ弧の地震波速度構造(Suyehiro et al.1996)と対比し、岩石学的地殻構造モデルを構築した。(3)一の目潟と高島に産出する下部地殻起源捕獲岩類とについても同様な測定を行い、本州弧の岩石学的地殻断面モデルを検討した。(4)実験結果から、伊豆弧および東北・西南日本を代表すると思われる下部ー中部地殻物質の地震波速度および弾性定数の岩石組織・化学組成依存性が明らかになり、地震波速度構造から大陸や島弧地殻の構成岩石や化学組成を深さごとに詳細に推定した。これら研究結果の一部を平成11年米国地球物理学連合秋季大会と日本地質学会学術講演会などで報告した。
青少年のヘルスリスク行動の形成過程・規定要因の分析とそれに基づく予防プログラム

本研究は,日本の青少年の発達過程において,どのようにヘルスリスク行動が形成されるのか,またどのような要因が影響するかを探ることを目的とした。最初に,海外の動向や資料からヘルスリスク行動調査の実態と予防プログラムについての検討を行った。その上で中学校1年から3年生まで,高等学校1年生から3年生までを対象とした縦断的調査を実施した。その結果,次のような結果が得られた。学年とともに上昇していたのが交通事故に関わるリスク行動である。逆に学年とともに減少したのが暴力であった。しかし中学生においては器物破損が上昇していた。喫煙,飲酒も学年とともに増加した。薬物乱用と性行動は全般的に低かった。またヘルスリスク行動に関連する要因として,規範意識,自己評価,価値観,心理社会的要因を調査した。心理社会的要因の中でも刺激希求傾向はヘルスリスク行動と特に関連が深く,行動予測尺度として用いることができることが明らかになった。予防プログラムについては,海外の動向をもとに有効なプログラムの特徴について検討を行った。さらにこれらと並行して,近年問題となりつつある携帯電話の使用に関わる危険・事故等についても,大学生を対象として調査を実施した。その結果,携帯電話使用中の事故経験率は,いずれも5%未満であるが,ニアアクシデント経験では人・自転車・物との接触や転倒などで2030%程度の経験率を示した。このような行動は,新しいリスク行動として,今度注目していく必要があるだろう。本研究では,青少年の発達過程においてどのようにヘルスリスク行動が形成されるのか,またそれに影響する要因が何かを解明することを目的とする。さらにその結果を踏まえて,ヘルスリスク行動の形成を予防するプログラム試作を試みる。本年度は青少年のヘルスリスク行動調査の第一段階として,まず米国の研究動向を調べ,来年度以降実施する調査の項目を検討した。米国の研究動向の検討では,リスク行動研究の第一人者であるR.Jessor博士(コロラド大学ボールダー校)と,Search Institute(ミネソタ州ミネアポリス)を2000年9月に訪問した。Jessor博士からヘルスリスク行動研究の実態について説明を受け,さらに研究資料の提供を受けた。またSearch Instituteではヘルスリスク行動に対する予防プログラムの実態についての情報を得て,さらに実践プログラム等の資料提供を受けた。これらをもとにヘルスリスク行動と関連要因に関する調査項目案を作成した。本研究は,青少年の発達過程においてどのようにヘルスリスク行動が形成されるのか,またそれに影響する要因が何か,さらにどのように予防するかを解明することを目的とする。本年度は昨年度の検討を踏まえて,青少年のヘルスリスク行動調査を実施した。調査項目はコロラド大学ボールダー校が使用している調査票に基づき,これまでの我々の研究成果を踏まえて追加したものである。特にヘルスリスク行動傾向項目は新たに作成したものであり,今回の研究によって日本で初めてヘルスリスク行動傾向尺度を開発したことになる。この尺度は今後.我々以外の研究でも大いに利用されることが期待できる。調査は平成13年12月14年3月にかけて東京都,岡山県の中学校1年生,高等学校1, 2年生を対象に実施したなおこの調査は縦断的調査として,同一対象者で3年間継続する。さらに大学生(東京学芸大学,茨城大学)を対象として,携帯電話およびインターネットに関わるリスク行動調査を平成14年1月に実施した。これは近年問題となっている携帯電話使用中の事故や出会い系サイト利用による犯罪などの実態を調べることを目的とした調査である。これによって特に,携帯電話使用時のいわゆる「ひやりはっと体験」が非常に多いことが明らかになった。この調査も対象者を広げ,来年度も行う予定である。本研究では,日本の青少年の発達過程(本研究では中学校1年から高等学校3年生までを対象とする)において,どのようにヘルスリスク行動が形成されるのか,またどのような要因が影響するかについて,縦断的調査を実施した。本研究期間では2年間の追跡調査を実施しており,この研究は今後も継続する予定である。追跡調査の結果は次の通りである。中学生,高校生ともに交通安全に関わるリスク行動と「過去1年間の悲嘆経験」が高い経験率を示した。

「シートベルトの非着用」,「自転車の無灯火乗車」,「歩行・自転車乗車中の携帯電話使用」はいずれも2年生で経験率が上昇しており,特に高校生では「シートベルトの非着用」の数値の上昇が著しい。1年生から2年生の間で数値が下がった行動は,暴力に関わる行動である。「過去1年間の暴力行為」,「過去1年間の暴力被害」ともに減少傾向にあった。ただし「過去1年間の器物破損行為」については中学生では増加傾向,高校生では減少傾向にあった。また並行して,近年問題となりつつある携帯電話の使用に関わる危険・事故等についても,大学生を対象として調査を実施した。関東地方および中国地方の4大学に在籍する大学生を対象に,無記名の質問紙調査を実施した。質問内容は,携帯電話の使用状況,特に歩行中,自転車乗車中,自動車運転中での使用に関する質問,携帯電話使用中の事故経験およびニアアクシデント経験に関する質問である。携帯電話使用中の事故経験率は,いずれも5%未満であるが,ニアアクシデント経験では人・自転車・物との接触や転倒などで2030%程度の経験率を示した。
観光政策における輸送システムの民営化に関する地域経済分析ー利用者の調査からー

本研究課題は、地方都市におけるインバウンド観光振興に向けて、日本国内の港湾・航空施設といった輸送インフラの整備を観光政策の中で位置付けるためには、実質的な管理・運営主体である地方自治体は、どのような施策のもとで管理・運営していく必要があるのかを、以下の3方向から探っていくものである。1)国内外で民間資本を活用して港湾・空港施設の運営を行っている機関に聞き取り調査を行う。2)日本国内の港湾・空港施設の利用者である事業者や旅行者のニーズをアンケート調査で把握し、地方自治体の情報発信を含む港湾・空港施設の魅力度に関する計量分析を行う。1)と2)を踏まえて、3)民間資本を活用した港湾・空港施設の運営の効率性や可能性に関して、政策科学的な理論・計量分析を行い、政策提言に繋げる。2018年度は、1)に関して、2017年度実施した国内外の聞き取り調査を報告書形態にまとめるとともに、2)に関して、北九州港ひびきコンテナターミナルに寄港した中国発着のクルーズ船の旅客や船員(訪日外国人旅行者)を対象としてアンケート調査を行った。船員を対象としたアンケート調査で得られたサーベイデータを活用して、プロビット分析による計量経済分析と仮想市場評価法(CVM:Contingent Valuation Method)によるオプショナルツアーの評価を行った。また、2017年度に行った佐賀県内の宿泊施設のインバウンド対応に関するアンケート調査で得たサーベイデータをもとに、宿泊施設のどのような取り組みが宿泊者数に寄与しているのかを分析した。2018年度は、文献調査とあわせて、研究実績の概要でも述べたように、1)国内外で民間資本を活用して港湾・空港施設の運営を行っている機関に対して行った聞き取り調査を報告書形態でまとめた。また、2)北九州港ひびきコンテナターミナルに寄港した中国発着のクルーズ船の旅客や船員(訪日外国人旅行者)を対象としてアンケート調査を行った。分析結果は応用地域学会で報告するとともに、プロビット分析による分析結果を切り出してまとめ直し、『海事交通研究」の掲載に繋げることができた。また、2019年3月には、北九州港ひびきコンテナターミナルに寄港したクルーズ船クイーンメリー2の旅客である訪日外国人旅行者を対象としたアンケート調査を実施し、サーベイデータを得ることができた。さらに、2017年度に行った佐賀県内の宿泊施設のインバウンド対応に関するアンケート調査で得たサーベイデータをもとに、共同研究者が日本交通学会で報告した。2019年3月に、これらの調査を拡大し、佐賀県全域の宿泊施設のインバウンド対応に関するアンケート調査を再び実施し、より充実したデータベースの構築ができた。今後の本研究課題の推進方策は、第1に、これまでに実施してきた文献調査や現地調査をもとに、国内外で民間資本を活用して港湾・空港施設の運営を行っている機関に聞き取り調査を行う。この点は、2018年に追加調査が十分にできなかったため最終年度の課題となる。第2に、2018年度にさらに実施したクルーズ船の乗組員の訪日外国人旅行者を対象としたアンケート調査で得られたサーベイデータを活用して、オプション価値の計測をはじめとする計量経済分析を行い、学会や研究会で報告し、学会誌などに投稿していく。必要に応じて、追加的なアンケート調査を行う。第3に、佐賀県内の宿泊施設のインバウンド対応に関するアンケート調査で得たサーベイデータをもとに、共同研究者が日本交通学会で報告したものを成果に繋げていく予定である。第4に、ここまでの文献調査や現地調査(含むアンケート調査)に基づき、港湾・空港施設の民営化が地域経済に与える影響を考察したいと考えている。作成した論文は、順次、日本交通学会、日本海運経済学会、応用地域学会、あるいは、海外の関連の学会や研究会で報告し、コメントを踏まえて研究成果をまとめていきたい。本応募研究課題では、地方都市におけるインバウンド観光振興に向けて、日本国内の港湾・航空施設といった輸送インフラの整備を観光政策の中で位置付けるためには、実質的な管理・運営主体である地方自治体は、どのような施策のもとで管理・運営していく必要があるのかを、以下の3方向から探っていくものである。2017年度は、1)に関して、国内外の聞き取り調査を行うとともに、2)に関して、佐賀空港の格安航空会社(LCC:Low Cost Career)の利用者である訪日外国人旅行者を対象としたアンケート調査で得られたサーベイデータを活用して、プロビット分析による計量経済分析を行った。具体的には、リピーター、個人旅行、リピーターの個人旅行の3種類の旅行形態に対して、個々人の属性や特徴、(訪日前の)情報収集がどのような影響を与えているのかを分析した。

分析結果から、1個人旅行の意思決定は、訪日回数、情報源として、ガイドブック、日本の行政など公共機関のホームページ(HP)、SNS、友人・知人の紹介、ブログ検索と関係があること、2個人旅行のリピーターの意思決定は、訪日回数、情報源として、ガイドブック、日本の行政など公共機関のHP、日本の旅行関連の民間企業のHP、SNS、友人・知人の紹介、ブログ検索と関係があることを確認した。2017年度は、文献調査とあわせて、研究実績の概要でも述べたように、1)国内外で民間資本を活用して港湾・空港施設の運営を行っている機関に聞き取り調査を実施するとともに、2)日本国内の港湾・空港施設の利用者である事業者や旅行者にアンケート調査を実施できた。特に、2)に関しては、佐賀空港のLCCの利用者である訪日外国人旅行者を対象としたアンケート調査で得られたサーベイデータを活用して、プロビット分析による計量経済分析を行い、分析結果を日本交通学会で報告するとともに、『交通学研究」の掲載に繋げた。また、北九州港ひびきコンテナターミナルに寄港したクルーズ船の乗組員である訪日外国人旅行者を対象としたアンケート調査を実施し、サーベイデータを得ることができた。簡易集計に基づく分析結果は、国内の研究会で報告し、参加者と意見交換ができた。さらに、訪日外国人旅行者を受け入れる体制を知るために、佐賀県内の複数の自治体において宿泊先となる施設の取り組みを調べることを目的に聞き取り調査(アンケート調査)を行い、アンケート調査で得たサーベイデータのデータベースを構築できた。本研究課題は、地方都市におけるインバウンド観光振興に向けて、日本国内の港湾・航空施設といった輸送インフラの整備を観光政策の中で位置付けるためには、実質的な管理・運営主体である地方自治体は、どのような施策のもとで管理・運営していく必要があるのかを、以下の3方向から探っていくものである。1)国内外で民間資本を活用して港湾・空港施設の運営を行っている機関に聞き取り調査を行う。2)日本国内の港湾・空港施設の利用者である事業者や旅行者のニーズをアンケート調査で把握し、地方自治体の情報発信を含む港湾・空港施設の魅力度に関する計量分析を行う。1)と2)を踏まえて、3)民間資本を活用した港湾・空港施設の運営の効率性や可能性に関して、政策科学的な理論・計量分析を行い、政策提言に繋げる。2018年度は、1)に関して、2017年度実施した国内外の聞き取り調査を報告書形態にまとめるとともに、2)に関して、北九州港ひびきコンテナターミナルに寄港した中国発着のクルーズ船の旅客や船員(訪日外国人旅行者)を対象としてアンケート調査を行った。船員を対象としたアンケート調査で得られたサーベイデータを活用して、プロビット分析による計量経済分析と仮想市場評価法(CVM:Contingent Valuation Method)によるオプショナルツアーの評価を行った。また、2017年度に行った佐賀県内の宿泊施設のインバウンド対応に関するアンケート調査で得たサーベイデータをもとに、宿泊施設のどのような取り組みが宿泊者数に寄与しているのかを分析した。2018年度は、文献調査とあわせて、研究実績の概要でも述べたように、1)国内外で民間資本を活用して港湾・空港施設の運営を行っている機関に対して行った聞き取り調査を報告書形態でまとめた。また、2)北九州港
次世代視野測定アルゴリズムの開発

国内10施設から805例1348眼のデータを集め国内多施設緑内障データベースを構築した。これらのデータを利用し、視野データに眼圧を組み込むアルゴリズムを作成し、視野進行の予測精度を調べた。この結果視野感度を時間に対して線形回帰するよりも予測精度が良いことが確認された。深層学習法を用いて視野を解析するアルゴリズムを構築し、この方法を用いることで、これまでの方法よりも鋭敏に緑内障性視野異常を検出できることを報告した。これらの方法を利用することで、Variational Bayes法による視野進行予測を更に頑健化することが可能であることが分かり、これを利用した視野推測を行う方法を構築を行っている。本研究で用いられるVariational Bayes法による視野進行予測は、似た進行パターンを示す過去の他症例から変分近似Bayes法を用いて学習し、その結果を踏まえると同時に視野上の測定点同士の相関性を考慮したうえで、各グループ毎に線形回帰を行うことで、通常の単回帰法と違って予測に使用する視野回数が少なくても安定してよい予測精度を得るためのものである。本研究開始に当たり、まずこのVariational Bayes法による視野進行予測の妥当性を検証するため以下の実験を行った。1)視野上の各測定点ごとに単回帰を行って進行予測すると、予測に用いる視野回数が少ない場合に予測精度が良くなく、予測に使用する視野回数が少ないほど単回帰に重い罰則項を設ける形で単回帰の信頼度を落として定数回帰に近づける(LASSO回帰)と実際に予測精度は向上するという知見を得、論文報告を行った(Invest Ophthalmol Vis Sci in press)。2)更に測定点同士の関連性を解析し、視野を細クラスターに分割してから線形回帰を行うと予測精度が向上するという知見を得、論文報告を行った(Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014)。3)これまでに報告されている種々の回帰法(指数回帰、ロジスティック回帰など)や各種ロバスト回帰を単純に当てはめるだけでは視野進行予測精度は向上せず、やはりVariational Bayes法のように、臨床医の知見に基づいた緑内障視野専用のアルゴリズムを構築するしか少ない回数の視野を用いて安定して良い予測精度を得られないという知見を得、報告した(Invest Ophthalmol Vis Sci in press)。視野進行の予測には視野の信頼性が非常に重要である。現在の視野計では視野の信頼度は固視不良、偽陽性、偽陰性で評価されている。我々の検討により、これらの古典的信頼性指標に加え、直接眼の動きを監視した結果であるゲイズトラックの結果を、デジタルデータとして取り込み、解釈することで、更に正確に視野の信頼性を評価できることが分かった(Invest Ophthalmol Vis Sci 2015 Dec 1;56(13):7801-7805、Invest Ophthalmol Vis Sci 2015 Oct 1;56(11):6233-6)。更に、本研究で用いられるVariational Bayes法による視野進行予測は、似た進行パターンを示す過去の他症例から変分近似Bayes法を用いて学習し、その結果を踏まえると同時に視野上の測定点同士の相関性を考慮したうえで、各グループ毎に線形回帰を行うことで、通常の単回帰法と違って予測に使用する視野回数が少なくても安定してよい予測精度を得るためのものであるが、この解析の際に、時間シフト付き線形回帰を用いることで更に正確な予測が出来ることが分かった。これらの事を踏まえ、Variational Bayes法による視野進行予測を利用し、且つ相互情報量を利用して測定順を最適化し、時間シフト付き線形回帰を利用した視野計測プログラムの作成を継続し、シミュレーションデータを利用した評価を行っている。緑内障における視野進行には眼圧が寄与しているため、臨床現場では眼圧下降治療を行っている。しかし、この治療後において、実際の患者で視野進行と眼圧との関連がどうであるのかを、多施設データを用いて調べた研究は過去になかった。そこで国内10施設から10回以上の視野記録のある805例1348眼のデータを集め、視野進行に寄与している因子を調べた。この結果、平均眼圧は視野進行に関連していないものの、眼圧変動が大きいほど進行が速いことが分かり、報告した。更に視野データに眼圧を組み込むアルゴリズムを作成し、同多施設データを用いてこのアルゴリズムによる視野進行の予測精度を調べた。この結果これまでのように視野感度を時間に対して線形回帰するよりも有意に予測精度が良いことが確認され、報告を行った。また、緑内障性視野進行には様々な因子が関連しているが、同データを詳細に解析した結果、喫煙習慣があると、通常の緑内障とは逆に下方視野の視野障害が促進されることが確認された。また、深層学習法(ディープラーニング)を用いて視野を解析するアルゴリズムを構築し、この方法を用いることで、これまでのいかなる方法よりも早期に緑内障性視野異常を検出できることを報告した。また、光干渉断層計の計測結果を機械学習法の一種であるランダムフォレスト法で解釈することで早期の緑内障診断をこれまでのどの方法よりも早期に正しく行えることを報告した。更には角膜のヒステレシスが緑内障の進行に深く関連している因子であることを特定し、報告した。他にも、緑内障患者の生活不自由度を推測するitem bankを構築し、これによる結果をラッシュ法で解釈することで、正確な推定が行えることを発見し、報告した。

これらのデータを利用し、視野データに眼圧を組み込むアルゴリズムを作成し、視野進行の予測精度を調べた。この結果視野感度を時間に対して線形回帰するよりも予測精度が良いことが確認された。深層学習法を用いて視野を解析するアルゴリズムを構築し、この方法を用いることで、これまでの方法よりも鋭敏に緑内障性視野異常を検出できることを報告した。これらの方法を利用することで、Variational Bayes法による視野進行予測を更に頑健化することが可能であることが分かり、これを利用した視野推測を行う方法を構築を行っている。現在までに着手開始しているVariational Bayes法による視野進行予測を利用し、且つ相互情報量を利用して測定順を最適化した視野計測プログラムを完成させ、実際に視野計測を行う。視野のゲイズトラック記録を用いて視野信頼度を正確に推定する方法の構築を同時に進めており、これらの知見を視野計測プログラムに盛り込んでいく。眼科現在までに着手開始しているVariational Bayes法による視野進行予測を利用し、且つ相互情報量を利用して測定順を最適化した視野計測プログラムを完遂させ、実際に視野計測を行うこと。視野計測におけるBracketing法をBayes法を用いて改良する方法や、視野のゲイズトラック記録を用いて視野信頼度を正確に推定する方法の構築を同時に進めており、これらの知見を視野計測プログラムに盛り込んでいく。プログラミングを安価に抑えることで、次年度の視野計測に使用できる金額が生じたため。視野実測研究が未開始のため視野計測人件費、論文出版費用など。平成27年度に視野実測研究施行予定。
ウェブドキュメントを利用した音声認識結果の信頼度推定と音声認識の高精度化

ニュース音声を音声認識した結果に含まれる単語をキーワードとして検索したウェブ上の文書から音声認識用言語モデルを学習することで音声認識処理を高精度化することを試みた。その際、検索結果の文書内に含まれる単語の出現頻度を用いて計算した文書間の類似度により分類した結果から、元々の認識結果の信頼度を推定する方法を提案した。更に口語文章に含まれる長単位での定型表現をモデル化するためにネットワーク文法を自動構築する方法について検討し、高精度化のための手法を考案した。ニュース音声に対する高精度な自動索引付けを目的として、その内容に類似したウェブドキュメントを自動的に収集し、ニュース音声専用の言語モデルを構築する手法について検討した。ウェブドキュメントを収集するための検索キーワードには、ニュース音声に対する音声認識結果中の名詞句を用いることとし、スペクトラルクラスタリングと呼ばれるクラスタリング手法を用いて誤認識された語句から収集された文書と正認識された語句から収集された文書とを分類することにより、音声認識用言語モデルの精度を向上させることを試みた。小規模なデータに対する実験を行い、本提案手法の基本的なアイデアの有効性を確認し、それらを国際会議他で発表した。更に、複数のトピックから構成されるニュース音声に対する、同様のアプローチに基づいたトピック切り分け手法を考案し、クラスタリングによりトピック境界を検出することを試みた。具体的には、複数のトピックから得られた誤りを含む検索キーワードを用いてウェブドキュメントを収集し、それらをクラスタリングすることで同一のトピックに関するドキュメントとそれ以外とに分類することでトピック境界を検出しようというものである。小規模なデータに対する実験により、その有効性を確認し改善点を検討し、結果を発表した。また、上記の提案手法の前処理としての音声区間切り出しおよび音声・非音声識別の高精度化を検討するため、音素認識における混同行列を利用した字幕テキストの自動対応付けを試み、その有効性について検討したものを国内外の学会で発表した。具体的には、前年度までに検討したウェブドキュメントの収集方式および収集された文書をトピックごとにクラスタリングする方式について比較検討を行い、提案手法で用いるスペクトラルクラスタリングの有効性を確認した。またクラスタリングされた収集文書集合の分散から、検索に用いた語句の認識精度を推定することにより、収集文書の信頼性を判断することを検討し、信頼性の高い文書を用いることで認識精度を高めることができることを示した。またニュース文書を対象として収集された文書の中には3連接以上の熟語や固有名詞を含んだ名詞句が現れるケースが多く見られることから、従来の統計的言語モデルで用いられる3gramモデルをそのまま利用するのではなく、熟語や名詞句をそのままの形で言語モデルに未知語として登録する手法が有効であるとの予想を得ることができた。上記、提案手法では学習データが小中規模になってしまうことから、統計的言語モデルの学習データとしては不十分であると考えられるため、既存の統計的言語モデルと併用するためのネットワーク文法の自動構築手法についても検討した。さらに、ネットワーク文法構築の際の問題点である未知語および未知の文パターンに対する対応策を検討し、その有効性について検討したものを国内外の学会で発表した。本研究は、ニュース音声に対する高精度な自動索引付けを目的として、その内容に類似したウェブドキュメントを自動的に収集し、ニュース音声専用の言語モデルを構築する手法について検討したものである。前年度までの検討結果を受け、本年度は話し言葉を認識するためのネットワーク文法の検討を行った。具体的には、小中規模の例文パターンから、自動的にネットワーク文法を構築しておき、学習パターンに存在しない未知の文パターンに対する対応策として、音声認識中の音響スコアが低いパスに対しては、ネットワーク中の可能な接続を探索するという方法を検討した。その際、代替パスの接続方法として認識中に動的に探索する方法と、順向きのパス探索結果と逆向きのパス探索結果とを比較して接続箇所を決定する方法の2通りについて比較実験を行い、動的に代替パスを探索する手法ではある程度の有効性が得られたが、双方向のパス探索結果を比較する方法では十分な性能が得られないという結論を得た。以上の結果の一部は、Springerから出版されるIntelligent Automation and Computer Engineeringに掲載された。また、上記の手法を応用し、学習文パターン中には存在しない言い淀みや冗長語を動的に探索する手法について検討し、予備実験として小規模な例文パターンを対象として提案手法を用いない場合との比較を行った。さらに話し言葉における疑問・肯定を判別するためにピッチ抽出を利用した方法について検討した。
時間分解法と新しい蛍光試薬に基づく超高感度蛍光顕微鏡の開発と応用

時間分解顕微蛍光顕微鏡は、励起レ-ザ-光照射からゲ-トを開けるまでの遅延時間を任意に変化させることができる。そこで、同一視野でこの遅延時間を変化させて数枚の画像を撮り、画像処理計算することにより、顕微鏡の視野内の各点で蛍光寿命を同時測定し(空間分解能0.2μm)、寿命の大小をコントラストとする画像を得ることができる(蛍光命イメ-ジング法、Fluorescence Lifetime Imaging, FLIM)。本年度はこのFILMの生体膜研究への応用として、細胞内におけるエンドソ-ム膜融合の測定法の開発を行った。培養繊維芽細胞NRKに蛍光エネルギ-ドナ-(calcein)を取り込ませ、洗浄した後、さらにアクセプタ-(sulforhodamine B)を取り込ませた。先に生成したドナ-を含むエンドソ-ムと、後に生成したアクセプタ-を含むエンドソ-ムが細胞内で融合すると、内水相の混合により共鳴エネルギ-移動が生起し、ドナ-の蛍光寿命が短くなる。FLIMによって、蛍光寿命をコントラストとする画像を作製すると、細胞中の個々のエンドソ-ムについて融合の程度が一目瞭然となった。その結果、経時的に生成したエンドソ-ム同士に融合能があること、アクセプタ-を含むエンドソ-ムが生成してから10分後には融合が観察され、20分後には多くが融合エンドソ-ムになること、融合は細胞中のいたるところで起こること、等が示された。蛍光顕微鏡の感度は、現在のところ、光検出器の感度によって限られているのではなく、バックグラウンドが明るく、必要なコントラストが得られないことによって限られている。この限界を打破し、感度の画期的上昇を図るため、本申請の研究においては、長寿命のテルビウム(またはユ-ロピウム)蛍光と時間分解技術(パルスレ-ザ-を光源とし、カメラにゲ-トをかける)を利用して、バックグラウンドを劇的に減少させ、細胞観察において究極の感度を得ることを目的としている。これを達成するため、初年度の平成元年度には以下の研究を行なった。1.時間分解蛍光顕微鏡の設計。2.光源部の製作と試験。ゲ-ト付ーMCP付CCDカメラの製作と試験。及びその改良。パルスレ-ザ-とゲ-ト、カメラ読み出し機構の同期調節。3.テルビウム・ユ-ロピウム試薬の合成。キレ-ト部位としてethylenediamine tefraacetic acidをもつもの、アザクラウンエ-テル型のもの(Nが4個のものと6個のもの)を合成し、アンテナ部分としては、ピレンとフルオレセインをもつものを合成した。現在、それらのスペクトル的性質、蛍光寿命等を単光子計数法を用いて検討中である。4.励起光による試料に対する悪影響が、もとの設計の装置では観察されたので、励起パルスの周波数を200Hzから1MHzに上昇させることによって、パスル当りのエネルギ-を減少させた。これに伴い、光検出部へのゲ-トの高性能化を現在おこなっている。時間分解蛍光顕微鏡装置の組み上げを行い、装置の基本性能を確かめた。なお、励起パルスの周波数を当初に計画した200Hzから400kHzに上昇させることによって、パルス当りのエネルギ-を減少させ、試料に与える影響の減少を図ることにした。このため、レ-ザ-をエキシマ-レ-ザ-からモ-ドロック・キャビティ-ダンプのアルゴンレ-ザ-に変更した。それに伴い、励起波長が488nmまたは514.5nmとなるため、試料の劣化がさらに抑えられる。装置の応用法の一つとして、蛍光寿命イメ-ジング法を開発した。この方法は、同一視野で、励起レ-ザ-光照射からゲ-トを開けるまでの遅延時間を変化させて数枚の画像を撮り、画像処理計算することにより、顕微鏡の視野内の各点で蛍光寿命を同時測定し(空間分解能0.2μm)、寿命の大小をコントラストとする画像を得るものである。蛍光寿命から蛍光共鳴エネルギ-移動を測定して(蛍光寿命が共鳴エネルギ-移動が起こると短くなる)蛋白質の集合や会合を検出することができる。種々の蛍光寿命をもつ蛍光色素で標識したリポソ-ムによるモデル実験を行い、7.8nsecおよび5nsecの蛍光寿命を持つリポソ-ムを画像として区別することができた。現在は生体膜研究への応用として、培養細胞中でのエンドソ-ム間の膜融合の測定を行っている。新しい蛍光色素の開発として、pyene環をアンテナとし、EDTAをキレ-ト部とするpyreneーEDTAを合成し、試験中であるほかに、数種類の蛍光試薬を合成中である。また、種々のテルビウム・ユ-ロピウム試薬を検討した結果、thenoyl trifluoroacetone等βージケトン形のアンテナ部位を持つユ-ロピウム試薬を用いた2光子励起法を開発することとした。

培養繊維芽細胞NRKに蛍光エネルギ-ドナ-(calcein)を取り込ませ、洗浄した後、さらにアクセプタ-(sulforhodamine B)を取り込ませた。先に生成したドナ-を含むエンドソ-ムと、後に生成したアクセプタ-を含むエンドソ-ムが細胞内で融合すると、内水相の混合により共鳴エネルギ-移動が生起し、ドナ-の蛍光寿命が短くなる。FLIMによって、蛍光寿命をコントラストとする画像を作製すると、細胞中の個々のエンドソ-ムについて融合の程度が一目瞭然となった。その結果、経時的に生成したエンドソ-ム同士に融合能があること、アクセプタ-を含むエンドソ-ムが生成してから10分後には融合が観察され、20分後には多くが融合エンドソ-ムになること、融合は細胞中のいたるところで起こること、等が示された。
新しいヒト好中球走化性蛋白質LECT2b遺伝子産物の活性の解析と大量産生系の確立

本研究は、新規LECT2b遺伝子の産物の分子的性状、及び生物学的活性の解明のために、recombinant LECT2bを大量に合成できる系を確立、rLECT2bタンパク質の活性の検討、モノ-クロナル抗体の作成を目的とした。はじめにrecombinant LECT2bの大量産生系を構築するために大腸菌を用いた。pMAL-cベクターを用いmaltose binding proteinとの融合蛋白質を合成することを計画した。本来このベクターには、連結部位にXa proteaseの認識部位が導入して有るが、LECT2b領域でXa proteaseによる非特異的分解が見られた。そこでこの連結部位にTEV proteaseの認識配列を導入したところ特異的切断できることがわかった。しかしながらproteaseによる特異的切断後maltose binding proteinとLECT2bの非共有的な結合がみられることが判明し大腸菌によるLECT2bの精製はできなかった。この融合タンパク質を用いモノクローナル抗体の作製を試みたが得られたハイブリドーマの全てがmaltose binding proteinを認識するものであった。さらに動物細胞での発現を試みた。pcDL-SRα296ベクターにLE CT2bのcDNAを導入後CHO細胞、L-929細胞にトランスフェクションし、スクリーニングした結果、2種類の高発現クローンC1D8-1(CHO cell derived),L2E4-1(L-929 cell derived)を得ることができた。それぞれ大量培養し精製分離後、N末端のアミノ酸配列を決定した結果LECT2bの期待される配列を持ち4 literの培養より約20mgのrLECT2bが得られることが判明した。これらのことによりrLECT2bはLECT2aと同様分泌性タンパク質であり、LECT2aに相同するN末端を持つことが分かった。このrLECT2bを用いヒト好中球に対する作用を調べた。その結果、それ単独では好中球機能を活性化する機能を有していなかったが、10^<-6> -10^<-8>の濃度でfMLPによる好中球の活性化を増強する事が判明した。
最終処分場土質系遮水層の許容局所沈下量簡易評価法と遮水性評価に関する研究

Na型ベントナイトを10%添加したベントナイト混合土を締固め、室内落とし戸実験と屋外大型局所沈降実験・浸透実験を行い、局所沈下に伴い亀裂は混合土層下面の沈下端部から斜め上方にせん断亀裂が発生すること、混合土層表面の亀裂幅が2mmを超えると遮水性が著しく低下すること、混合土層下方にジオネットを敷設すると亀裂の発生・進展が幾分抑制されること、Ca2+濃度が高まると亀裂が発生するまでの局所沈下量が低下すること等の結果を得た。また、得られたデータに対して角変形に基づく許容局所沈下量評価法を提案し、亀裂が層厚中央に達する角変形は0.16であり、この値を用いた許容局所沈下量が50mmであると推定した。実験室において、砕石砂にベントナイトを10%したベントナイト混合土を厚さ10cmと20cmに締め固めた模型ベントナイト混合土層に対して落し戸実験とその後に浸透実験を行った。このとき、ベントナイト混合土層の下面にジオネットを敷設した実験も行いその効果を検討した。また、屋外に実サイズの厚さ50cmに締め固めた大型模型ベントナイト混合土層を作製し、局所沈下実験と浸透実験を行った。これらの結果を考察・評価して、遮水機能を損なわない許容沈下量の把握を試みた。さらに、以上の落し戸実験と局所実験中におけるベントナイト混合土層の変形挙動をビデオカメラで撮影し、その画像を解析した。その結果、以下の成果を得た。(1)室内実験から、ジオネットを敷設しない場合の許容沈下量は、厚さ10cmのベントナイト混合土層で10mm程度、厚さ20cmで30mm程度であった。他方、ジオネットを敷設した場合の許容沈下量は、厚さ10cmで45mm程度、厚さ20cmで30mm程度であった。(2)べントナイト混合土層の下面にジオネットを敷設すると、許容沈下量が大きくなる傾向に加えて、混合土層内に発生する亀裂の幅が極端に狭くなった。(3)画像解析結果から、落し戸を沈降させると、ベントナイト混合土層内の亀裂が発生する位置の上方部ではせん断変形をするが、下方部では剛体として変位している現象が確認された。(4)大型現場模型実験から、ベントナイト混合土層下の局所沈下幅が増すにつれて混合土層下面付近から亀裂が発生してそれが上方へ進展した。そして、局所沈下をする深さが深いほど現象の進行が早かった。(5)表面に現れた亀裂幅が2mm以上になると、ベントナイトの吸水膨張機能が発揮されず、遮水機能が損なわれることとなった。(6)厚さ50cmのベントナイト混合土層の許容沈下量は50mm程度と判断された。1)砕石砂にNa型ベントナイトを10%添加して厚さ5cmに締固めたベントナイト混合土(BMS)に対し、Ca2+濃度を05000mg/Lに変化させた溶液を注ぎ、Ca2+濃度が低いほど濃度変化が遮水性低下に与える影響が大きいことを示した。次に、層厚10cmに締固めた室内遮水工模型に濃度の異なる溶液を約1日注いだ後、局所沈降実験と蒸留水浸透実験を行い、事前散水濃度500、1000、1500、2000mg/Lに対する許容局所沈下量は10.4、6.7、4.6、3.1mmになると推定した。2)層厚50cmの屋外遮水工模型を作製し、BMS層下の局所沈下用空洞幅を変化させてその変形挙動を観察し、亀裂は空洞幅が90cmまでは発生しないが、105120cmに達すると土層下面から3040cmまで進展し、44kN載荷時に土層上面まで貫通すること、BMS層下面にジオネット(GN)を敷設するとBMS層上面から発生する曲げ亀裂が中部・下部から生じるせん断亀裂と連結しないことを確認した。局所沈下実験後、BMS層上面に円筒水槽を立て初期水深を80cmとする浸透実験を実施し、簡単な浸透モデルで透水係数比を評価した結果、GNを敷設しないで亀裂幅が2mmの位置での透水係数比は19となり、遮水性は亀裂の無い場合に比べ19分の1に低下していることを示した。3)局所沈降実験で撮影したビデオ画像を解析し、肉眼で亀裂を確認できるときの平均せん断ひずみの絶対値は、室内小型沈降実験で2435%、屋外大型局所沈降実験で820%にあることを示した。4)許容局所沈下量評価法として、せん断や曲げ変形による二次応力に関係する角変形θに基づく方法を提案し、実験結果を解析して亀裂発生時と50%進展時の角変形の値として0.07と0.16を求め、層厚50cmのBMS層の許容局所沈下量は50mm程度になることを示した。

また、得られたデータに対して角変形に基づく許容局所沈下量評価法を提案し、亀裂が層厚中央に達する角変形は0.16であり、この値を用いた許容局所沈下量が50mmであると推定した。廃棄物最終処分場で使用されるベントナイト混合土遮水層の基盤の局所沈下に伴う変形挙動と亀裂発生、それによる遮水機能の変化を明らかにするために落とし戸装置の改良と送水・通過水評価実験を実施し、以下成果を得た。1.従来の落とし戸装置はジャッキを手動で操作しており落とし戸の沈降速度を制御することが難しかったので、速度制御型電動モータを購入して、電動落とし戸装置に改良した。また、ベントナイト混合土層上面に送水する加圧タンクと落とし戸土槽との間に流量計を設置した送水装置、混合土層を通過する水を集めてその質量を計測する通過水計量装置を作成した。これらの装置をデータロガーとパソコンに接続して、自動継続測定できるシステムを完成させ、実験の精度向上・省力化を図ることができた。2.砕石砂にベントナイトを乾燥質量比で10%添加し、最適含水比で締め固めたベントナイト混合土層に対して落とし戸を沈降させた実験を行い、約4mm沈降させたときに層の下方から亀裂が発生し、10mm沈降で層の50%深さまで亀裂が沈降し、30mm沈降では亀裂が層の上面まで貫通することを明らかにした。そして、落とし戸支持荷重とベントナイト混合土層上土圧の変化から、亀裂はせん断によるものであり、従来言われてきた曲げ亀裂とは異なるものであることを明らかにした。3.落とし戸の沈降が10mm、即ち、亀裂が層の中央深さまで進行した段階で行った送水試験では、送水後130分までは通過水がみられたが、その後通過水が止まり、ベントナイトの膨潤による遮水効果を確認できた。しかし、落とし戸を30mm沈降させ亀裂が層を貫通した段階では、通過水が止まることなく、ベントナイトの流出も見られ、遮水効果が無くなることがわかった。4.送水に伴うベントナイト混合土層内の含水比は、混合土層上面と亀裂発生近傍で10%程度上昇し、この付近での変化が著しいことがわかった。・室内実験に関して、厚さを変えたケースとベントナイト混合土層の変形に対する補強を目的したジオネットを敷設したケースに対する落し戸・浸透実験を行うことができ、それらの影響を検討することができた。・屋外大型模型実験では、当初計画していた大型基礎沈降実験装置を使用する案ではベントナイト混合土層の締固めが十分に行われないことが心配されたため、屋外の採石場敷地を借用して模型遮水層を築造して実験を行う方法に変更した。すなわち、あらかじめベントナイト混合土層下の支持層の一部に溝を掘って砂を敷き、ベントナイト混合土層を敷設した後にその砂を撤去して局所沈下を生じさせた。この方法によってある程度の成果を得たが、ベントナイト混合土層が拘束されていない前面(観測面)方向に変形・崩壊するという問題があることもわかった。・平成23年度に成果を得ることができなかったベントナイト混合土層変形時の画像解析に関して、前年度に購入しておいた新品のアクリル板を加工して用いたことにより、質の良いビデオ画像を得ることができ、亀裂発生近傍における土塊のせん断ひずみを評価することができた。すなわち、肉眼で亀裂を観測できるときの計算せん断ひずみは1520%であることが確認された。・浸透実験終了後のベントナイト混合土層中の含水比分布は、表面3cmまでと亀裂に沿う位置では約24%であり、ベントナイト混合土層底部では締固め含水比17%から殆ど変化していないことが、昨年に続いて確認された。・遮水性能を確保できる厚さ50cmのベントナイト混合土層の許容局所沈下量は50mm程度であろうことが見出せたので、今後、その力学的簡易計算式を導くことが必要である。