【研究領域課題番号】20K20338 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

オープンサイエンス / サイエンスコミュニケーション / 科学教育 / アクションリサーチ / 防災 / 減災 / サイエンス・学コミュニケーション

【研究成果の概要】

本研究は、「オープンサイエンス」の立場に立って、天変地異（防災・減災）に関する研究・教育のあり方を変革することを目的とした研究である。「オープンサイエンス」とは、科学研究をより開かれた活動へと変革する運動である。狭義には、より多くの人々が科学研究のデータや成果にアクセス可能とすること、広義には、従来のサイエンス・コミュニケーションを拡張して、市民を含めより多くの人々が協力し、人々から信頼される科学研究を実現するための科学論・教育論を構築することを目標とする。　本年度も、コロナ感染症の影響を受けて、予定を一部変更し、昨年度同様、天変地異に関する研究を「認識」レベルで「オープンサイエンス」化するための研究を、「観測」と「解読」の２つの側面から実施した。
「観測」では、内陸地震に関する観測研究や成果発信に地域住民が関与する仕組みに関する研究、津波避難訓練支援アプリを通して得られる住民の行動データを蓄積したデータベースの活用に関する研究、局所的な気象現象の解明に一般住民から寄せられる情報を活用する研究や教育を実施した。具体的には、京大阿武山地震観測所における地震サイエンスミュージアムに関する研究、兵庫県宝塚市、京都府福知山市などにおける豪雨災害に関するローカルエリアリスク情報の研究、高知県黒潮町での津波行動データ分析システムに関する研究などを推進した。
「解読」では、古文書の解読を通して地震、台風といった事象に関する歴史的な解明を図る研究を実施した。具体的には、古文書から古地震記録を抽出する試みとして定評のある「みんなで翻刻」プロジェクトを推進した。具体的には「みんなで翻刻」のシステムの登録者数がこれまでに目標の半数以上の7900人に到達し、翻刻された文字数も昨年から500万字増えて1882万字に上った。
なお、これらの成果の発信にもつとめ、査読学術論文を複数公刊した。

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)

【研究分野】自然災害科学・防災学

【研究領域課題番号】16K21434 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

津波 / 地震 / 避難 / 自然災害 / 減災 / 防災

【研究成果の概要】

本研究では、津波災害の際にそれぞれの地域が有する避難トリガー（避難行動を開始するきっかけとなる事象や情報）に着目し、それらが機能する条件について理解を深めることを目的として、近年の国内外のさまざまな地域における災害事例にもとづいた分析を行った。まずは避難トリガーの分類を行い、次にそれぞれの地域において機能した避難トリガーを定量的なデータから抽出した。その結果、地域によって機能した避難トリガーは異なっており、その背景には、主としてそれぞれの地域における津波災害に関する知識や意識の違いがあることがわかった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)

【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】15H04032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ビッグデータ / 防災 / 減災 / 避難 / 地震 / 震災 / 構造工学・地震工学 / 自然災害

【研究成果の概要】

本研究では、震災時の人間行動とビッグデータとの関係を分析し、震災行動を量的・質的に解釈可能なビッグデータ解析技術を開発することを目的として、下記の３つについて検討した。第1に、2016年4月に発生した熊本地震を対象に、地震災害時における広域避難の実態を明らかにし、震災時の市町村を越える広域避難行動モデルを構築した。第2に、質的調査であるアンケートデータと量的調査であるビッグデータを構造化し、震災時における大都市避難シミュレーションによる検証を行った。第3に、災害<Disaster>の描写の試みの困難さについて、社会現象の描写と心理現象の描写に絞って論じた。

【研究の社会的意義】

震災時の人間行動は極めて多様であり、これをリアルタイムで把握することができれば、きめ細かい被災者支援活動を戦略的に行う事が可能となる。また、将来発生する震災を想定し、事前にシミュレーションを行う事により、適切な事前計画の検討が可能となる。本研究では、こうした課題を解決するためにビッグデータに着目し、震災時の市町村界を超える広域避難行動の実態を明らかにするとともに、質的調査と量的調査を有機的に構造化する手法を構築し、その有効性を示した点に学術的、社会的意義がある。また、災害<Disaster>の描写の試みの困難さについて、社会現象の描写と心理現象の描写に絞って論じた学術的研究はほとんどない。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】自然災害科学・防災学

【研究領域課題番号】26870471 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

台風 / 災害 / ソーシャルメディア / マッシュアップ / リアルタイム / 防災 / 減災 / デジタルアース / マップ / ビッグデータ / ウェブコンテンツ / ビジュアライゼーション / 地図

【研究成果の概要】

開発したシステムによって，災害の進捗状況をリアルタイムで可視化・アーカイブ化することができ，その結果は事後の報道内容とよく一致していた．成果物は多数のユーザに活用され，公開直後の3日間で30万ページビューを超えるアクセスがあった．加えて，その後に発生した多様な災害に対応するアップデートを施した結果，災害発生タイミングに合わせてアクセス数が増加し，これまでに60万ページビューを超えるアクセスがあり，TV，新聞，ウェブメディアで数多く言及された．このことから，研究代表者らの手法が効果を発揮しており，災害速報システムとして社会に定着しつつあると推測する．

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】25220202 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

安心の社会技術 / 行動防災学 / 減災 / 防災 / 社会系心理学 / 認知科学 / 地理情報システム(GIS) / CBRN

【研究成果の概要】

「防災科学の知見は現実の被害軽減に役立たない」という批判の打破を目指し、災害発生直後に焦点をあて、被害軽減を可能にすることを目的とする。従来からの防災科学における「理学、工学、社会科学的知見」の蓄積を統合し、人間は意思決定に関して限定合理性しか持ちえないという行動科学的制約を踏まえた「人間・組織の性能や認知傾向」と関連させて、個人、組織、地域における防災力を向上させる仕組みの構築を目指し、人間特性の解明、そのモデル化と、知の統合方法の開発を行った。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31

【配分額】174,070千円 (直接経費: 133,900千円、間接経費: 40,170千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】24510234 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シミュレーション / デジタルヒューマン / キネマティクス / 集団避難 / 航空機事故 / 防災 / ロボティクス / ダイナミクス / 避難 / 人間モデル / マルチエージェント / プラットフォーム / ３D / 避難シミュレーション / 減災 / 津波 / 災害 / 3次元シミュレーション / 大規模避難シミュレーション

【研究成果の概要】

大規模災害を想定した集団避難シミュレーションの開発およびそれを実験検証した．まず複数の避難者モデルによる引率や搬送などの特殊形態を発現する動作モデルを構築した．ついでこれらを担架や背負いなど主要な搬送モデルへと拡張し，階段登坂を含むシミュレーション手法を開発した．さらにこれを緊急車両等の移動オブジェクトとの安全な連携を考慮した避難モデルへと発展させ，空港における避難シミュレーションとして統合した．この基本機能を確認するため，航空機からの集団避難動作について，約100名の被験者参加による大規模な実証実験を実施し，主な結果は本研究で開発したシミュレーション結果とよく一致することを確認した．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】24404010 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山 / ラハール / 河床変動 / インドネシア / メラピ火山 / シミュレーション / 火砕流 / 水文観測 / 土砂災害 / 防災 / 自然災害 / 減災 / 火山泥流 / 警戒避難 / 洪水流・土石流 / 透水性

【研究成果の概要】

2010年の噴火後に土石流（ラハール）が頻発したインドネシア・メラピ火山において，現地調査を実施した．現地調査の結果と数値解析による予測結果を比較した結果，ラハールの氾濫箇所を予測するためには，精度の高い地形データの取得とラハールの流量の適切な予測が重要であることが分かった．噴火後は流域の地表の状態の変化にともなってラハールを発生させる降雨の条件や、発生するラハールの流量が経年的に変化する。ラハールの流量を適切に予測するためには、ラハールの流出率と流域の地表の状態の関係を定量的に評価することが必要である。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)

【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】22656102 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

防災 / 構造工学・地震工学 / 耐震 / 減災 / 自然災害

【研究成果の概要】

本研究は、帯鉄筋によりコアコンクリートを横拘束して変形性能の高いRC橋脚を建設するという従来の考え方を捨て、塑性ヒンジ区間には、圧縮縁に強度150MPa以上の超高強度コンクリートセグメントを使用することにより圧縮破壊を防止すると同時に、この中に軸方向鉄筋を埋め込み、軸方向鉄筋の局部座屈を防止することにより、変形性能の高く、大地震時にも機能を確保できるダメージフリー橋脚を開発しようとするものである。2種類の構造を開発し、非線形動的解析2方向繰り返し載荷実験、ハイブリッド載荷実験に基づき、超高強度コンクリートセグメントを用いた高じん性橋脚の開発が可能であることを明らかにした

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】3,650千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 450千円)

【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】21360212 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

防災 / 構造工学・地震工学 / 耐震 / 減災 / 自然災害

【研究成果の概要】

塑性ヒンジ部の損傷に及ぼす寸法効果を検討し、最小断面積に基づいて軸方向鉄筋を縮小すると、縮小模型によりほぼ実大橋脚の曲げ復元力を得られること、縮小模型に比較して実大橋脚模型の方が損傷の進展は著しく,縮小模型では実大模型の損傷の進展は正しく再現できないことを明らかにした。また、圧壊したコアコンクリートの鉄筋カゴからの流出を防止するため、鉄筋内側に鋼製メッシュやアラミド繊維を配置する構造を提案した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)

【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】19656110 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

耐震 / 構造工学・地震工学 / 防災 / 減災 / 自然災害 / 地震防災 / 耐震設計 / 耐震性評価 / 耐震補強 / 優先度 / 性能評価 / インフラストラクチャー / 橋

【研究成果の概要】

本研究は,橋梁を対象に1) 地域防災計画と整合した現実的な性能目標とはいかにあるべきか,2) ダメージフリー橋の建設はどのような条件で可能で,これに要する技術的用件は何か,ダメージフリー橋を建設するためには技術者が漠然と考えているように本当にかなりのコストアップを必要とするのか,3) 橋梁の持つ耐震性レベルや耐震補強の緊急性を表すと同時に,耐震補強効果にも評価できる相対指標(耐震指標)をどのように定義すべきかを明らかにすると同時に,これらに対しても適切な提案を行うことを目的としたものである.本研究は,従来の惰性で漫然と続けられている「中小地震に対しては機能保持」,「大地震に対しては崩壊防止」という性能目標の殻を破り,性能設計の下でより現実的な性能目標を与えることにより耐震設計に日標と方向性を吹き込むことをねらったものである.平成20年度には,ダメージフリー橋の耐震指標を点数化し,現在の耐震基準で設計された橋梁や既往の地震で被災した橋梁の耐震指標を実際の構造諸元に基づいて評価し,相対軸の同定を図った.この際,エキスパンションジョイントのモデル化の検討も実施した.これにより,提案する評価手法が客観的に見て適当な評価軸になるように,耐震指標に考慮する項目の調整を図った.さらに,耐震指標を用いて,過去に耐震補強された橋梁の補強効果を表現し,これが妥当な客観指標となるかを検討し,必要な修正を加えた.

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】17201035 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

自然災害 / 防災 / 減災 / ハザードマップ / 火災 / シミュレーション / GIS / 都市環境 / 災害 / マルチハザード / 巨大都市 / 都市空間の最適化 / 災害アーカイブス / 3次元GIS

【研究成果の概要】

本研究では,マルチハザードマップを活用した巨大都市の防災都市空間の最適設計方法の開発を行った.最終的な成果は,(1)様々な災害の物理・化学現象を適切に捉えたシミュレーションモデルの開発と被害結果が社会に及ぼす影響の大きさの評価(災害シミュレーション),(2)過去の大規模災害の事例およびシミュレーション結果のデータベース化(災害アーカイブス),(3)(1),(2)の結果を3次元GIS上に統合することにより,任意の時空間上での災害の状況をバーチャル体験できるシステムの開発(3次元GIS),(4)マルチハザードを考慮した場合の,適切な都市空間の創造方法の提案(都市空間の最適設計)という4つから構成される.災害シミュレーションに関しては,地震災害,ヒートアイランド,火災.大気汚染・施設劣化という4種類のシミュレーションモデルを開発した.これらをそれぞれケーススタディーエリアに適用し,モデルの妥当性と効果の検証を行った.
災害アーカイブスについては、過去の災害で発生した事象、対応活動や教訓などを、発災からの経過時間や空間、対象者の組織や立場など、様々な角度から検索し分析できる災害情報のデータアーカイブを開発した。この災害情報アーカイブスは、種々の物理・社会現象に関する最新のシミュレーションモデルとデータベースの組合せにより、ただ単に過去の危機管理事例を収集・整理するだけでなく、異なる発災時刻、自然条件、地域の防災力、社会情勢のもとでの危機発生状況をシミュレートし、それを「擬似危機事例」として蓄積・更新していくことを可能とする。「擬似危機事例」を量産し、教材として用いることで、実際の危機事例の稀少性を補完し、危機に対するイマジネーション能力を高めることが可能となる。さらに東京23区を対象とした地域危険度マップシステムを開発し,市民が適切な防災対策を行うための環境整備を行った.この際,特別な技術を持たない一般市民(高齢者・子供も含め)も容易に操作できるユーザーフレンドリーなインターフェースの構築に配慮した.また,同様の技術を用いて,トルコ共和国イスタンブール地域を対象とした3次元マップシステムも開発し,これを活用した都市空間の最適設計のためのワークショップを提案した.現地における日本人学生とトルコ人学生によるワークショップでは,このマップシステムを利用した議論および最適設計の可視化が行われた.
本システムは,3次元空間情報を用いて災害に関する情報を可視化することにより,利用者の災害イメージ能力,現状理解力,対応力が向上し,災害に強い都市形成を目指す上で極めて有効なツールとなると考えられた.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】51,350千円 (直接経費: 39,500千円、間接経費: 11,850千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】17651097 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

減災 / 自然災害 / 防災 / 地震 / 洪水 / 活断層 / 防災計画 / 地域防災力 / 災害リスク / リスク分析 / マルチハザード

【研究成果の概要】

本研究では,各種の災害のリスクを統合化して「マルチハザードリスク」として捉え,これらのリスクに晒されている人口(リスク曝露人口)を定量化し相対比較することにより,地域の潜在的なマルチハザードリスクの特性を理解することを目的とする。都道府県ごとに様々なリスクに対する曝露人口を集計することにより,どの災害リスクが地域に大きな影響を及ぼしているかを把握することができる。昨年度の成果を以下に記す。
(1)マルチハザードリスクに対する曝露人口の評価
昨年度は風水害・土砂災害・雪氷害・海溝型地震について,リスクにさらされる曝露人口の評価を行った。地震には海溝型地震によるものと活断層によるものの2種類がある。昨年度はこのうち海溝型地震のみを対象としたため,平成18年度は活断層型地震のリスクにさらされる曝露人口の評価に力点を置いた。
まず,市販されている活断層詳細デジタルマップに活断層帯IDや断層種別インデックスを付加し,GISデータベースとして整理した後,活断層のタイプや活動度別の存在傾向を分析した.次に活断層近傍地域の人口・建物数を算出し,活断層タイプや都道府県による偏りを分析した.北海道・東北,中国,九州地方は,存在する断層長の割に活断層近傍に居住する人口があまり多くないが,近畿地方では多くの人々が活断層極近傍に居住していることが分かった。この結果を都道府県別に見ると,近畿地方の中でも,特に大阪府,兵庫県,京都府で活断層の近傍に人口が集中していた。これを各都道府県の総人口に対する人口の割合で見ると,大阪府よりも,京都府や長野県,兵庫県で活断層近傍に居住する人口の割合が大きくなった。
(2)マルチハザードリスクから見た地域特性の評価とこれらに適した防災体制の検討
平成17年度と平成18年度の分析結果を統合させることにより,マルチハザードリスクの地域傾向を評価することができた。類似したリスク傾向を有する地域や,同じ地域ブロック内であっても異なるリスク傾向を有する都道府県を抽出することができた。また,各々災害リスクに関して現状の防災体制を分析し,今後,地域に求められる防災計画の方向性を検討した。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】1,800千円 (直接経費: 1,800千円)