JP2006164022A - 維持管理計画システム - Google Patents

Abstract

【課題】各種自然災害の発生確率等を考慮しダメージを加味してライフサイクルコストを算定する維持管理計画システムを得る。
【解決手段】建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、複数の自然災害の発生確率を含む複数自然災害発生確率情報４を格納するデータベース２と、建物の種類及び場所を入力する入力装置と、入力した建物の種類及び場所に基づき、設計データを参照して建物のライフサイクルを求め、事業データを参照して建物のライフサイクル期間中の各種コストを積算し建物のライフサイクルコストを求め、事業データ、複数自然災害発生確率情報を参照して建物のダメージコストを求め、前記ライフサイクルコストに前記ダメージコストを加味したライフサイクルコストを演算するコンピュータ１と、演算された建物のライフサイクルコストを表示する表示装置５とを設けた。
【選択図】図１６

Description

この発明は、各種自然災害の発生確率や内容、影響を受ける地域を記したハザードマップの情報を用いて、それによる今後１０〜１００年間の土木建造物や公共設備などの建物が受けるダメージを加味したライフサイクルコスト（トータル維持管理コスト）を算定可能とする維持管理計画システムに関するものである。

従来の維持管理システムでは建造物被害を予想する際に、過去に起きた地震の被害データを利用して破壊確率を算出しているが、その地域の将来の地震発生確率情報を利用していなかったり（例えば、特許文献１及び３参照）、過去および将来の地震発生確率や、発生地震波の特性を考慮していても、火山噴火や洪水、風水害等の他の自然（気象）災害の発生確率についての評価まではしていない（例えば、特許文献２及び４参照）。

特開２００３−１３２２９６号公報 特開２００３−２９６３９６号公報 特開２００３−３４４２１３号公報 特開２００３−１５５７７６号公報

従来の維持管理計画システムでは、土木建造物や公共設備などの建物の維持管理計画に際し、その地域の地震、火山噴火、風水害、洪水などの統計的、あるいは科学的被害の確率情報（ハザードマップ情報）を総合的に考慮しておらず、地震や火山噴火、風水害など自然災害の発生確率が高い地域ではライフサイクルコストが高くなるにもかかわらず貧弱な維持管理がなされ、また発生確率が低い地域にあっては過剰な維持管理計画となるなどの問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、各種自然災害の発生確率や内容、地域を記したハザードマップデータを考慮して複合自然災害の影響を受ける傾向の大小に応じた今後１０〜１００年間のダメージを加味してライフサイクルコストを算定する維持管理計画システムを得るものである。

この発明に係る維持管理計画システムは、建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、前記建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、及び複数の自然災害の発生確率を含む複数自然災害発生確率情報を格納するデータベースと、建物の種類及び前記建物の場所を入力する入力装置と、入力した建物の種類及び場所に基づき、前記データベースの設計データを参照して前記建物のライフサイクルを求め、前記データベースの事業データを参照して前記建物のライフサイクル期間中の各種コストを積算し前記建物の第１のライフサイクルコストを求め、前記データベースの事業データ及び複数自然災害発生確率情報を参照して前記建物のダメージコストを求め、前記第１のライフサイクルコストと前記ダメージコストを加算して前記建物の第２のライフサイクルコストを演算する演算装置と、前記演算装置により演算された前記建物の第２のライフサイクルコストを表示する表示装置とを設けたものである。

この発明に係る維持管理計画システムは、当該地域の建造物や公共施設のライフサイクルコストの総合的な算定精度を高め、それに基づいてより効果的な維持管理計画を立てられるという効果を奏する。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムについて図１から図４までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１において、この実施の形態１に係る維持管理計画システムは、パソコンなどのコンピュータ（演算装置）１と、大容量の記憶装置に格納された統合型データベース（ＤＢ）２と、表示装置５とが設けられている。この他に、図示していないが、キーボード、ライトペンや、タブレットなどの入力装置が設けられている。

統合型データベース（ＤＢ）２には、ハザードマップ３の１つとして、長期発生確率情報としての活断層地震の発生規模や発生確率情報から構成される活断層地震発生確率情報４Ａが格納されている。また、土木建造物（橋梁、堤防、水道管など）や公共施設などの建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、積算データ、施設維持管理データなどが格納されている。

それらの情報から対象とする土木建造物や公共施設などの建物の立地条件の将来のダメージコストを定義する。

図２は、この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムの活断層地震発生確率情報の構成を示す図である。図２において、活断層地震発生確率情報４Ａは、地域（緯度、経度）に対応した「断層名」と、「長期評価予想マグニチュード」と、「３０年以内の地震発生確率」と、「５０年以内の地震発生確率」と、「１００年以内の地震発生確率」と、「平均活動間隔」と、「最新活動時期」とから構成されている。

つぎに、この実施の形態１に係る維持管理計画システムの動作について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。また、図４は、この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。

国の地震調査研究推進本部が発表する活断層地震の長期評価情報に基づいて、断層の走る地域における発生地震のマグニチュード、発生確率を用いて当該地域の土木建造物や公共施設などの建物のダメージを考慮し、ライフサイクルコストを算出する。

図３は、コンピュータ１が当該地域の土木建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストを算出する際のフローを示す。ライフサイクルコストの算出に引き続いて、ハザードマップ３の１つである、活断層地震発生確率情報４Ａを参照して、ダメージコストの算定を行い、ダメージコストを加味したライフサイクルコストの算出を行う。

ステップ１０１において、コンピュータ１は、機能水準の設定を行う。まず、入力装置により、土木建造物や公共施設などの建物の種類を入力する。土木建造物には、橋梁や、堤防、水道管などがある。また、入力装置により、当該建物の地域（緯度、経度）などの立地条件を入力する。

次に、ステップ１０２において、劣化過程の設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、コンクリート、可動部分等の劣化を考慮して、例えば、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクル（耐用年数）を求める。図４に示す例では、当該土木建造物の完成後からのライフサイクルとして１７年が設定される。

次に、ステップ１０３において、費用の設定を行う。統合型データベース２中の事業データなどを参照して、当該土木建造物の初期投資（建設コスト）を求める。

次に、ステップ１０４において、修繕ルールの設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、当該土木建造物の修繕周期と修繕コストを求める。また、毎年の保守コストを求める。さらに、当該土木建造物のライフサイクル後の廃棄コストを求める。なお、ステップ１０１〜１０４は一体として行われる。図４に示す例では、当該土木建造物の完成後からの修繕周期として６年が設定される。

次に、ステップ１０５において、ライフサイクルコストの算出を行う。初期投資（建設コスト）と、毎年の保守コストと、修繕コストと、廃棄コストとを積算して、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクルコストを求め、統合型データベース２に格納する。

図４に示すように、もし活断層地震が発生しなければ、当該土木建造物のライフサイクルの間には、建設コスト以外に、毎年の保守コストや、定期的に行われる修繕コストがあり、最後の廃棄コストまで含めたものが当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。図４に示す例では、建設コストと、６年目と１２年目の修繕コストと、１年目〜５年目と７年目〜１１年目と１３年目〜１７年目の毎年の保守コストと、廃棄コストの積算が当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。

そして、ステップ１０６において、活断層地震ダメージの評価、つまり、ダメージコストの加味を行う。土木建造物の想定ライフサイクル期間中に活断層地震が発生した場合に、発生しなかった場合に比べて何倍のコスト（再建、復旧、予防保守など）が必要になるかをダメージコストと呼び、以下のように定義する。このライフサイクルの期間に活断層地震が発生した場合は、土木建造物が破損したり修繕が必要となったり、または毎年の保守費用が嵩んだりする。このステップで考慮したダメージコストは、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合、の３ケースに分けておのおのダメージコストを定義する。求めたダメージコストと、ダメージコストを加味したライフサイクルコストは、統合型データベース２に格納する。

（１）活断層地震で対象物の全破壊が想定される場合
ダメージコストＡ１＝建設コスト×ライフサイクル期間中に活断層地震が発生する確率

（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合
ダメージコストＢ１＝１回の修繕コスト×ライフサイクル期間中に活断層地震が発生する確率

（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合
ダメージコストＣ１＝ライフサイクル期間中の全予防保守コスト×ライフサイクル期間中に活断層地震が発生する確率

ダメージコストＡ１は、当該土木建造物の建設コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）の断層の３０年以内の地震発生確率を掛算した値となる。従って、（１）活断層地震で当該土木建造物の全破壊が想定される場合のダメージコストＡ１を加味した値は、上記ステップ１０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＡ１を加算した値となる。

ダメージコストＢ１は、当該土木建造物の１回目と２回目の平均修繕コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）の断層の３０年以内の地震発生確率を掛算した値となる。従って、（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合のダメージコストＢ１を加味した値は、上記ステップ１０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＢ１を加算した値となる。

ダメージコストＣ１は、当該土木建造物のライフサイクル期間中の全保守コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）の断層の３０年以内の地震発生確率を掛算した値となる。従って、（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合のダメージコストＣ１を加味した値は、上記ステップ１０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＣ１を加算した値となる。

なお、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合の３ケースの場合分けは、活断層地震発生確率情報４Ａ中の、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）の断層地震の「長期評価予想マグニチュード」による。

コンピュータ１は、入力装置のダメージコスト表示操作により、図１に示すように、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物の求めたダメージコストを表示装置５の地図表示ウィンドウの表示領域６に表示したり、入力装置のライフサイクルコスト表示操作により、図４に示すような、当該土木建造物のダメージコストを加味したライフサイクルコストを表示装置５に表示したりする。

以上のように活断層地震の長期発生確率を活用し対象物のダメージを評価するので、活断層が走る地域の建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストの算定精度を高め、それに基づいてより効果的な維持管理計画を立てられるという効果がある。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムについて図５から図８までを参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。

図５において、この実施の形態２に係る維持管理計画システムは、パソコンなどのコンピュータ（演算装置）１と、大容量の記憶装置に格納された統合型データベース（ＤＢ）２と、表示装置５とが設けられている。この他に、図示していないが、キーボード、ライトペンや、タブレットなどの入力装置が設けられている。

統合型データベース（ＤＢ）２には、ハザードマップ３の１つとして、長期発生確率情報としての海溝地震の発生規模や発生確率情報から構成される海溝地震発生確率情報４Ｂが格納されている。また、土木建造物（橋梁、堤防、水道管など）や公共施設などの建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、積算データ、施設維持管理データなどが格納されている。

それらの情報から対象とする土木建造物や公共施設などの建物の立地条件の将来のダメージコストを定義する。

図６は、この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムの海溝地震発生確率情報の構成を示す図である。図６において、海溝地震発生確率情報４Ｂは、地域（緯度、経度）に対応した「海溝地震名」と、「長期評価予想マグニチュード」と、「３０年以内の地震発生確率」と、「５０年以内の地震発生確率」と、「１００年以内の地震発生確率」と、「平均発生間隔」と、「最近発生時期」とから構成されている。

つぎに、この実施の形態２に係る維持管理計画システムの動作について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。また、図８は、この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。

国の地震調査研究推進本部が発表する海溝型巨大地震の長期評価情報に基づいて、発生する地震規模による当該地域の想定マグニチュード、想定津波被害、地震の発生確率を用いて当該地域の土木建造物や公共施設などの建物のダメージを考慮し、ライフサイクルコストを算出する。

図７は、コンピュータ１が当該地域の土木建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストを算出する際のフローを示す。ライフサイクルコストの算出に引き続いて、ハザードマップ３の１つである、海溝地震発生確率情報４Ｂを参照して、ダメージコストの算定を行い、ダメージコストを加味したライフサイクルコストの算出を行う。

ステップ２０１において、コンピュータ１は、機能水準の設定を行う。まず、入力装置により、土木建造物や公共施設などの建物の種類を入力する。土木建造物には、橋梁や、堤防、水道管などがある。また、入力装置により、当該建物の地域（緯度、経度）などの立地条件を入力する。

次に、ステップ２０２において、劣化過程の設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、コンクリート、可動部分等の劣化を考慮して、例えば、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクル（耐用年数）を求める。図８に示す例では、当該土木建造物の完成後からのライフサイクルとして１７年が設定される。

次に、ステップ２０３において、費用の設定を行う。統合型データベース２中の事業データなどを参照して、当該土木建造物の初期投資（建設コスト）を求める。

次に、ステップ２０４において、修繕ルールの設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、当該土木建造物の修繕周期と修繕コストを求める。また、毎年の保守コストを求める。さらに、当該土木建造物のライフサイクル後の廃棄コストを求める。なお、ステップ２０１〜２０４は一体として行われる。図８に示す例では、当該土木建造物の完成後からの修繕周期として６年が設定される。

次に、ステップ２０５において、ライフサイクルコストの算出を行う。初期投資（建設コスト）と、毎年の保守コストと、修繕コストと、廃棄コストとを積算して、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクルコストを求め、統合型データベース２に格納する。

図８に示すように、もし海溝地震が発生しなければ、当該土木建造物のライフサイクルの間には、建設コスト以外に、毎年の保守コストや、定期的に行われる修繕コストがあり、最後の廃棄コストまで含めたものが当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。図８に示す例では、建設コストと、６年目と１２年目の修繕コストと、１年目〜５年目と７年目〜１１年目と１３年目〜１７年目の毎年の保守コストと、廃棄コストの積算が当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。

そして、ステップ２０６において、海溝地震ダメージの評価、つまり、ダメージコストの加味を行う。土木建造物の想定ライフサイクル期間中に海溝地震が発生した場合に、発生しなかった場合に比べて何倍のコスト（再建、復旧、予防保守など）が必要になるかをダメージコストと呼び、以下のように定義する。このライフサイクルの期間に海溝地震が発生した場合は、土木建造物が破損したり修繕が必要となったり、または毎年の保守費用が嵩んだりする。このステップで考慮したダメージコストは、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合、の３ケースに分けておのおのダメージコストを定義する。求めたダメージコストと、ダメージコストを加味したライフサイクルコストは、統合型データベース２に格納する。

（１）海溝型巨大地震やそれにより発生した津波等で対象物の全破壊が想定される場合
ダメージコストＡ２＝建設コスト×ライフサイクル期間中に海溝地震が発生する確率

（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合
ダメージコストＢ２＝１回の修繕コスト×ライフサイクル期間中に海溝地震が発生する確率

（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合
ダメージコストＣ２＝ライフサイクル期間中の全予防保守コスト×ライフサイクル期間中に海溝地震が発生する確率

ダメージコストＡ２は、当該土木建造物の建設コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける海溝の３０年以内の地震発生確率を掛算した値となる。従って、（１）海溝地震で当該土木建造物の全破壊が想定される場合のダメージコストＡ２を加味した値は、上記ステップ２０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＡ２を加算した値となる。

ダメージコストＢ２は、当該土木建造物の１回目と２回目の平均修繕コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける海溝の３０年以内の地震発生確率を掛算した値となる。従って、（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合のダメージコストＢ２を加味した値は、上記ステップ２０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＢ２を加算した値となる。

ダメージコストＣ２は、当該土木建造物のライフサイクル期間中の全保守コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける海溝の３０年以内の地震発生確率を掛算した値となる。従って、（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合のダメージコストＣ２を加味した値は、上記ステップ２０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＣ２を加算した値となる。

なお、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合の３ケースの場合分けは、海溝地震発生確率情報４Ｂ中の、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける海溝地震の「長期評価予想マグニチュード」による。

コンピュータ１は、入力装置のダメージコスト表示操作により、図５に示すように、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物の求めたダメージコストを表示装置５の地図表示ウィンドウの表示領域６に表示したり、入力装置のライフサイクルコスト表示操作により、図８に示すような、当該土木建造物のダメージコストを加味したライフサイクルコストを表示装置５に表示したりする。

以上のように海溝型活巨大地震の長期発生確率を活用して対象物のダメージを評価するので、地震の影響を直接受ける地域と津波による被害を受ける地域の建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストの算定精度を高め、それに基づいてより効果的な維持管理計画を立てられるという効果がある。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る維持管理計画システムについて図９から図１１までを参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態３に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。

図９において、この実施の形態３に係る維持管理計画システムは、パソコンなどのコンピュータ（演算装置）１と、大容量の記憶装置に格納された統合型データベース（ＤＢ）２と、表示装置５とが設けられている。この他に、図示していないが、キーボード、ライトペンや、タブレットなどの入力装置が設けられている。

統合型データベース（ＤＢ）２には、ハザードマップ３の１つとして、長期発生確率情報としての火山噴火の発生規模や発生確率情報から構成される火山噴火活動確率情報４Ｃが格納されている。また、土木建造物（橋梁、堤防、水道管など）や公共施設などの建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、積算データ、施設維持管理データなどが格納されている。

それらの情報から対象とする土木建造物や公共施設などの建物の立地条件の将来のダメージコストを定義する。

火山噴火活動確率情報４Ｃは、地域（緯度、経度）に対応した「火山名」と、「長期評価予想規模」と、「３０年以内の噴火発生確率」と、「５０年以内の噴火発生確率」と、「１００年以内の噴火発生確率」と、「平均発生間隔」と、「最近発生時期」とから構成されている。

つぎに、この実施の形態３に係る維持管理計画システムの動作について図面を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態３に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。また、図１１は、この発明の実施の形態３に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。

気象庁や自治体が発表する活火山活動周期情報や噴火時の被害エリアの情報に基づいて、当該地域の土木建造物や公共施設などの建物の溶岩流、火砕流、降灰、噴石による破壊等のダメージを考慮し、ライフサイクルコストを算出する。

図１０は、コンピュータ１が当該地域の土木建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストを算出する際のフローを示す。ライフサイクルコストの算出に引き続いて、ハザードマップ３の１つである、火山噴火活動確率情報４Ｃを参照して、ダメージコストの算定を行い、ダメージコストを加味したライフサイクルコストの算出を行う。

ステップ３０１において、コンピュータ１は、機能水準の設定を行う。まず、入力装置により、土木建造物や公共施設などの建物の種類を入力する。土木建造物には、橋梁や、堤防、水道管などがある。また、入力装置により、当該建物の地域（緯度、経度）などの立地条件を入力する。

次に、ステップ３０２において、劣化過程の設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、コンクリート、可動部分等の劣化を考慮して、例えば、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクル（耐用年数）を求める。図１１に示す例では、当該土木建造物の完成後からのライフサイクルとして１７年が設定される。

次に、ステップ３０３において、費用の設定を行う。統合型データベース２中の事業データなどを参照して、当該土木建造物の初期投資（建設コスト）を求める。

次に、ステップ３０４において、修繕ルールの設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、当該土木建造物の修繕周期と修繕コストを求める。また、毎年の保守コストを求める。さらに、当該土木建造物のライフサイクル後の廃棄コストを求める。なお、ステップ３０１〜３０４は一体として行われる。図１１に示す例では、当該土木建造物の完成後からの修繕周期として６年が設定される。

次に、ステップ３０５において、ライフサイクルコストの算出を行う。初期投資（建設コスト）と、毎年の保守コストと、修繕コストと、廃棄コストとを積算して、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクルコストを求め、統合型データベース２に格納する。

図１１に示すように、もし火山噴火が発生しなければ、当該土木建造物のライフサイクルの間には、建設コスト以外に、毎年の保守コストや、定期的に行われる修繕コストがあり、最後の廃棄コストまで含めたものが当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。図１１に示す例では、建設コストと、６年目と１２年目の修繕コストと、１年目〜５年目と７年目〜１１年目と１３年目〜１７年目の毎年の保守コストと、廃棄コストの積算が当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。

そして、ステップ３０６において、火山噴火ダメージの評価、つまり、ダメージコストの加味を行う。土木建造物の想定ライフサイクル期間中に火山噴火が発生した場合に、発生しなかった場合に比べて何倍のコスト（再建、復旧、予防保守など）が必要になるかをダメージコストと呼び、以下のように定義する。このライフサイクルの期間に火山噴火が発生した場合は、土木建造物が破損したり修繕が必要となったり、または毎年の保守費用が嵩んだりする。このステップで考慮したダメージコストは、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合、の３ケースに分けておのおのダメージコストを定義する。求めたダメージコストと、ダメージコストを加味したライフサイクルコストは、統合型データベース２に格納する。

（１）火山活動（溶岩流、火砕流、噴石）によって対象物の全破壊が想定される場合
ダメージコストＡ３＝建設コスト×ライフサイクル期間中に火山噴火が発生する確率

（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合
ダメージコストＢ３＝１回の修繕コスト×ライフサイクル期間中に火山噴火が発生する確率

（３）破壊や修繕は必要ないが降灰等により毎年の予防保守費用が嵩む場合
ダメージコストＣ３＝ライフサイクル期間中の全予防保守コスト×ライフサイクル期間中に火山噴火が発生する確率

ダメージコストＡ３は、当該土木建造物の建設コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける火山噴火の３０年以内の地震発生確率を掛算した値となる。従って、（１）火山噴火で当該土木建造物の全破壊が想定される場合のダメージコストＡ３を加味した値は、上記ステップ３０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＡ３を加算した値となる。

ダメージコストＢ３は、当該土木建造物の１回目と２回目の平均修繕コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける火山噴火の３０年以内の発生確率を掛算した値となる。従って、（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合のダメージコストＢ３を加味した値は、上記ステップ３０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＢ３を加算した値となる。

ダメージコストＣ３は、当該土木建造物のライフサイクル期間中の全保守コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける火山噴火の３０年以内の発生確率を掛算した値となる。従って、（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合のダメージコストＣ３を加味した値は、上記ステップ３０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＣ３を加算した値となる。

なお、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合の３ケースの場合分けは、火山噴火活動確率情報４Ｃ中の、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける火山噴火の「長期評価予想規模」による。

コンピュータ１は、入力装置のダメージコスト表示操作により、図９に示すように、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物の求めたダメージコストを表示装置５の地図表示ウィンドウの表示領域６に表示したり、入力装置のライフサイクルコスト表示操作により、図１１に示すような、当該土木建造物のダメージコストを加味したライフサイクルコストを表示装置５に表示したりする。

以上のように活火山の発生確率を活用して対象物のダメージを評価するので、火山活動が起こった場合に溶岩流、火砕流、噴石、降灰などの影響を受ける地域の建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストの算定精度を高め、それに基づいてより効果的な維持管理計画を立てられるという効果がある。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムについて図１２から図１５までを参照しながら説明する。図１２は、この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。

図１２において、この実施の形態４に係る維持管理計画システムは、パソコンなどのコンピュータ（演算装置）１と、大容量の記憶装置に格納された統合型データベース（ＤＢ）２と、表示装置５とが設けられている。この他に、図示していないが、キーボード、ライトペンや、タブレットなどの入力装置が設けられている。

統合型データベース（ＤＢ）２には、ハザードマップ３の１つとして、長期発生確率情報としての集中豪雨や台風の発生規模や発生確率情報から構成される集中豪雨発生確率情報４Ｄが格納されている。また、土木建造物（橋梁、堤防、水道管など）や公共施設などの建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、積算データ、施設維持管理データなどが格納されている。

それらの情報から対象とする土木建造物や公共施設などの建物の立地条件の将来のダメージコストを定義する。

図１３は、この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムの集中豪雨発生確率情報の構成を示す図である。図１３において、集中豪雨発生確率情報４Ｄは、地域（緯度、経度）に対応した「地域名」と、「最大降水量」と、「３０年以内の集中豪雨発生確率」と、「５０年以内の集中豪雨発生確率」と、「１００年以内の集中豪雨発生確率」とから構成されている。

つぎに、この実施の形態４に係る維持管理計画システムの動作について図面を参照しながら説明する。図１４は、この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。また、図１５は、この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。

気象庁や自治体が発表する集中豪雨や台風襲来確率情報に基づいて、当該地域の土木建造物や公共施設などの建物の洪水高潮による浸水、暴風による破壊、土砂崩れによる破壊等のダメージを考慮し、ライフサイクルコストを算出する。

図１４は、コンピュータ１が当該地域の土木建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストを算出する際のフローを示す。ライフサイクルコストの算出に引き続いて、ハザードマップ３の１つである、集中豪雨発生確率情報４Ｄを参照して、ダメージコストの算定を行い、ダメージコストを加味したライフサイクルコストの算出を行う。

ステップ４０１において、コンピュータ１は、機能水準の設定を行う。まず、入力装置により、土木建造物や公共施設などの建物の種類を入力する。土木建造物には、橋梁や、堤防、水道管などがある。また、入力装置により、当該建物の地域（緯度、経度）などの立地条件を入力する。

次に、ステップ４０２において、劣化過程の設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、コンクリート、可動部分等の劣化を考慮して、例えば、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクル（耐用年数）を求める。図１５に示す例では、当該土木建造物の完成後からのライフサイクルとして１７年が設定される。

次に、ステップ４０３において、費用の設定を行う。統合型データベース２中の事業データなどを参照して、当該土木建造物の初期投資（建設コスト）を求める。

次に、ステップ４０４において、修繕ルールの設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、当該土木建造物の修繕周期と修繕コストを求める。また、毎年の保守コストを求める。さらに、当該土木建造物のライフサイクル後の廃棄コストを求める。なお、ステップ４０１〜４０４は一体として行われる。図１５に示す例では、当該土木建造物の完成後からの修繕周期として６年が設定される。

次に、ステップ４０５において、ライフサイクルコストの算出を行う。初期投資（建設コスト）と、毎年の保守コストと、修繕コストと、廃棄コストとを積算して、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクルコストを求め、統合型データベース２に格納する。

図１５に示すように、もし集中豪雨が発生しなければ、当該土木建造物のライフサイクルの間には、建設コスト以外に、毎年の保守コストや、定期的に行われる修繕コストがあり、最後の廃棄コストまで含めたものが当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。図１５に示す例では、建設コストと、６年目と１２年目の修繕コストと、１年目〜５年目と７年目〜１１年目と１３年目〜１７年目の毎年の保守コストと、廃棄コストの積算が当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。

そして、ステップ４０６において、集中豪雨ダメージの評価、つまり、ダメージコストの加味を行う。土木建造物の想定ライフサイクル期間中に集中豪雨が発生した場合に、発生しなかった場合に比べて何倍のコスト（再建、復旧、予防保守など）が必要になるかをダメージコストと呼び、以下のように定義する。このライフサイクルの期間に集中豪雨が発生した場合は、土木建造物が破損したり修繕が必要となったり、または毎年の保守費用が嵩んだりする。このステップで考慮したダメージコストは、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合、の３ケースに分けておのおのダメージコストを定義する。求めたダメージコストと、ダメージコストを加味したライフサイクルコストは、統合型データベース２に格納する。

（１）集中豪雨や台風等による暴風、洪水、土砂崩れ等で対象物の全破壊が想定される場合
ダメージコストＡ４＝建設コスト×ライフサイクル期間中に集中豪雨が発生する確率

（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合
ダメージコストＢ４＝１回の修繕コスト×ライフサイクル期間中に集中豪雨が発生する確率

（３）強風、浸水、高潮等で破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合
ダメージコストＣ４＝ライフサイクル期間中の全予防保守コスト×ライフサイクル期間中に集中豪雨が発生する確率

ダメージコストＡ４は、当該土木建造物の建設コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける集中豪雨の３０年以内の発生確率を掛算した値となる。従って、（１）集中豪雨で当該土木建造物の全破壊が想定される場合のダメージコストＡ４を加味した値は、上記ステップ４０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＡ４を加算した値となる。

ダメージコストＢ４は、当該土木建造物の１回目と２回目の平均修繕コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける集中豪雨の３０年以内の発生確率を掛算した値となる。従って、（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合のダメージコストＢ４を加味した値は、上記ステップ４０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＢ４を加算した値となる。

ダメージコストＣ４は、当該土木建造物のライフサイクル期間中の全保守コストと、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける集中豪雨の３０年以内の発生確率を掛算した値となる。従って、（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合のダメージコストＣ４を加味した値は、上記ステップ４０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＣ４を加算した値となる。

なお、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合の３ケースの場合分けは、集中豪雨発生確率情報４Ｄ中の、当該土木建造物が建てられる地域（緯度、経度）が影響を受ける集中豪雨の「最大降水量」による。

コンピュータ１は、入力装置のダメージコスト表示操作により、図１２に示すように、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物の求めたダメージコストを表示装置５の地図表示ウィンドウの表示領域６に表示したり、入力装置のライフサイクルコスト表示操作により、図１５に示すような、当該土木建造物のダメージコストを加味したライフサイクルコストを表示装置５に表示したりする。

以上のように集中豪雨や台風の襲来確率を活用して対象物のダメージを評価するので、当該地域の建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストの算定精度を高め、それに基づいてより効果的な維持管理計画を立てられるという効果がある。

実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る維持管理計画システムについて図１６から図１８までを参照しながら説明する。図１６は、この発明の実施の形態５に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。

図１６において、この実施の形態５に係る維持管理計画システムは、パソコンなどのコンピュータ（演算装置）１と、大容量の記憶装置に格納された統合型データベース（ＤＢ）２と、表示装置５とが設けられている。この他に、図示していないが、キーボード、ライトペンや、タブレットなどの入力装置が設けられている。

統合型データベース（ＤＢ）２には、ハザードマップ３の１つとして、長期発生確率情報としての活断層地震の発生規模や発生確率情報から構成される活断層地震発生確率情報４Ａ、長期発生確率情報としての海溝地震の発生規模や発生確率情報から構成される海溝地震発生確率情報４Ｂ、長期発生確率情報としての火山噴火の発生規模や発生確率情報から構成される火山噴火活動確率情報４Ｃ、長期発生確率情報としての集中豪雨や台風の発生規模や発生確率情報から構成される集中豪雨発生確率情報４Ｄなどの複数自然災害発生確率情報４が格納されている。また、土木建造物（橋梁、堤防、水道管など）や公共施設などの建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、積算データ、施設維持管理データなどが格納されている。

それらの情報から対象とする土木建造物や公共施設などの建物の立地条件の将来のダメージコストを定義する。

つぎに、この実施の形態５に係る維持管理計画システムの動作について図面を参照しながら説明する。図１７は、この発明の実施の形態５に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。また、図１８は、この発明の実施の形態５に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコストを示すグラフである。

国の地震調査研究推進本部が発表する活断層地震の長期評価情報、海溝型巨大の長期評価情報、気象庁や自治体が発表する活火山活動周期情報、集中豪雨や台風襲来確率情報などのハザードマップに記載されている防災情報に基づいて、当該地域の土木建造物や公共施設などの建物の被害のダメージを考慮し、ライフサイクルコストを算出する。

図１７は、コンピュータ１が当該地域の土木建造物や公共施設などの建物のライフサイクルコストを算出する際のフローを示す。ライフサイクルコストの算出に引き続いて、ハザードマップ３の１つである、複数自然災害発生確率情報４を参照して、ダメージコストの算定を行い、ダメージコストを加味したライフサイクルコストの算出を行う。

ステップ５０１において、コンピュータ１は、機能水準の設定を行う。まず、入力装置により、土木建造物や公共施設などの建物の種類を入力する。土木建造物には、橋梁や、堤防、水道管などがある。また、入力装置により、当該建物の地域（緯度、経度）などの立地条件を入力する。

次に、ステップ５０２において、劣化過程の設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、コンクリート、可動部分等の劣化を考慮して、例えば、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクル（耐用年数）を求める。図１８に示す例では、当該土木建造物の完成後からのライフサイクルとして１７年が設定される。

次に、ステップ５０３において、費用の設定を行う。統合型データベース２中の事業データなどを参照して、当該土木建造物の初期投資（建設コスト）を求める。

次に、ステップ５０４において、修繕ルールの設定を行う。統合型データベース２中の設計データなどを参照して、当該土木建造物の修繕周期と修繕コストを求める。また、毎年の保守コストを求める。さらに、当該土木建造物のライフサイクル後の廃棄コストを求める。なお、ステップ５０１〜５０４は一体として行われる。図１８に示す例では、当該土木建造物の完成後からの修繕周期として６年が設定される。

次に、ステップ５０５において、ライフサイクルコストの算出を行う。初期投資（建設コスト）と、毎年の保守コストと、修繕コストと、廃棄コストとを積算して、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物のライフサイクルコストを求め、統合型データベース２に格納する。

図１８に示すように、もし自然災害が発生しなければ、当該土木建造物のライフサイクルの間には、建設コスト以外に、毎年の保守コストや、定期的に行われる修繕コストがあり、最後の廃棄コストまで含めたものが当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。図１８に示す例では、建設コストと、６年目と１２年目の修繕コストと、１年目〜５年目と７年目〜１１年目と１３年目〜１７年目の毎年の保守コストと、廃棄コストの積算が当該土木建造物のライフサイクルコストとなる。

そして、ステップ５０６において、自然災害ダメージの評価、つまり、ダメージコストの加味を行う。土木建造物の想定ライフサイクル期間中に複数の自然災害が発生した場合に、発生しなかった場合に比べて何倍のコスト（再建、復旧、予防保守など）が必要になるかをダメージコストと呼び、以下のように定義する。このライフサイクルの期間に複数の自然災害が発生した場合は、土木建造物が破損したり修繕が必要となったり、または毎年の保守費用が嵩んだりする。このステップで考慮したダメージコストは、（１）対象土木建造物が全壊する場合、（２）修繕で機能復帰できる場合、（３）毎年の保守を予防保守的に手厚くする事で乗り切れる場合、の３ケースに分けておのおのダメージコストを定義する。同一建物のライフサイクル期間中に複数の自然災害が異なる発生確率で発生する場合は、上記の実施の形態１〜４で求めたように、各々の自然災害毎にダメージコストを算出し、その中の最大のものを採用する。求めたダメージコストと、ダメージコストを加味したライフサイクルコストは、統合型データベース２に格納する。

（１）複数の自然災害によって対象物の全破壊が想定される場合
複合自然災害のダメージコストＡ＝ＭＡＸ（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）

（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合
複合自然災害のダメージコストＢ＝ＭＡＸ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）

（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合
複合自然災害のダメージコストＣ＝ＭＡＸ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）

ダメージコストＡは、各々の自然災害毎にダメージコストＡ１〜Ａ４を算出し、その中の最大のものを採用する。従って、（１）複数の自然災害で当該土木建造物の全破壊が想定される場合のダメージコストＡを加味した値は、上記ステップ５０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＡを加算した値となる。

ダメージコストＢは、各々の自然災害毎にダメージコストＢ１〜Ｂ４を算出し、その中の最大のものを採用する。従って、（２）全破壊はされず復旧と修繕で対応できる想定の場合のダメージコストＢを加味した値は、上記ステップ５０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＢを加算した値となる。

ダメージコストＣは、各々の自然災害毎にダメージコストＣ１〜Ｃ４を算出し、その中の最大のものを採用する。従って、（３）破壊や修繕は必要ないが毎年の予防保守費用が嵩む場合のダメージコストＣを加味した値は、上記ステップ５０５で求めた当該土木建造物のライフサイクルコストに、ダメージコストＣを加算した値となる。

コンピュータ１は、入力装置のダメージコスト表示操作により、図１６に示すように、橋梁や、堤防、水道管などの当該土木建造物の求めたダメージコストを表示装置５の地図表示ウィンドウの表示領域６に表示したり、入力装置のライフサイクルコスト表示操作により、図１８に示すような、当該土木建造物のダメージコストを加味したライフサイクルコストを表示装置５に表示したりする。

以上のように防災情報としてのハザードマップ情報と複数の種類の自然災害の発生確率を活用して、最大公約数として対象物のダメージを評価するので、当該地域の建造物や公共施設のライフサイクルコストの総合的な算定精度を高め、それに基づいてより効果的な維持管理計画を立てられるという効果がある。

この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムの活断層地震発生確率情報の構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。 この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムの海溝地震発生確率情報の構成を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。 この発明の実施の形態３に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。 この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムの集中豪雨発生確率情報の構成を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。 この発明の実施の形態５に係る維持管理計画システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態５に係る維持管理計画システムの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５に係る維持管理計画システムによる建物の時間（年）とコストの関係を表すライフサイクルコスト示すグラフである。

符号の説明

１ コンピュータ、２ 統合型データベース、３ ハザードマップ、４Ａ 活断層地震発生確率情報、４Ｂ 海溝地震発生確率情報、４Ｃ 火山噴火活動確率情報、４Ｄ 集中豪雨発生確率情報、４ 複数自然災害発生確率情報、５ 表示装置。

Claims (5)

1. 建物の種類に対応したライフサイクルを含む設計データ、前記建物のライフサイクル期間中の各種コストを含む事業データ、及び複数の自然災害の発生確率を含む複数自然災害発生確率情報を格納するデータベースと、
   建物の種類及び前記建物の場所を入力する入力装置と、
   入力した建物の種類及び場所に基づき、前記データベースの設計データを参照して前記建物のライフサイクルを求め、前記データベースの事業データを参照して前記建物のライフサイクル期間中の各種コストを積算し前記建物の第１のライフサイクルコストを求め、前記データベースの事業データ及び複数自然災害発生確率情報を参照して前記建物のダメージコストを求め、前記第１のライフサイクルコストと前記ダメージコストを加算して前記建物の第２のライフサイクルコストを演算する演算装置と、
   前記演算装置により演算された前記建物の第２のライフサイクルコストを表示する表示装置と
   を備えたことを特徴とする維持管理計画システム。
2. 前記複数の自然災害は、活断層地震、海溝地震、火山噴火、及び集中豪雨のうちのいずれか２つである
   ことを特徴とする請求項１記載の維持管理計画システム。
3. 前記複数の自然災害は、活断層地震、海溝地震、火山噴火、及び集中豪雨のうちのいずれか３つである
   ことを特徴とする請求項１記載の維持管理計画システム。
4. 前記複数の自然災害は、活断層地震、海溝地震、火山噴火、及び集中豪雨である
   ことを特徴とする請求項１記載の維持管理計画システム。
5. 前記ダメージコストは、自然災害毎にダメージコストを求め、求めた複数のダメージコスト中の最大のダメージコストである
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の維持管理計画システム。

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