JP2002250775A

JP2002250775A - 情報通信システム、サーバコンピュータ、及び記録媒体

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Publication number: JP2002250775A
Application number: JP2001047684A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Shimizu; 善久清水; Kenichi Koganemaru; 健一小金丸; Wataru Nakayama; 渉中山; Ryuji Isoyama; 龍二磯山; Eisuke Ishida; 栄介石田; Mitsuru Takada; 充高田
Original assignee: JAPAN ENGINEERING CONSULTANTS; JAPAN ENGINEERING CONSULTANTS CO Ltd; TG JOHO NETWORK KK; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: JAPAN ENGINEERING CONSULTANTS; JAPAN ENGINEERING CONSULTANTS CO Ltd; TG JOHO NETWORK KK; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】センサが計測した情報を基に高精度な解析を
行い、ゾーニングマップ等を更新し、かつ大地震が起っ
た場合に、そのゾーニングマップを基に任意地点の地震
情報をリアルタイムに配信する情報通信システムを提供
すること。【解決手段】センサ３１−１、３１−２、…は地震動
の計測を行う。データサーバ１１はその計測データを収
集し、地震データ２１として保持する。管理サーバ１３
は地震データ２１を基に解析を行い、地図データ２４等
を基にゾーニングマップ等の配信データ２９を作成、更
新する。配信サーバ１５は、ネットワーク３を介して、
コンピュータ４１−１、４１−２、…、携帯端末９に配
信データ２９を配信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震が発生した場
合に、各地に高密度に設置されたセンサにより地震情報
を収集し、解析し、地盤情報を更新すると共に、クライ
アントに解析結果等の地震情報を配信する情報通信シス
テム、サーバコンピュータ、及びプログラムを記録した
記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、大地震が発生した場合の被害状況
等のゾーニングマップは、地形図やボーリング結果等を
基に作成されていた。また、地震が起った際に、メディ
ア等を介して一般人にリアルタイムに伝えられる情報
は、主に震度、津波の有無くらいであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、地形図やボーリング結果等を基に作成したゾーニ
ングマップでは、液状化等の被害状況等を高精度に予測
することができないといった問題があった。また、地震
が起った場合に、地震動を観測した地点ごとに、地震に
関するさまざまな情報をリアルタイムに配信するシステ
ムはなかった。

【０００４】本発明は、このような問題を鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、中小地震発生時の
各地の記録情報を収集、解析した結果を反映させた高精
度なゾーニングマップを作成、配信し、更に大地震が起
った場合に、そのゾーニングマップを基に任意地点の地
震情報を配信する情報通信システムを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための第１の発明は、地震動を計測するセンサと、サー
バコンピュータと、を具備し、前記サーバコンピュータ
は、地図データを保持する保持手段と、前記センサの計
測情報を収集し、解析する解析手段と、前記地図データ
と解析手段による解析結果を基に、配信データを作成す
る作成手段と、を具備することを特徴とする情報通信シ
ステムである。第１の発明では、サーバコンピュータが
センサの計測情報を基に解析を行い、その地図データと
解析結果を基に配信データを作成する。この配信データ
にはゾーニングマップ等がある。ゾーニングマップは解
析結果を基に更新されるため、従来のボーリング調査等
により作成したゾーニングマップに比べて、高精度なも
のとなる。

【０００６】第２の発明は、地震動を計測するセンサ
と、サーバコンピュータと、ネットワークを介して前記
サーバコンピュータに接続するコンピュータと、を具備
し、前記サーバコンピュータは、地図データを保持する
保持手段と、前記センサの計測情報を収集し、解析する
解析手段と、を具備し、前記地図データと解析手段によ
る解析結果を基に、配信データを作成し、前記コンピュ
ータに配信することを特徴とする情報通信システムであ
る。第２の発明では、サーバコンピュータがセンサの計
測情報を基に解析を行い、その解析結果と地図データを
基にゾーニングマップ等の配信データを作成し、コンピ
ュータに配信する。

【０００７】第３の発明は、地震動を計測するセンサに
接続するサーバコンピュータであって、地図データを保
持する保持手段と、前記センサの計測情報を収集し、解
析する解析手段と、前記地図データと解析手段による解
析結果を基に、配信データを作成する作成手段と、を具
備することを特徴するサーバコンピュータである。第３
の発明では、サーバコンピュータがセンサの計測情報を
基に解析を行い、その地図データと解析結果を基に配信
データを作成する。

【０００８】第４の発明は、コンピュータを第３の発明
のサーバコンピュータとして動作させるためのプログラ
ムを記録した記録媒体である。第５の発明は、コンピュ
ータを第３の発明のサーバコンピュータとして動作させ
ることを特徴としたプログラムである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の
形態に係る情報通信システム１の概略構成図である。

【００１０】情報通信システム１は、ネットワーク３、
データサーバ１１、管理サーバ１３、配信サーバ１５、
データ収集用コンピュータ３３、コンピュータ４１−
１、４１−２、…、携帯電話９、通信網１０、センサ３
１−１、３１−２、…等から構成される。

【００１１】ネットワーク３はインターネット等であ
る。データサーバ１１、管理サーバ１３、配信サーバ１
５、データ収集用コンピュータ３３はネットワーク３に
接続され、管理会社５に設置される。なお、データサー
バ１１、管理サーバ１３、配信サーバ１５は１つのサー
バコンピュータとして一体化することも可能である。

【００１２】データサーバ１１は地震データ２１を格納
するデータベース２０を有する。地震データ２１は、地
震が起った際に地震動を観測した地点におけるセンサ３
１−１、３１−２、…によって記録された地震に関する
記録情報である。センサ３１−１、３１−２、…は各地
に設置されたセンサであり、機能等に関しては後に詳細
に説明する。

【００１３】地震が起った場合に、センサ３１−１、３
１−２、…は地震動に関する情報を計測、記録する。セ
ンサ３１−１、３１−２、…によって計測された情報
は、公衆回線や無線といった通信回線１０を介してデー
タサーバ１１に送られる。また、データ収集用コンピュ
ータ３３が、センサ３１−１、３１−２、…から地震動
に関する計測情報を収集し、ネットワーク３を介して、
或いは無線等により、データサーバ１１に計測情報を送
信してもよい。

【００１４】管理サーバ１３は、地震活動データ２３を
格納するデータベース２２、地図データ２５を格納する
データベース２４、基本地盤データ２７を格納するデー
タベース２６を有する。

【００１５】地震活動データ２３は、どれくらいのマグ
ニチュードの地震が、どのくらいの頻度で発生している
か等のデータであり、このデータを基にして任意の地点
での地震動の発生確率が推定できる。地図データ２４は
地図に関するデータである。基本地盤データ２６は地盤
に関するデータであり、初期はボーリング調査による地
盤調査結果等に関するデータであり、後述する解析等に
より更新される。

【００１６】配信サーバ１５は配信データ２９を格納す
るデータベース２８を有する。配信データ２９は、後述
のように地震活動データ２２、地図データ２４、基本地
盤データ２６、及び地震動が発生した際の解析結果を基
に管理サーバ１３によって作成される。

【００１７】配信データ２９には、例えば、地震発生時
の各地域毎の揺れ易さや液状化の可能性を表示したゾー
ニングマップ等がある。配信サーバ１５は、ネットワー
ク３を介して、配信データ２９を携帯端末９、コンピュ
ータ４１−１、４１−２、…等に配信する。

【００１８】携帯端末９は、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ
端末等である。コンピュータ４１−１、４１−２、…は
クライアント７−１、７−２、…等に設置される。クラ
イアント７−１、７−２、…は、企業、自治体、公共機
関等である。

【００１９】次に、本情報通信システム１による動作に
ついて説明する。図２、図３は、本システムによる情報
収集、及び配信処理の概要を示すフローチャートであ
る。

【００２０】本システムは地震が発生した場合、その地
震が中小地震か、大地震かによって処理が異なる。中小
地震が起きた場合、データサーバ１１は各地に設置され
たセンサ３１の計測情報を収集し、地震データ２１とし
てデータベース２０に格納する（ステップ２０１）。

【００２１】次に、管理サーバ１３はデータサーバ１１
から地震データ２１を受け取り、解析を行う（ステップ
２０２）。管理サーバ１３は、解析結果、地震活動デー
タ２３、地図データ２５、基本地盤データ２７とを組み
合わせて、配信データ２９を作成し、データベース２８
に格納する。

【００２２】次に、配信サーバ１５は、クライアント７
−１、７−２、…等からの要求に応じて配信データ２９
をコンピュータ４１−１、４１−２、…や携帯端末９等
に配信する（ステップ２０４）。

【００２３】次に、大地震が発生した場合、データサー
バ１１は各地のセンサ３１の計測情報を収集し、地震デ
ータ２１としてデータベース２０に格納する（ステップ
２１１）。

【００２４】次に、管理サーバ１３はデータサーバ１１
から地震データ２１を受け取り、被害状況等を解析する
（ステップ２１２）。管理サーバ１３は、計測情報や解
析結果を基に、整圧器を遠隔遮断する必要があるかどう
か等を判定し（ステップ２１３）、必要がある場合は整
圧器の遮断指令を出す（ステップ２１４）。

【００２５】管理サーバ１３は、解析結果、地震活動デ
ータ２３、地図データ２５、基本地盤データ２７とを組
み合わせて、配信データ２９を作成し、データベース２
８に格納する（ステップ２１５）。

【００２６】次に、配信サーバ１５は、クライアント７
−１、７−２、…等からの要求に応じて配信データ２９
をコンピュータ４１−１、４１−２、…や携帯端末９等
に配信する（ステップ２１６）。尚、大地震が発生した
場合は、計測情報の収集、解析等を迅速に行い、リアル
タイムに配信データ２９をクライアント７等に配信する
ことを特記しておく。

【００２７】以下、各ステップについて詳細に説明す
る。（ステップ２０１）図４はセンサ３１の外観を示す図で
ある。図５は、センサ３１の設置箇所を説明するための
図である。センサ３１は図５に示す整圧器（ガバナ）５
７に隣接して設置され、整圧器５７と一緒に金属の箱に
入れられて設置される。

【００２８】整圧器５７は、ガスホルダ５３に接続する
中圧管５５内を流れるガスの圧力を、需要家６１−１、
６１−２、…に接続する低圧管５９用の圧力に調整す
る。

【００２９】図６はセンサ３１の内部構造を示す図であ
る。センサ３１は防爆ケース７１の内部に加速度センサ
ピックアップ７３、ＣＰＵ７５、ＲＡＭ７７、自己診断
機能回路７９等を有する。

【００３０】加速度センサピックアップ７３は地震動を
検出するセンサであり、振動を電気的信号に変換する圧
電素子等からなる。ＣＰＵ７５は中央演算処理装置であ
り、地震動の計測値や波形を解析する。ＲＡＭ７７は地
震動の波形、計測値、解析値等を記憶する。自己診断機
能回路７９は、加速度センサピックアップ７３、ＣＰＵ
７５、ＲＡＭ７７等の診断を常時行う。

【００３１】図７はセンサ３１の機能を示す図である。
センサ３１の機能には、加速度計測８２、ＳＩ値計算８
３、波形記録８４、液状化検知８５、制御８６、自己診
断８７等がある。

【００３２】加速度計測８２は地震の加速度を計測する
機能である。ＳＩ値計算８３は地震動からＳＩ値を計算
する機能である。ＳＩ値とは地震によって一般的な建築
構造物等にどの程度被害が生じるかを数値化したもので
ある。

【００３３】図８は、速度応答スペクトルと周期を示す
図である。速度応答スペクトルは地震動が構造物に与え
る最大のエネルギーを表す。周期は地震動を受ける構造
物の周期である。周期は構造物により変化するが、ある
程度剛性の高い構造物では、主要な周期は０．１ｓｅｃ
から２．５ｓｅｃの間にあるものと考え、この間にある
振動の速度の平均値がＳＩ値となる。

【００３４】

【数１】ここで、Ｓ_ｖは速度応答スペクトルを、Ｔは周期を、ｈ
は減衰定数を示す。図８に示す陰影を付けた部分は、ｈ
＝０．０２とした場合のＳＩ値である。地震動のＳＩ値
は、図６に示すＣＰＵ７５によって計算される。

【００３５】波形記録８４は、地表面加速度波形等を記
録する機能である。液状化検知８５は地震動による液状
化状況を検知する機能であり、地表面加速度波形を利用
して液状化を検知することができる。

【００３６】制御８６は、遠隔からの制御指令を受け、
処理を行う機能であり、例えば隣接する整圧器５７を遮
断するなどという指令を受け、遮断処理を行うものであ
る。自己診断８７は、加速度センサピックアップ７３、
ＣＰＵ７５、ＲＡＭ７７等が正常に動作できるかどうか
の診断を行う機能である。

【００３７】情報出力８８は、センサ３１が計測、解析
した圧力、加速度、ＳＩ値、波形等の情報をデータサー
バ１１やデータ収集用コンピュータ３３等に送信する機
能である。

【００３８】以上述べたように、センサ３１は地震動の
情報を計測、記録し、データサーバ１１やデータ収集用
コンピュータ３３等に送信する。データサーバ１１は情
報を地震データ２１としてデータベース２０に格納す
る。

【００３９】センサ３１の設置箇所は前述のように整圧
器５７と同じ位置であるが、整圧器５７は各地に多数配
置されているため、センサ３１によって地震動を観測す
る地点も多数となり、高密度な地震動情報を収集するこ
とができる。

【００４０】（ステップ２０２）次に、地震データ２１
を基に管理サーバ１３が行う解析について説明する。図
９は、センサ地点の共通基盤ＳＩ値の計算手順を示すフ
ローチャートである。管理サーバ１３は、各センサ３１
の計測情報内部にＳＩ増幅度の情報があるかどうかを判
定する（ステップ３０１）。

【００４１】センサ地点、即ち地表におけるＳＩ値をＳ
Ｉ２とし、基盤（固い地盤）におけるＳＩ値をＳＩ１と
した場合に、ＳＩ増幅度は（ＳＩ２／ＳＩ１）である。
即ち、ＳＩ増幅度は、基盤に対して地表が何倍揺れるか
を示すものである。

【００４２】センサ３１の計測情報内にＳＩ増幅度がな
い場合、管理サーバ１３はセンサ３１の位置情報より該
当するメッシュを検索し（ステップ３０２）、該当する
メッシュにメッシュＳＩ増幅度があるかどうかを判定す
る（ステップ３０３）。

【００４３】当該メッシュのＳＩ増幅度がない場合、管
理サーバ１３は当該メッシュを計算対象から除外する
（ステップ３０４）。当該メッシュのＳＩ増幅度がある
場合、管理サーバ１３はそのメッシュＳＩ増幅度をセン
サ地点のＳＩ増幅度とする（ステップ３０５）。ステッ
プ３０１において、センサ３１の計測情報内にＳＩ増幅
度がある場合、管理サーバ１３はセンサの計測値をＳＩ
増幅度とする（ステップ３０６）。

【００４４】図１０はメッシュを示す図である。観測地
域はメッシュＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、…
等に分割される。図１０に示すメッシュＭ１、Ｍ２、Ｍ
３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、…の大きさは一辺が５０ｍの正
方形であるが、メッシュの大きさは任意に設定可能であ
る。

【００４５】センサ３１−１はメッシュＭ２に存在す
る。例えば、センサ３１−１がＳＩ増幅度の情報を持た
ない場合、メッシュＭ２のメッシュＳＩ増幅度をセンサ
３１−１の設置地点のＳＩ増幅度とする。

【００４６】こうして各センサ３１の記録したＳＩ値を
当該ＳＩ増幅度で除算して、センサ３１地点の共通基盤
ＳＩ値を求める（ステップ３０７）。

【００４７】次に、求められた共通基盤ＳＩ値を用い
て、メッシュ地表面ＳＩ値分布を求める。図１１はメッ
シュ地表面ＳＩ値分布を求める計算手順を示すフローチ
ャートである。

【００４８】管理サーバ１３は、計算地点から５ｋｍ
（キロメートル）以内に存在するセンサ３１の地点ｉを
近い方から５点検索する（ステップ４０１）。図９に示
すフローのステップ３０１においてセンサ地点にＳＩ増
幅度があれば、計算地点はセンサ地点とする。ステップ
３０１においてセンサ地点にＳＩ増幅度がなく、ステッ
プ３０５でメッシュＳＩ増幅度を使用した場合は、計算
地点はメッシュの中心点であり、例えば図１０に示すメ
ッシュＭ２では中心点ＣＰが計算地点となる。

【００４９】次に、計算地点から５ｋｍ以内の範囲にセ
ンサ地点ｉが２点以上あるかどうかを判定し（ステップ
４０２）、もし５ｋｍ以内に２点以上なければ計算地点
から近いセンサ３１の地点を２つ検索する（ステップ４
０３）。

【００５０】メッシュ共通基盤ＳＩ値の補間を行い（ス
テップ４０５）、メッシュ共通基盤ＳＩ値分布を求める
（ステップ４０６）。メッシュ共通基盤ＳＩ値の補間値
は次式にて求められる。

【数２】ここで、ＢＳＩは補間結果（補間値）であり、ＢＳＩ_ｉ
は検索されたセンサ地点ｉの共通基盤ＳＩ値であり、ｒ
_ｉは検出されたセンサ地点ｉからの距離である。また式
中のｎはセンサ地点ｉの数であり、ステップ４０１にて
センサ地点が５点あればｎ＝５、３点であればｎ＝３と
なる。

【００５１】図１２は、センサ３１−１の位置を計算地
点とした場合の５ｋｍ以内の範囲を示す図である。例え
ば、センサ３１−１から５ｋｍ以内の範囲Ｓにセンサ３
１−２、３１−３、３１−４、３１−５、３１−６が存
在し、それぞれのセンサまでの距離がｒ_１、ｒ_２、
ｒ_３、ｒ_４、ｒ_５とする。

【００５２】このセンサ３１−２、３１−３、３１−
４、３１−５、３１−６の地点における共通基盤ＳＩ
値、及び距離ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、ｒ_４、ｒ_５を（２）式
に代入し、センサ３１−１、３１−２、３１−３、３１
−４、３１−５、３１−６を含むメッシュ領域のメッシ
ュ共通基盤ＳＩ値の補間が行われ、分布が求められる。

【００５３】こうして求められたメッシュ共通基盤ＳＩ
値の分布に、メッシュＳＩ増幅度を乗算して（ステップ
４０６）、メッシュ地表面ＳＩ値分布を求める（ステッ
プ４０７）。この解析結果を基に基本地盤データ２７等
が更新される。

【００５４】図１３は観測データによる揺れ易さの修正
を説明するための図である。揺れ易さとは地盤増幅度を
示す。例えば、図１３に示す「修正前」の確率分布曲線
は、ボーリング調査等による基本地盤データ２７から求
めた揺れ易さである。次に、中小地震の観測データを基
に前述のような解析を行った結果を基に、揺れ易さの頻
度分布を求め、「修正後」の確率分布曲線を求める。こ
うして、揺れ易さの期待値が更新される。このように中
小地震発生時におけるセンサ３１による地震動観測デー
タを基に解析を行うことによって、地盤分布やボーリン
グ調査等から推測する基本地盤データ２７を更新し、よ
り精度の高い基本地盤データ２７を得ることができる。

【００５５】（ステップ２０３、ステップ２０４）以上
述べた解析結果及び地震活動データ２３、地図データ２
５、基本地盤データ２７等を基に、管理サーバ１３は、
ゾーニングマップ（分布図）等を作成し、ネットワーク
３上で提供可能な形式の配信データ２９を作成する。

【００５６】図１４から図１８はゾーニングマップを示
す。図１４はボーリング等で調査した東京近郊の地形分
布を示す図である。図１５はボーリング地点のＳＩ値増
幅度を示す。

【００５７】図１６から図１８は地表面ＳＩ値のゾーニ
ングマップである。（Ｑこれは正しいでしょうか？）図
１６は、図１１に示すフローチャートのステップ４０４
（または（２）式）においてｎの最大値が「５」であ
り、最小値が「０」である場合の解析結果を示し、図１
７はｎの最大値が「５」であり、最小値が「２」である
場合の解析結果を示す。図１８は、図１１のステップ４
０１で指定した範囲を「５ｋｍ」ではなく、「２ｋｍ」
にして、（２）式においてｎの最大値が「５」であり、
最小値が「０」である場合の解析結果を示す図である。

【００５８】これらのゾーニングマップは、中小地震発
生時におけるセンサ３１による地震動観測データを基に
行われる解析の結果を基に更新される。即ち、中小地震
が発生し、解析を行うたびにゾーニングマップが更新さ
れ、従来のボーリング調査等によるゾーニングマップに
比べて、より高精度なゾーニングマップを作成すること
ができる。

【００５９】管理サーバ１３は、これらのゾーニングマ
ップや地図データ２５等を基に配信データ２９を作成
し、データベース２８に格納する。配信サーバ１５は配
信データ２９を管理する。

【００６０】クライアント７−１、７−２、…はコンピ
ュータ４１−１、４１−２、…を用いてネットワーク３
を介して配信サーバ１５に接続し、配信データ２９等を
閲覧することが可能である。

【００６１】図１９はコンピュータ４１−１による配信
データ２９のブラウズ方法を示す図である。例えば、ク
ライアント７−１（企業）は、配信データ２９を提供す
るＵＲＬをコンピュータ４１−１から入力し、自社ビル
のある地域の地図を示す画面１７１をコンピュータ４１
−１上に表示する。

【００６２】画面１７１において自社ビルのある位置を
マウスでクリックするなどして指定すると、その位置を
含む地域の揺れ易さ等を示す画面１７３が表示される。
更に、過去の大地震を想定して、その想定自身における
地震震度や液状化の可能性等の推定結果を示す画面１７
５を表示させることが可能である。（液状化の解析につ
いては後に詳細に述べる。）

【００６３】こうしてクライアント７−１、７−２、…
等は、地震に関する情報を必要に応じて得ることができ
る。尚、携帯端末９からも同様に情報を閲覧し、得るこ
とが可能である。

【００６４】また、管理会社５は、これらの解析結果や
地震動情報を基に、クライアント７−１、７−２、…等
に既存の建築構造物の耐震のための安全策や今後建設予
定の構造物の建設に対するアドバイス等を行うこともで
きる。

【００６５】例えば、クライアント７−１である企業が
自社ビルを建設する場合、「兵庫県南部地震」を想定し
て、建設予定地の地震荷重や液状化に至る確率等を予測
し、建物等の設計強度等に対するアドバイスが行われ
る。これらのアドバイスは、中小地震の計測データを解
析して更新したゾーニングマップ等を用いて行われる。

【００６６】次に、大地震が起った場合のリアルタイム
に行われる解析や情報配信について説明する。（ステップ２１１、ステップ２１２）大地震が発生した
場合においても、各地のセンサ３１からの情報収集（ス
テップ２１１）は、ステップ２０１の場合と同様に行わ
れる。

【００６７】大地震が発生すると、液状化などが起り、
その液状化現象がガス管等に与える被害状況を迅速に解
析し、必要に応じて整圧器５７等を遮断する必要があ
る。以下にその液状化の解析、及びガス管に対する被害
状況の解析について説明する。

【００６８】図２０はセンサ地点における液状化層厚の
計算手順を示すフローチャートである。管理サーバ１３
は、センサ３１の位置情報から該当するメッシュを検索
する（ステップ５０１）。

【００６９】次に、管理サーバ１３は、当該メッシュの
地表面ＳＩ値、最大加速度Ａ_ｍａｘの値があるかどうか
を判定し（ステップ５０２）、値がない場合は当該メッ
シュを計算対象から除外する（ステップ５０３）。

【００７０】最大加速度Ａ_ｍａｘは、センサ３１により
検出した水平方向成分ｘと垂直方向性分ｙとから（ｘ^２
＋ｙ^２）^１／２として求められる。この算出方法は特願
平８−２７６６８９に詳細に記載されている。

【００７１】当該メッシュのＳＩ値が２０ｋｉｎｅ以上
で、かつ、最大加速度Ａ_ｍａｘが１００ｇａｌ以上であ
るかを判定し（ステップ５０４）、この条件を満たさな
ければ、液状化層厚Ｈ_ｍｏｄ＝０、即ち「液状化はしな
い」とされる（ステップ５０５）。

【００７２】当該メッシュのＳＩ値が２０ｋｉｎｅ以上
で、かつ、最大加速度Ａ_ｍａｘが１００ｇａｌ以上であ
る場合、推定変位Ｕは次式によって求められる（ステッ
プ５０６）。Ｕ＝（λ（ＳＩ）^２／Ａ_ｍａｘ）（３）ここで、λ＝２であるが、可変である。

【００７３】次に、液状化層厚（足切前）Ｈは次式によ
って求められる（ステップ５０７）。Ｈ＝（π／２）（１／γ_ｌｉｑ）・Ｕ（４）ここで、γ_ｌｉｑ＝０．０１８７５であるが、可変であ
る。

【００７４】次に、液状化層厚（足切後）Ｈ_ｍｏｄは次
式によって求められる（ステップ５０８）。Ｈ_ｍｏｄ＝ｍｉｎ（Ｈ，Ｈ_ｌｉｍ）（５）ここで、Ｈ_ｌｉｍは当該メッシュ液状化層限界厚さであ
る。図２１は東京東部における液状化層限界厚さの分布
図である。液状化層限界厚さはボーリング等の調査によ
って既知の値となる。液状化層厚（足切後）Ｈ
_ｍｏｄは、液状化層厚（足切前）Ｈと当該メッシュ液状
化層限界厚さＨ_ｌｉｍの内、小さい値をとる。

【００７５】次に、管理サーバ１３は、センサ３１地点
の液状化層厚率θを次式にて求める（ステップ５０
９）。 θ＝Ｈ_ｍｏｄ／Ｈ_ｌｉｍ液状化層厚率θは、液状化限界厚さＨｌｉｍに対する液
状化層厚（足切後）Ｈ _ｍｏｄの比であり、「１．０」よ
り小さい値を取る。

【００７６】このようにして求められた各センサ地点ｉ
の液状化層厚率θ_ｉを用いて、液状化層厚分布を求め
る。図２２は液状化層厚分布の計算手順を示すフローチ
ャートである。

【００７７】管理サーバ１３は、計算地点から５ｋｍ以
内に存在するセンサ３１の地点ｉを近い方から５地点検
索する（ステップ６０１）。計算地点とはメッシュの中
心点である。

【００７８】検索されたセンサ地点ｉが２点以上あるか
どうかを判定し（ステップ６０２）、５ｋｍ以内の範囲
にセンサ地点ｉが２点以上ない場合は計算地点から近い
センサ地点ｉを２つ検索する（ステップ６０３）。

【００７９】こうして検索した地点ｉの液状化層厚率θ
_ｉを用いて、次式にて液状化層厚率の補間を行い、液状
化層厚率の分布を求める（ステップ６０４）。

【数３】ここで、θｈは液状化層厚率の補間結果であり、θ_ｉは
地点ｉの液状化層厚率であり、ｒｉは計算地点からセン
サ地点ｉまでの距離である。

【００８０】次に、管理サーバ１３は、液状化層厚率の
補間結果θ_ｈと液状化層限界厚さＨ _ｌｉｍから、次式に
より液状化層厚Ｈを求め、その分布が求められる（ステ
ップ６０５）。Ｈ＝θ_ｈ・Ｈ_ｌｉｍ（７）

【００８１】図２３は図２２に示す計算に従って求めら
れた東京東部における液状化層厚分布を示す図である。
このように本実施の形態を用いれば、センサ３１を設置
した地点だけでなく、そのセンサ３１の情報から液状化
の分布を把握することができる。

【００８２】次に、大地震発生時の液状化によるガス管
の被害状況の解析について述べる。図２４はガス管の被
害状況を計算する手順を示すフローチャートである。管
理サーバ１３は、当該メッシュにおける各情報を取得
し、メッシュ内で管種毎に被害率Ｒｍを求める（ステッ
プ７０１）。ここで、入力情報は、前述の解析で求めら
れたメッシュ地表面ＳＩ値、メッシュ液状化層厚、及び
地形データ、管路延べ長等である。被害率はガス管１ｋ
ｍの長さあたりの被害件数を示す。

【００８３】被害率Ｒｍは次式にて求められる。Ｒｍ（ＳＩ）＝Ｃ_１・Ｃ_２・Ｃ_３・Ｒ・Φ（ｘ）・（（ｌｎ（ＳＩ）−λ）／ ξ）（８）ここで、ＳＩは当該メッシュ地表面ＳＩ値、Ｃ_１は管種
による補正係数、Ｃ_２は該当メッシュの地形による補正
係数、Ｃ_３は該当メッシュの液状化層厚Ｈ_ｍｏ _ｄによる
補正係数、Ｒは沖積平野の被害率の最大値「２．３６
（件／ｋｍ）」であり、Φ（ｘ）はｘに関する標準正規
分布の累積確率分布関数であり、λは標準正規分布へシ
フトするパラメータの平均値を、ξは標準正規分布へシ
フトするパラメータの標準偏差を示す。

【００８４】図２５はパラメータλ、ξの値を示す。λ
＝４．３０５であり、ξ＝４．５０９である。このパラ
メータは条件によって変えることができる。図２６は、
管種による補正係数Ｃ_１を示す図である。管種が「ね
じ」である場合Ｃ_１＝１．００とすると、管種が「ねず
み」である場合Ｃ_１＝０．８３、管種が「ダク」である
場合Ｃ_１＝０．２７、管種が「ＧＭ」である場合Ｃ_１＝
０．０２、管種が「ＳＧＭ」である場合Ｃ_１＝０．０７
である。

【００８５】図２７は、該当メッシュの地形による補正
係数Ｃ_２を示す図である。図２７に示すように、「沖積
平野」のＣ_２をＣ_２＝１．００とすると、地形が「人工
改変」である場合Ｃ_２＝１．６５、「谷底平野」である
場合Ｃ_２＝２．２４、「良質地盤」である場合Ｃ_２＝
０．８７である。

【００８６】図２８は当該メッシュの液状化層厚による
補正係数Ｃ_３を示す図である。補正係数Ｃ_３は「デジタ
ル」と「アナログ」に大分される。被害の実測値は液状
化層厚Ｈの関数になっているが、この関数を離散的に表
現する場合は「デジタル」であり、三角関数のような滑
らかな関数で表現する場合は「アナログ」とする。「デ
ジタル」において液状化層厚Ｈの範囲が「１ｍ以上３ｍ
未満」の場合はＣ_３＝１．３０、「３ｍ以上７ｍ未満」
である場合Ｃ_３＝２．４０、「７ｍ以上」である場合Ｃ
_３＝３．６０である。

【００８７】また、「アナログ」の場合、液状化層厚Ｈ
の範囲が「０ｍ以上１０ｍ未満」の場合はＣ_３＝（２．
３５−１．３５×ｃｏｓ（πＨ／１０））となり、「１
０ｍ以上」である場合Ｃ_３＝３．７０である。

【００８８】次に、管理サーバ１３は、（８）式によっ
て算出した管種毎の被害率Ｒｍとガス管の延長とを乗じ
て被害箇所数を算出する（ステップ７０２）。以上のよ
うに、管理サーバ１３は各ガス管毎の被害状況を解析す
る。この解析は大地震発生時に迅速に行われ、リアルタ
イムに配信される配信データの作成に利用される。

【００８９】（ステップ２１３、ステップ２１４）前述
の解析によるガス管の被害状況、或いはセンサ３１やガ
ス管や整圧器に設けられた計測器等からの計測情報等を
基に、管理サーバ１３は各地域に設置された整圧器５７
の遮断操作が必要な場合は遮断指令を出力する。遮断指
令は通信網１０等を介してセンサ３１−１、３１−２、
…等に伝達され、隣接する整圧器５７が遮断される。

【００９０】（ステップ２０３、ステップ２０４）前述
の解析によるガス管の被害状況、或いはセンサ３１から
の計測情報等を基に、管理サーバ１３は配信データ２９
を作成し、データベース２８に格納する。配信サーバ１
５は、ネットワーク３を介して、コンピュータ４１−
１、４１−２、…、携帯端末９等に配信データ２９を配
信する。

【００９１】コンピュータ４１−１、４１−２、…、或
いは携帯端末９による配信データ２９の表示方法はステ
ップ２０３、ステップ２０４で述べたものと同様であ
る。例えば、東京Ｍ市Ｋ町に住む住人が、大地震発生時
に携帯端末９を用いてＫ町の被害状況等を検索する場合
について述べる。

【００９２】住人は、携帯端末９から東京Ｍ市Ｋ町を指
定し、携帯端末９の画面上に地域の拡大図９９９を表示
させる。図３０は、配信サーバ２９によって携帯端末９
に配信される配信データの一例を示す図である。住人
は、Ｍ市を中心とする地域における計測震度８０１、Ｓ
Ｉ値８０２、液状化８０３、家屋の被害状況８０４、埋
設管（ガス管等）の被害状況８０５等の情報をゾーニン
グマップの形式で携帯端末９に表示させることができ
る。

【００９３】このように、本システムを用いれば、大地
震発生時に、任意の地点の震度だけでなく、被害状況等
の情報もリアルタイムに得ることができる。

【００９４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、センサが計測した情報を基に高精度な解析を行
い、ゾーニングマップ等を更新し、かつ大地震が起った
場合に、そのゾーニングマップを基に任意地点の地震情
報をリアルタイムに配信することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る情報通信システム１
の概略構成図

【図２】情報通信システム１による情報収集及び配信処
理の概要を示すフローチャート

【図３】情報通信システム１による情報収集及び配信処
理の概要を示すフローチャート

【図４】センサ３１の外観を示す図

【図５】センサ３１の設置箇所を説明するための図

【図６】センサ３１の内部構造を示す図

【図７】センサ３１の機能を示す図

【図８】速度応答ベクトルと周期を示す図

【図９】センサ地点の共通基盤ＳＩ値の計算手順を示す
フローチャート

【図１０】メッシュを示す図

【図１１】メッシュ地表面ＳＩ値分布の計算手順を示す
フローチャート

【図１２】センサ３１−１から５ｋｍの範囲を示す図

【図１３】観測データによる揺れ易さの修正を説明する
ための図

【図１４】東京近郊の地形分布（ゾーニングマップ）を
示す図

【図１５】ＳＩ値増幅度分布（ゾーニングマップ）を示
す図

【図１６】地表面ＳＩ値分布（ゾーニングマップ）を示
す図

【図１７】地表面ＳＩ値分布（ゾーニングマップ）を示
す図

【図１８】地表面ＳＩ値分布（ゾーニングマップ）を示
す図

【図１９】配信データ２９のブラウズ方法を説明するた
めの図

【図２０】センサ地点の液状化層厚の計算手順を示すフ
ローチャート

【図２１】東京東部における液状化層限界厚さを示す図

【図２２】液状化層厚分布の計算手順を示すフローチャ
ート

【図２３】液状化層厚分布を示す図

【図２４】ガス管の被害状況を計算する手順を示すフロ
ーチャート

【図２５】補正パラメータλ、ξを示す図

【図２６】管種による補正係数を示す図

【図２７】地形による補正係数を示す図

【図２８】液状化層厚による補正係数を示す図

【図２９】地図を示す図

【図３０】配信データ２９の一例を示す図

【符号の説明】

１………情報通信システム３………ネットワーク５………管理会社７−１、７−２………クライアント９………携帯端末１１………データサーバ１３………管理サーバ１５………配信サーバ３１−１、３１−２………センサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０８Ｃ 15/00 Ｇ０８Ｃ 15/00 Ｅ // Ｇ０８Ｂ 21/10 Ｇ０８Ｂ 21/10 (72)発明者清水善久東京都港区海岸一丁目５番20号東京瓦斯株式会社内 (72)発明者小金丸健一東京都港区海岸一丁目５番20号東京瓦斯株式会社内 (72)発明者中山渉東京都港区海岸一丁目５番20号東京瓦斯株式会社内 (72)発明者磯山龍二東京都中野区本町５丁目33番11号日本技術開発株式会社内 (72)発明者石田栄介東京都中野区本町５丁目33番11号日本技術開発株式会社内 (72)発明者高田充東京都新宿区西新宿三丁目７番１号株式会社ティージー情報ネットワーク内Ｆターム(参考） 2F073 AA19 AA33 AA40 AB01 BB09 CC03 CC14 DD03 EF09 FG01 FG02 GG01 GG04 GG08 5B075 ND04 PQ32 UU13 5C086 AA13 BA30 CA23 CB40 DA14 DA40 EA41 EA45 FA18 5C087 AA03 AA09 AA24 BB12 BB18 BB74 DD02 EE05 EE15 FF01 FF02 FF04 FF17 FF19 FF20 GG08 GG11 GG14 GG23 GG31 GG66 GG67

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地震動を計測するセンサと、サーバコンピュータと、を具備し、前記サーバコンピュータは、地図データを保持する保持手段と、前記センサの計測情報を収集し、解析する解析手段と、前記地図データと解析手段による解析結果を基に、配信
データを作成する作成手段と、を具備することを特徴とする情報通信システム。
【請求項２】前記センサは、地震の加速度、ＳＩ値、
波形、地震による液状化の有無等を計測することを特徴
とする請求項1記載の情報通信システム。
【請求項３】前記センサは、整圧器に隣接して設置さ
れることを特徴とする請求項１記載の情報通信システ
ム。
【請求項４】前記解析手段は、前記センサで計測した
ＳＩ値及びＳＩ増幅度から共通基盤ＳＩ値を求める共通
基盤ＳＩ値解析手段を有することを特徴とする請求項１
記載の情報通信システム。
【請求項５】前記解析手段は、前記センサに近い他のセンサの地点を所定の点数だけ検
索し、前記共通基盤ＳＩ値解析手段によって解析された、前記
他のセンサ地点の共通基盤ＳＩ値と、前記センサと前記
他のセンサとの距離と、を基にして、地表面ＳＩ値分布
を求める地表面ＳＩ値分布解析手段を有することを特徴
とする請求項１記載の情報通信システム。
【請求項６】前記解析手段は、前記地表面ＳＩ値分布解析手段によって計算された地表
面ＳＩ値と、前記センサによって計測された地震動の最大加速度を基
に、液状化層厚率を計算する液状化層厚率解析手段を有
することを特徴とする請求項１記載の情報通信システ
ム。
【請求項７】前記解析手段は、前記センサに近い他のセンサの地点を所定の点数だけ検
索し、前記液状化層厚率解析手段によって解析された、前記他
のセンサ地点の液状化層厚率と、前記センサと前記他の
センサとの距離と、を基にして、液状化層厚を求める液
状化層厚解析手段を有することを特徴とする請求項１記
載の情報通信システム。
【請求項８】前記解析手段は、前記液状化層厚解析手段によって解析された液状化層厚
を用いて、ガス管の管種毎に被害状況を解析する被害状
況解析手段を有する請求項１記載の情報通信システム。
【請求項９】前記被害状況解析手段によって解析され
た被害状況や前記センサによる計測情報を基に、前記サ
ーバコンピュータは前記センサに前記整圧器の制御指令
を出力することを特徴とする請求項１記載の情報通信シ
ステム。
【請求項１０】前記センサは中小地震の地震動を計測
し、前記解析手段は、前記センサの計測情報を基に解析を行
い、ゾーニングマップを更新することを特徴とする請求
項１記載の情報通信システム。
【請求項１１】前記ゾーニングマップを基に、建物建
設時に想定地震によるリスク予測を行い、建物設計等に
関するアドバイスを行うことを特徴とする請求項１記載
の情報通信システム。
【請求項１２】地震動を計測するセンサと、サーバコンピュータと、ネットワークを介して前記サーバコンピュータに接続す
るコンピュータと、を具備し、前記サーバコンピュータは、地図データを保持する保持手段と、前記センサの計測情報を収集し、解析する解析手段と、を具備し、前記地図データと解析手段による解析結果を基に、配信
データを作成し、前記コンピュータに配信することを特
徴とする情報通信システム。
【請求項１３】地震動を計測するセンサに接続するサ
ーバコンピュータであって、地図データを保持する保持手段と、前記センサの計測情報を収集し、解析する解析手段と、前記地図データと解析手段による解析結果を基に、配信
データを作成する作成手段と、を具備することを特徴するサーバコンピュータ。
【請求項１４】前記センサは、地震の加速度、ＳＩ
値、波形、地震による液状化の有無等を計測することを
特徴とする請求項1３記載のサーバコンピュータ。
【請求項１５】前記センサは、整圧器に隣接して設置
されることを特徴とする請求項１３記載のサーバコンピ
ュータ。
【請求項１６】前記解析手段は、前記センサで計測し
たＳＩ値及びＳＩ増幅度から共通基盤ＳＩ値を求める共
通基盤ＳＩ値解析手段を有することを特徴とする請求項
１３記載のサーバコンピュータ。
【請求項１７】前記解析手段は、前記センサに近い他のセンサの地点を所定の点数だけ検
索し、前記共通基盤ＳＩ値解析手段によって解析された、前記
他のセンサ地点の共通基盤ＳＩ値と、前記センサと前記
他のセンサとの距離と、を基にして、地表面ＳＩ値分布
を求める地表面ＳＩ値分布解析手段を有することを特徴
とする請求項１３記載のサーバコンピュータ。
【請求項１８】前記解析手段は、前記地表面ＳＩ値分布解析手段によって計算された地表
面ＳＩ値と、前記センサによって計測された地震動の最大加速度を基
に、液状化層厚率を計算する液状化層厚率解析手段を有
することを特徴とする請求項１３記載のサーバコンピュ
ータ。
【請求項１９】前記解析手段は、前記センサに近い他のセンサの地点を所定の点数だけ検
索し、前記液状化層厚率解析手段によって解析された、前記他
のセンサ地点の液状化層厚率と、前記センサと前記他の
センサとの距離と、を基にして、液状化層厚を求める液
状化層厚解析手段を有することを特徴とする請求項１３
記載のサーバコンピュータ。
【請求項２０】前記解析手段は、前記液状化層厚解析手段によって解析された液状化層厚
を用いて、ガス管の管種毎に被害状況を解析する被害状
況解析手段を有する請求項１３記載のサーバコンピュー
タ。
【請求項２１】前記被害状況解析手段によって解析さ
れた被害状況や前記センサによる計測情報を基に、前記
サーバコンピュータは前記センサに前記整圧器の制御指
令を出力することを特徴とする請求項１３記載のサーバ
コンピュータ。
【請求項２２】前記センサは中小地震の地震動を計測
し、前記解析手段は、前記センサの計測情報を基に解析を行
い、ゾーニングマップを更新することを特徴とする請求
項１３記載のサーバコンピュータ。
【請求項２３】前記ゾーニングマップを基に、建物建
設時に想定地震によるリスク予測を行い、建物設計等に
関するアドバイスを行うことを特徴とする請求項１３記
載のサーバコンピュータ。
【請求項２４】コンピュータを、請求項１３記載のサ
ーバコンピュータとして動作させるためのプログラムを
記録した記録媒体。
【請求項２５】コンピュータを、請求項１３記載のサ
ーバコンピュータとして動作させることを特徴としたプ
ログラム。