著者

野島 和也 桜庭 雅明

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集F3(土木情報学) (ISSN:21856591)

巻号頁・発行日

vol.74, no.2, pp.II_79-II_85, 2018 (Released:2019-03-29)

参考文献数

13

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本研究は,土砂氾濫や津波,高潮などの氾濫災害時における氾濫流の来襲状況を把握・体験するための,疑似体験システムを構築するものである.本研究では,汎用的なツールやデータを用いて,容易にVR映像の構築を行うものとした.現実感を高めるため,数値シミュレーションにより氾濫流を再現し,ゲームエンジンを用いてVR映像を作成する仕組みを作成した.氾濫流に流されて来襲する流木や巨石などのがれきは,氾濫発生時の現実感と緊迫感を向上させる要素であり,疑似体験システムにがれきを取り入れる方法を開発した.氾濫流の計算には3次元のVOF法に基づく自由表面流れの計算を汎用CFDコードであるOpenFOAMの自由表面流ソルバを用いるものとし,その結果をゲームエンジンのUnityに取り込む仕組みとした.がれきの挙動の計算は,Unityの物理エンジンを利用し,簡易に実現させる方法を考案した.ヘッドマウントディスプレイ型のバーチャルリアリティ装置を用いて,氾濫流が押し寄せた場合の状況を擬似的に体験できるシステムを構築した.

著者

一言 正之 桜庭 雅明

出版者

一般社団法人 人工知能学会

雑誌

人工知能学会全国大会論文集 第32回全国大会(2018)

巻号頁・発行日

pp.1D103, 2018 (Released:2018-07-30)

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洪水氾濫災害に対するソフト対策として,洪水予測の精度向上は重要である.洪水予測にはして様々な手法が提案されており,そのうちの一つにニューラルネットワーク(ANN)によるものがある.これまでの研究で,様々な河川においてANNモデルの適用性が報告されているが,他の手法と比べた精度の優位性は示されておらず,全国の洪水予測システムなどで実用に至っている例は少ない. また,ANNをはじめとする機械学習モデルの一般的な弱点として,学習事例を上回るような事例に対しては予測性能が担保されない,という点が挙げられる.洪水予測においては,学習事例を上回るような大規模洪水への対応こそが重要である.そのため,ANNによる洪水予測モデルは十分な信頼性を得られておらず,防災現場への実用化が進んでいない. こうした課題への対応として,本検討では2016年の台風10号で生じた網走川における過去最大の洪水事例を対象として,ANN洪水予測モデルの適用検討を行った.学習事例を上回るような高い水位の洪水に対しても,「水位変化」に着目して学習を行うことで,予測モデルの適用性が保たれることを示した.

著者

一言 正之 桜庭 雅明

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集B1(水工学) (ISSN:2185467X)

巻号頁・発行日

vol.73, no.1, pp.22-33, 2017 (Released:2017-03-20)

参考文献数

37

被引用文献数

12

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深層ニューラルネットワークと流出モデルを組み合わせたハイブリッド洪水予測手法を開発した.ハイブリッドモデルの構造は階層型の深層学習(ディープラーニング)を適用したニューラルネットワークを基本とし,入力層に分布型流出解析モデルの計算結果を加えることで両モデルを融合させた.具体的には,入力層は上流の水位,水位変化および流域の水分貯留量の推定値とし,出力層は予測地点の水位変化とした.学習時の入出力データには実測データを用い,予測時には実測水位・雨量データと分布型モデルの予測流量とを組み合わせた入力層データを用いた. ハイブリッド手法の結果は,元のニューラルネットワークおよび分布型モデルを上回る精度となり,特にニューラルネットワークで誤差の大きかった期間最大洪水で精度向上が見られた.