JP2018014063A - Sewer deterioration prediction system and sewer deterioration prediction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は下水管渠の劣化をスパンごとで予測するシステム及び下水管渠の劣化をスパンごとで予測する方法に関する。 The present invention relates to a system for predicting deterioration of a sewer pipe for each span and a method for predicting deterioration of a sewer pipe for each span.
例えば各自治体で下水管渠を管理する場合には下水管渠の劣化を予測することが効果的である。下水管渠の劣化の予測は、例えば特許文献1に示すような統計的に導き出された劣化評価式を用いて行なうことが考えられる。
For example, it is effective to predict the deterioration of the sewage pipe when managing the sewage pipe in each local government. It is conceivable that the deterioration of the sewer pipe is predicted by using a statistically derived deterioration evaluation formula as shown in
しかしながら、特許文献1のような劣化評価式を用いた下水管渠の劣化予測では予測が概略的になりすぎて、例えば下水管渠がどの時点でどういった状態になるかを把握することが難しい。
However, in the deterioration prediction of the sewer pipe using the deterioration evaluation formula as in
そこで本発明は、下水管渠の状態を詳細に予測して把握できる下水管渠劣化予測システム及び下水管渠劣化予測方法の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sewage pipe deterioration prediction system and a sewage pipe deterioration prediction method that can predict and grasp the state of the sewage pipe in detail.
この目的を達成するための本発明の下水管渠劣化予測システムは、下水管渠のそれぞれのスパンの劣化を予測する下水管渠劣化予測システムであって、劣化予測の対象スパンそれぞれの複数の属性を記憶する属性情報記憶部と、前記属性情報記憶部に記憶された複数の前記属性に基づき前記対象スパンそれぞれに危険度(補修等優先度)の大きさ又は値(例えば低さの程度)を示す判別値を割り振る判別値算出部と、集計されている下水管渠のスパンごとの劣化状況に基づいて推定された、各管齢において複数段階の健全度又は緊急度のそれぞれに属する下水管渠のスパンの全スパンに対する割合を記憶する健全度又は緊急度記憶部と、前記健全度又は緊急度記憶部に記憶されている各健全度又は緊急度に属するスパンの割合情報及び前記対象スパンの前記判別値に基づき前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれの前記各健全度又は緊急度への到達時点又は例えば将来の特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測する劣化予測部と、を備えたものである。下水管渠のスパンとは、例えばマンホール間で延びている下水管路である。属性情報記憶部に記憶される対象スパンの複数の属性には、例えばスパンの路線延長(長さ)が含まれる。健全度又は緊急度記憶部は、例えば対象スパンを含まない広範な下水管渠の情報に基づいて統計的に形成される。判別値が危険度の低さを示す場合は、判別値が小さく危険度が高い対象スパンほど早期に低い健全度又は高い緊急度に到達すると予測される。ここでは、例えば、各健全度又は緊急度に属するスパンの割合を、健全度又は緊急度の順番に、例えば10割又は100%を示す長さ(基準長さ)に対して、管齢ごとで割り振る(予測用情報)。そして、例えば予測を希望する時点の管齢における予測用情報上での、管齢が同一の調査スパンの割り振りに基づき、調査スパンのそれぞれがどの健全度又は緊急度に属するかを判断する。ここで、特定の調査スパンが特定の健全度又は緊急度に属するようになっていればその時点の管齢でこの調査スパンは当該健全度又は緊急度に到達していると判断できる。また、特定の調査スパンが特定の健全度又は緊急度の開始端に位置していれば、その時点の管齢でこの調査スパンは当該健全度又は緊急度に到達したと判断できる。あるいは、例えば、予想処理実行時点の管齢における予測用情報上で管齢が同一の調査スパンの割り振りを行なうとともに、予測用情報の割り振り点を結んだ各健全度又は緊急度を表わす曲線データを取得し、それぞれの曲線とそれぞれの調査スパンとの交点での管齢を調査スパンそれぞれが各健全度又は緊急度のそれぞれに到達した時点と判断できる。 A sewage pipe deterioration prediction system according to the present invention for achieving this object is a sewage pipe deterioration prediction system for predicting deterioration of each span of the sewage pipe, and includes a plurality of attributes for each of the spans subject to deterioration prediction. And a magnitude or value (for example, a degree of lowness) of a risk level (priority such as repair) for each of the target spans based on the plurality of attributes stored in the attribute information storage unit. Discriminant value calculation unit that allocates the discriminant value to be shown, and sewer pipe dredgings that belong to each of multiple levels of soundness or urgency at each pipe age, estimated based on the deterioration status of each span of the sewer pipe droop being aggregated A degree-of-soundness or emergency level storage unit that stores a ratio of all spans to all spans, and ratio information of spans belonging to each degree of health or emergency level stored in the level of soundness or emergency level storage unit and the pair The soundness level to which all or a part of the target span belongs at the time of reaching the soundness level or the urgency level of all or a part of the target span based on the discriminant value of the span, for example, at a specific time in the future Alternatively, a deterioration prediction unit that predicts the degree of urgency is provided. The span of the sewage pipe rod is, for example, a sewage pipe line extending between manholes. The plurality of attributes of the target span stored in the attribute information storage unit includes, for example, a route extension (length) of the span. The soundness level or urgency level storage unit is statistically formed based on, for example, information on a wide range of sewer pipes that do not include the target span. When the discriminant value indicates a low risk level, it is predicted that the target span having a small discriminant value and a high risk level will reach a lower soundness level or a higher urgency level earlier. Here, for example, the ratio of spans belonging to each soundness level or urgency level is determined for each tube age with respect to a length (reference length) indicating, for example, 100% or 100% in the order of soundness level or urgency level. Allocate (prediction information). Then, for example, based on the allocation of survey spans having the same tube age on the prediction information for the tube age at the time when prediction is desired, it is determined which soundness or urgency each survey span belongs to. Here, if a specific survey span belongs to a specific soundness level or urgency level, it can be determined that the survey span has reached the soundness level or urgency level at the age of the tube. Further, if a specific survey span is located at the start end of a specific soundness level or urgency level, it can be determined that the survey span has reached the soundness level or urgency level at that age. Or, for example, while assigning survey spans having the same tube age on the prediction information at the tube age at the time of execution of the prediction process, curve data representing each soundness level or urgency level linking the allocation points of the prediction information Acquired and the age of the tube at the intersection of each curve and each survey span can be determined as the time when each survey span has reached each soundness or urgency.
予測用情報上での管齢が同一の調査スパンの割り振りは、例えば、調査スパンを判別値順に全体的に又は基準長さ全体に割り振ることにより行う。例えば判別値の低くなる方向と緊急度が高くなる方向とを一致させる。 For example, the survey spans having the same tube age on the prediction information are allocated by allocating the survey spans in the order of the discriminating values or the entire reference length. For example, the direction in which the discrimination value decreases and the direction in which the urgency level increases are matched.
あるいは、属性情報記憶部にテレビカメラ等で下水管渠内を調査して把握した対象スパンの調査済み健全度又は緊急度を記録しておき、劣化予測部が、対象スパンそれぞれの調査済み健全度又は緊急度にも基づき対象スパンの全部又は一部のそれぞれの前記各健全度又は緊急度に到達する時点又は例えば将来の特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測するように構成できる。例えば、調査時、調査時管齢及び調査済み健全度又は緊急度が同一の対象スパン(調査スパン)を集め、集めた対象スパンをテレビカメラ等による調査時の管齢の予測用情報上に割り振る。割り振りは、例えば、調査済み健全度又は緊急度に対応する健全度又は緊急度の範囲に調査スパンを判別値順に全体的に又は全長にわたって割り振ることにより行う。例えば判別値の低くなる方向と緊急度が高くなる方向とを一致させる。予測を希望する時点の管齢における予測用情報上での調査スパンの割り振りは、調査時の管齢の予測用情報上への割り振りの長さ方向位置が変化しないようにして行う。例えば、集めた対象スパンを調査時の管齢の予測用情報上に割り振った際の健全度又は緊急度の方向又は長さ方向における位置を特定しておき、割り振った調査スパンを管齢方向に移動させて予測を希望する時点の管齢における予測用情報上に割り振って各健全度又は緊急度に到達する時点又は調査スパンが属する健全度又は緊急度を予測できる。調査時の健全度又は緊急度の判定は、調査したスパンの劣化状況が健全度又は緊急度記憶部に記憶されたどの段階の健全度又は緊急度に該当するかによって行なわれる。あるいは、例えば調査済み健全度又は緊急度に対応する健全度又は緊急度の範囲に調査スパンを割り振るとともに、予測用情報の割り振り点を結んだ各健全度又は緊急度を表わす曲線データを取得し、それぞれの曲線とそれぞれの調査スパンとの交点での管齢を調査スパンそれぞれが各健全度又は緊急度のそれぞれに到達した時点と判断できる。 Alternatively, the surveyed soundness level or urgency level of the target span obtained by investigating the inside of the sewer pipe with a TV camera or the like is recorded in the attribute information storage unit, and the deterioration predicting unit records the surveyed soundness level of each target span. Alternatively, the soundness or urgency to which each or all of the target span belongs at the time of reaching the soundness or urgency of each or all of the target span based on the urgency level, for example, at a specific time in the future Can be configured to predict degrees. For example, collect target spans (survey spans) with the same age at survey, survey tube age and surveyed soundness or urgency, and allocate the collected target spans on information for predicting tube age at the time of survey using a TV camera or the like. . The allocation is performed, for example, by allocating survey spans in whole or over the entire length in the order of determination values within a range of soundness or urgency corresponding to the surveyed soundness or urgency. For example, the direction in which the discrimination value decreases and the direction in which the urgency level increases are matched. The allocation of the survey span on the prediction information for the tube age at the time when the prediction is desired is performed so that the position in the length direction of the allocation on the prediction information of the tube age at the time of the survey does not change. For example, the position of soundness or urgency in the direction or length direction when the collected target spans are allocated on the information for predicting the tube age at the time of survey is specified, and the allocated survey span is aligned in the tube age direction. It is possible to predict the soundness level or urgency level to which each soundness level or urgency level or the survey span belongs by assigning it to the prediction information at the age of the tube at the time when it is desired to be moved. Determination of the degree of soundness or urgency at the time of investigation is performed depending on which stage of soundness or degree of urgency stored in the soundness or urgency level storage unit the degradation state of the investigated span. Alternatively, for example, the survey span is allocated to the range of the soundness or urgency corresponding to the investigated soundness or urgency, and the curve data representing each soundness or urgency that connects the allocation points of the prediction information is acquired, The tube age at the intersection of each curve and each survey span can be determined as the point in time when each survey span has reached each soundness or urgency.
劣化予測部は、対象スパンの路線延長にも基づいて対象スパンの全部又は一部のそれぞれの各健全度又は緊急度に到達する時点を予測するように構成できる。予測用情報上での調査スパンの割り振りは、各調査スパンの路線延長が反映されるように行うことができる。すなわち、各調査スパンの割り振り長さが調査スパンの路線延長に対応したものとなるようにしてもよい。 The deterioration predicting unit can be configured to predict a point in time at which each soundness level or urgency level of all or a part of the target span is reached based on the route extension of the target span. The allocation of the survey span on the prediction information can be performed so that the route extension of each survey span is reflected. That is, the allocation length of each survey span may correspond to the route extension of the survey span.
そして、本発明の下水管渠劣化予測方法は、下水管渠のそれぞれのスパンの劣化を予測する下水管渠劣化予測方法であって、劣化予測の対象スパンそれぞれの複数の属性に基づき前記対象スパンそれぞれに危険度の大きさ又は値(例えば低さの程度)を示す判別値を割り振り、集計されている下水管渠のスパンごとの劣化状況に基づき、各管齢において複数段階の健全度又は緊急度のそれぞれに属する下水管渠のスパンの全スパンに対する割合を推定し、各健全度又は緊急度に属するスパンの割合情報及び前記対象スパンの前記判別値に基づき前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれの前記健全度又は緊急度への到達時点又は特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測する、といったものである。また、テレビカメラ等で下水管渠内を調査して把握した対象スパンの調査健全度又は緊急度にも基づいて対象スパンの全部又は一部のそれぞれの各健全度又は緊急度への到達時点又は特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測するように構成することも可能である。対象スパンの管路延長にも基づいて対象スパンの全部又は一部のそれぞれの各健全度又は緊急度への到達時点又は特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測するように構成できる。 The sewage pipe deterioration prediction method according to the present invention is a sewage pipe deterioration prediction method for predicting deterioration of each span of the sewage pipe, wherein the target span is based on a plurality of attributes of each deterioration prediction target span. Each is assigned a discriminant value indicating the magnitude or value of the risk (for example, the degree of lowness), and based on the total deterioration status of each sewage pipe span, multiple levels of soundness or emergency at each age The ratio of the span of the sewer pipes belonging to each of the degrees is estimated with respect to the total span, and based on the ratio information of the span belonging to each soundness level or urgency level and the discriminant value of the target span, all or a part of the target span is estimated. Predicting the degree of soundness or urgency to which all or part of the target span belongs at the time of reaching or specifying the degree of soundness or urgency, respectively. . In addition, based on the survey soundness or urgency level of the target span obtained by investigating the inside of the sewer pipe with a TV camera, etc. It is also possible to be configured to predict the soundness level or urgency level to which all or a part of the target span belongs at a specific time. The degree of soundness or emergency to which all or part of the target span belongs at the time of reaching or specifying the degree of soundness or urgency of the whole or part of the target span based also on the pipeline extension of the target span Can be configured to predict degrees.
本発明の下水管渠劣化予測システム又は下水管渠劣化予測方法を用いれば、管理対象の下水管渠をスパンごとの健全度を把握して管理することができる。 If the sewage pipe deterioration prediction system or the sewage pipe deterioration prediction method of the present invention is used, the management target sewage pipe deterioration can be grasped and managed for each span.
図1は本発明に係る下水管渠劣化予測システムの構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a sewage pipe deterioration prediction system according to the present invention.
下水管渠劣化予測システム1はパーソナルコンピュータにより構成され、制御部3と、記憶媒体の読み出し及び書き込みを行う記憶媒体接続部5と、内蔵記憶装置7(ハードディスク)と、キーボード及びマウス等の入力部9と、プリンタ等の出力部11と、液晶ディスプレイ13と、を備え、特定の自治体(例えば市町村)が管理する下水管渠の劣化を予測して当該自治体の下水管渠管理計画を支援するためのものである。記憶媒体接続部5には当該自治体が管理する下水道施設の情報が格納された記憶媒体15が接続される。
The sewer pipe
図2は内蔵記憶装置7の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
内蔵記憶装置7は、下水管渠についての基礎情報を記憶する基礎情報データベース17と、この基礎情報データベース17に記録されている下水管渠の基礎情報から導き出された多変量解析パラメータ(判別係数)を記憶する判別係数記憶部19と、記憶媒体接続部5に接続された、当該自治体が管理する下水道施設の情報が記録されている記憶媒体15から必要な管渠の属性を受け取るとともに、入力部9から入力された緊急度を含む実際の調査集計表を記憶する属性情報記憶部21と、入力部9から入力された、補修又は劣化に関する複数の緊急度を表すワイブル曲線データを記憶するワイブル記憶部23(健全度又は緊急度記憶部)と、当該自治体が管理する下水管渠のスパンそれぞれについての新設時の工事費を記録する新設時工事費記憶部25と、を有している。また、内蔵記憶装置7は、予測処理時に作成される予測時データベースを備え、予測時データベースは、属性情報記憶部21に記録された下水管渠のスパンごとの属性及び判別係数記憶部19に記録されたパラメータ(判別係数)に基づき算出された、当該自治体が管理する下水管渠のスパンごとの判別値を記憶する緊急度データベース27と、緊急度データベース27に記録された判別値及びワイブル記憶部23に記憶されたワイブル曲線データに基づき導き出された下水管渠のスパンごとの劣化予測を記録するスパン劣化データベース29と、新設時工事費記憶部25からの情報をスパン劣化データベース29に加えることにより構成された試算額付きスパン劣化データベース31と、を有している。
The built-in
図3は制御部3の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
制御部3は、下水管渠劣化予測システム1全体の動作を制御するが、特に、基礎情報データベース17の情報に基づき多変量解析パラメータ(判別係数)を導き出す多変量解析部33を有している。制御部3はまた、予測実行画面表示部35を有し、予測処理時に実行される予測実行部を備えている。予測実行部は、予測実行画面表示部35によって液晶ディスプレイ13に表示された予測実行画面から入力される予測開始指令に基づき、導き出された多変量解析パラメータを用いて属性情報記憶部21に記録されている下水管渠のそれぞれのスパンに判別値を算出して割り振る判別値算出部37と、判別値算出部37により算出された判別値及びワイブル記憶部23に入力されているワイブル曲線データから下水管渠のスパンごとの予測緊急度を導き出す劣化予測部39と、スパンごとに資産評価を行う資産評価部41と、を備えている。
The
図4は下水管渠劣化予測システム1の処理手順を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the processing procedure of the sewage pipe
1.制御部3のパラメータ算出部33の処理
多変量解析部33は基礎情報データベース17に記録された下水管渠の基礎情報から多変量解析パラメータ(判別係数)を導き出す。基礎情報データベース17は、図5に示すように、基礎情報自治体が管理する下水管渠のスパンごとに、「管種」、「路線延長」、「管径」、「経過年数」、「土被り」、「総延長」、「管の腐食」、「上下方向のたるみ」、「管の破損」、「管のクラック」、「管の継手ズレ」及び「侵入水」についての情報を保有する。記録された下水管渠には複数の自治体が管理するものを含めることが好ましく、複数の主だった自治体の管理する下水管渠情報を記録しておくことが得策である。ここでは、基礎情報自治体を任意に選択し、当該自治体の管理する下水管渠情報を実際に調査して基礎情報データベース17に記録することができる。あるいは、国土技術政策総合研究所の「管渠劣化データベース」のような既存のデータベースに記載された情報を用いることができる。さらには、このような既存のデータベースの情報と、任意に選択した基礎情報自治体についての実際の調査結果とをともにこの基礎情報データベース17に記憶しておくこともできる。なお、「管の腐食」、「上下方向のたるみ」、「管の破損」、「管のクラック」、「管の継手ズレ」及び「侵入水」については、程度の軽いものから順にC、B、Aのランクが表示され、それぞれのランクについて緊急度の高いものから順に0乃至5の度数が付されている(図5で表示されているスパンについてはCランクの欠陥のみが検出されている)。基礎情報データベース17内の情報は適宜、例えば1年に1度の割合で更新することができる。
1. Processing of
多変量解析部33は、当該劣化予測対象の自治体の管理する下水管渠にスパンごとで判別値を算出するために使用されるパラメータ(判別係数)を管種ごとに算出し、判別係数記憶部19に出力する(図6参照)。多変量解析部33はまた、管種を区別しないスパン全体についてのパラメータを算出し、判別係数記憶部19に出力する。多変量解析部33は、「路線延長」、「管径」、「経過年数」及び「土被り」を説明変数とし、管理対象又は補修等優先度を目的変数とする管理対象優先度予測式で使用する判別係数を算出するが、基礎情報データベース17に記録された下水管渠の基礎情報から導き出される判別係数算出式を用いてこの判別係数を導き出している。この判別係数算出式は、多変量解析による統計解析、具体的には判別分析法により得られたものである。
The
2.制御部3の予測実行画面表示部35の処理
2. Processing of the prediction execution
予測実行画面表示部35は例えば下水管渠劣化予測システム1の起動時に液晶ディスプレイ13に予測実行画面を表示させる。予測実行画面としては、例えば図7に示すように、「対象管種」選択欄、「予測年度」設定欄、「予測開始」ボタン、「出力ファイル」選択欄及び出力ファイル表示ボタンを備えた構成のものを採用できる。「予測開始」ボタンを押すと、ここでは「予測年度」設定欄に入力された年度における管齢を基準として予測実行部が予測処理を開始する。
The prediction execution
3.制御部3の判別値算出部37の処理
判別値算出部37は、多変量解析部33で算出されたパラメータを用い、当該劣化予測対象の自治体の管理する下水管渠にスパンごとで判別値を割り振り、図8に示すように判別値の低い順(補修等の管理の優先度の高い順)に緊急度データベース27に出力する。判別値は崩壊の危険度を示すものとして使用され、値の低いものほど危険度が高いことを示している。判別値は具体的には、補修等の管理の優先度予測式である「路線延長」×X1+「管径」×X2+「経過年数」×X3+「土被り」×X4+「定数」を用いて算出されるが(X1、X2、X3、X4及び「定数」は判別係数記憶部19から読み出される)、「路線延長」、「管径」、「経過年数」又は「管齢」及び「土被り」以外の他の説明変数の選択も可能である。なお、劣化予測対象の自治体の管理する下水管渠のスパンに関する路線延長等の説明変数の値は、この自治体の下水道施設情報記憶媒体15から読み出されて予め属性情報記憶部21内に格納されている。下水道施設情報記憶媒体15内の情報が更新されると判別値算出部37は更新された情報に基づいて新たな判別値をスパンごとに割り振り、緊急度データベース27を更新する。
3. Processing of Discriminant
4.制御部3の劣化予測部39の処理
劣化予測部39は、ワイブル記憶部23に入力されたワイブル曲線データ又は緊急度情報を用い、各対象スパンのそれぞれの管齢に対する健全度を予測する。ワイブル曲線には図9に示すワイブル係数(m:形状パラメータ、η:尺度パラメータ)に応じてw1、w2、w3及びw4の4種類の曲線が含まれていて、図10に示すワイブル解析式(管齢1年のワイブル曲線データを求める式)で管齢120年のそれぞれの年度について各ワイブル曲線データ(高さデータ)を算出したものがワイブル記憶部23に予め記録されている(図11参照)。ワイブル係数m、ηは、例えば基礎情報データベース17に記録されている情報に基づき統計的に求められる。ここで、w1は寿命曲線であり、各管齢で全高(=1)に対するw1から上側の高さ(1−w1データ)の割合が、当該管齢時に下水管渠の全スパン内で寿命に至り損壊していると予測される管渠のスパンの割合を示す。例えば、全高は下水管渠の全スパンの総路線延長を示し、w1から上側の高さは当該管齢時に寿命に至り損壊していると予測される下水管渠のスパンの総路線延長を示し、全高に対するw1から上側の高さの割合が、全スパンの総路線延長に対する当該管齢時に寿命に至り損壊していると予測される下水管渠のスパンの総路線延長の割合を示す。w4は健全曲線であり、各管齢で全高(=1)に対するw4から下側の高さ(w4データ)の割合が、当該管齢時に下水管渠の全スパン内で健全であり緊急度4のものと予測される管渠のスパンの割合を示す。例えば、全高は下水管渠の全スパンの総路線延長を示し、w4から下側の高さは当該管齢時に健全であると予測される下水管渠のスパンの総路線延長を示し、全高に対するw4から下側の高さの割合が、全スパンの総路線延長に対する当該管齢時に健全であると予測される下水管渠のスパンの総路線延長の割合を示す。w3は注意曲線であり、各管齢で全高(=1)に対するw3から下側かつw4から上側の高さ(w3データ−w4データ)の割合が、当該管齢時に下水管渠の全スパン内で緊急度3と予測される管渠のスパンの割合を示す。例えば、全高は下水管渠の全スパンの総路線延長を示し、w3から下側かつw4から上側の高さは当該管齢時に緊急度3と予測される下水管渠のスパンの総路線延長を示し、全高に対するw3から下側かつw4から上側の高さの割合が、全スパンの総路線延長に対する当該管齢時に緊急度3と予測される下水管渠のスパンの総路線延長の割合を示す。w2は危険曲線であり、各管齢で全高(=1)に対するw2から下側かつw3から上側の高さ(w2データ−w3データ)の割合が、当該管齢時に下水管渠の全スパン内で緊急度2と予測される管渠のスパンの割合を示す。例えば、全高は下水管渠の全スパンの総路線延長を示し、w2から下側かつw3から上側の高さは当該管齢時に緊急度2と予測される下水管渠のスパンの総路線延長を示し、全高に対するw2から下側かつw3から上側の高さの割合が、全スパンの総路線延長に対する当該管齢時に緊急度2と予測される下水管渠のスパンの総路線延長の割合を示す。また、各管齢で全高(=1)に対するw1から下側でw2から上側の高さ(w1データ−w2データ)の割合が、当該管齢時に下水管渠の全スパン内で緊急度1と予測される管渠のスパンの割合を示す。例えば、全高は下水管渠の全スパンの総路線延長を示し、w1から下側かつw2から上側の高さは当該管齢時に緊急度1と予測される下水管渠のスパンの総路線延長を示し、全高に対するw1から下側かつw2から上側の高さの割合が、全スパンの総路線延長に対する当該管齢時に緊急度1と予測される下水管渠のスパンの総路線延長の割合を示す。なお、図12等では管齢100年近くにおいてw4とw3が交差しているが、これは高い管齢での劣化情報が不足しているための現象であり、このような場合にはw4が交差点位置で終了しているものとして処理することができる。
4). Processing of
劣化予測部39は、緊急度データベース27内を検索し、管齢、調査時及び実際に調査した緊急度(緊急度無しを含む)が同一のスパンを選び出し又はグループ分けする。各スパンの調査時及び調査済み緊急度は属性情報記憶部21の実際の調査集計表を参照する。また、管齢が同一であるが緊急度が実際に調査されていないスパンを選び出し又はグループ分けする。劣化予測部39は、グループ分けしたスパンをワイブル曲線データに対して割り振る。
The
調査済み緊急度が付されているスパンの場合には、グループごとに、当該調査年度での管齢における調査済み緊急度に対応する緊急度の大きさ(高さ)に対してグループ内の各対象スパンを割り振る処理を実行する。割り振りは、グループ内の対象スパンの総路線延長:各対象スパンの路線延長=ワイブル曲線データで当該管齢に対する当該緊急度の大きさ:各対象スパンの割り振り大きさ、となるように、かつ、スパンの判別値が低いほど上側に割り振られるようにして行われる(図12参照、図12は劣化予測部39のこの処理をグラフ化したものである)。このようにして割り振られた各対象スパンの高さ方向中央から管齢が増す方向又は管齢が減る方向に延びる横線(例えばy1)とw1乃至w4との交点位置(例えばz1、z2、z3、z4)の管齢がそれぞれ、当該対象スパンがw1乃至w4が示す各緊急度(全寿命を含む)に該当することとなる又は該当することとなったと予想される管齢であるとしてスパン劣化データベース29に出力する(図13の上側に表示されたスパン参照、なお具体的な数値は一致していない)。例えば、図12の下から5番目のスパン(No5のスパン)では、調査時の管齢が19年であり、w3(緊急度2に該当)となるのは管齢35年(z1)、w2(緊急度1に該当)となるのは管齢68年(z2)、w1(全寿命、損壊に該当)となるのは、すなわち崩壊に達するのは管齢75年(z3)であることが示されている。また、w4との交点位置(z4)の管齢12年は、調査時よりも7年前に緊急度3に該当する状態となっていたことを示している。スパン劣化データベース29では、「管齢」の欄に予測実行画面の「予測年度」設定欄に入力した年度の管齢が記録され、「調整後緊急度」のそれぞれの欄には「緊急度3、2又は1」のそれぞれから「管齢」を差し引いた年数が記録される。また、「残寿命」の欄には「全寿命」から「管齢」を差し引いた年数が記録され、「残存率」の欄には「全寿命」に対する「残寿命」の割合が記録される。なお、「(予測)緊急度」の欄が該当無しとなっているスパンは調査時において緊急度3に達していなかったこと(緊急度無し又は緊急度4)を示している(図13の中間に表示されたスパン参照)。
In the case of a span with a surveyed urgency level, each group within the group is compared to the urgency level (height) corresponding to the surveyed urgency level at the age of the tube for each survey group. Execute processing to allocate the target span. Allocation is the total length of the target span in the group: the length of each target span = the size of the urgency for the age of the tube in the Weibull curve data: the allocation size of each target span, and The lower the span discrimination value is, the higher the value is assigned to the upper side (see FIG. 12, FIG. 12 is a graph of this process of the deterioration prediction unit 39). The intersection positions (for example, z1, z2, z3, and the like) of the horizontal lines (for example, y1) and w1 to w4 extending in the direction in which the tube age increases or decreases in the tube age from the center in the height direction of each target span thus allocated. The span degradation database in which the tube age of z4) is the tube age corresponding to or expected to correspond to each urgent level (including the entire life) indicated by w1 to w4, respectively. 29 (the span reference displayed on the upper side of FIG. 13 and the specific numerical values do not match). For example, in the fifth span from the bottom of FIG. 12 (No. 5 span), the age of the tube at the time of the survey is 19 years, and the age of w3 (corresponding to urgency 2) is 35 years of age (z1), w2 (Applicable to urgency 1) is
調査済み緊急度が付されていないスパンの場合には、グループごとに、予測実行画面の「予測年度」設定欄に入力した年度の管齢位置における全高(1.0)に対してグループ内の各対象スパンを割り振る処理を実行する。割り振りは、グループ内の対象スパンの総路線延長:各対象スパンの路線延長=ワイブル曲線データの取り得る大きさ(全高):各スパンの割り振り大きさ(高さ)、となるように、かつ、スパンの判別値が低いほど上側に割り振られるようにして行われる(図14参照、図14は劣化予測部39のこの処理をグラフ化したものである)。このようにして割り振られた各スパンの高さ方向中央から管齢が増す方向又は管齢が減る方向に延びる横線とw1乃至w4との交点位置(例えばz5、z6、z7、z8)の管齢がそれぞれ、当該対象スパンがw1乃至w4の各緊急度(全寿命を含む)に該当することとなる又は該当することとなったと予想される管齢を示すものとしてスパン劣化データベース29に出力する(図13の下側のスパン参照、なお具体的な数値は一致していない)。すなわち、図14の上から4番目のスパン(No4のスパン)では、w3の緊急度(緊急度2)となるのは管齢34年(z5)、w2の緊急度(緊急度1)となるのは管齢75年(z6)、w1の緊急度(全寿命)、すなわち崩壊に達するのは管齢79年(z7)であることが示されている(横線y2参照)。また、w4との交点位置(z8)の管齢15年は予測年度よりも13年前に緊急度3に到達していたことを示している。ここでは、「(予測)緊急度」の欄には、各スパンを割り振ったときの各スパンの高さ方向中央が位置する区域の緊急度が記録される。
In the case of a span that does not have a surveyed urgency level, for each group, the total height (1.0) at the tube age position in the year entered in the “forecast year” setting field on the forecast execution screen is within the group. The process of allocating each target span is executed. The allocation is such that the total route extension of the target spans in the group: the route extension of each target span = the possible size of the Weibull curve data (total height): the allocation size (height) of each span, and The lower the span discrimination value is, the higher the value is assigned to the upper side (see FIG. 14, FIG. 14 is a graph of this process of the deterioration predicting unit 39). The age of the intersections (for example, z5, z6, z7, z8) of the horizontal lines extending in the direction in which the tube age increases or the direction in which the tube age decreases from the center in the height direction of each span thus allocated. Are output to the
5.制御部3の資産評価部41の処理
新設時工事費記憶部25には対象スパンごとに新設時の工事費が記録されている。資産評価部41は、スパン劣化データベース29にスパンごとに新設時の工事費及び新設時の工事費の総和を記録するとともに、新設時の工事費を全寿命で除した値に「残寿命」を乗じて「実質的現在資産額」を求め、また、「実質的現在資産額」を「残寿命」で除して「実質的原価償却費」を求めてスパン劣化データベース29の内容に記録することにより「資産額付きスパン劣化データベース」31を構成する(図15参照)。
5. Process of
6.予測実行画面の機能
「予測開始」ボタンを押すと予測処理が行なわれ、予測実行画面の左上側に「予測年度」における全スパン(エラー対象となったスパンを除く)の情報が表示される。「出力ファイル」選択欄で選択できるファイル名は図16に示す通りであり、「劣化予測」を選択すると「対象管種」選択欄で選択された管種についてのスパン劣化データベース29の内容が予測実行画面の下側に表示され(図17参照)、「資産額予測」を選択すると「対象管種」選択欄で選択された管種についての資産額付きスパン劣化データベース31の内容が予測実行画面の下側に表示され、「管路健全度優先順位」を選択すると「対象管種」選択欄で選択された管種についての緊急度データベース27の内容(図8参照)が予測実行画面の下側に表示され、「ワイブル曲線」を選択するとワイブル記憶部23のワイブル曲線データからワイブル曲線グラフを生成して予測実行画面の右上側に表示する(図17参照)。なお、「出力ファイル」選択欄で「エラー情報」を選択すると、例えば属性情報記憶部21で「管齢」が記録されていなかったため予測対象とならなかったスパン(図18参照)が予測実行画面の下側に表示される。
6). Prediction Execution Screen Function When the “Prediction Start” button is pressed, prediction processing is performed, and information on all spans (excluding spans subject to errors) in the “forecast year” is displayed on the upper left side of the prediction execution screen. The file names that can be selected in the “output file” selection field are as shown in FIG. 16, and when “deterioration prediction” is selected, the contents of the
1 下水管渠劣化予測システム
3 制御部
7 内蔵記憶装置
9 入力部
17 基礎情報データベース
27 緊急度データベース
29 スパン劣化データベース
37 判別値算出部
39 劣化予測部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
劣化予測の対象スパンそれぞれの複数の属性を記憶する属性情報記憶部と、
前記属性情報記憶部に記憶された複数の前記属性に基づき前記対象スパンそれぞれに危険度の大きさを示す判別値を割り振る判別値算出部と、
集計されている下水管渠のスパンごとの劣化状況に基づき推定された、各管齢において複数段階の健全度又は緊急度のそれぞれに属する下水管渠のスパンの全スパンに対する割合を記憶する健全度又は緊急度記憶部と、
前記健全度又は緊急度記憶部に記憶されている各健全度又は緊急度に属するスパンの割合情報及び前記対象スパンの前記判別値に基づき、前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれの前記健全度又は緊急度への到達時点又は将来の特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測する劣化予測部と、を備えたことを特徴とする下水管渠劣化予測システム。 A sewage pipe deterioration prediction system that predicts deterioration of each span of sewage pipe dredging,
An attribute information storage unit that stores a plurality of attributes of each of the target spans for deterioration prediction;
A discriminant value calculating unit that allocates a discriminant value indicating the degree of risk to each of the target spans based on the plurality of attributes stored in the attribute information storage unit;
Soundness level that memorizes the ratio of the span of sewerage pipes belonging to each of multiple levels of soundness or urgency at each pipe age to the total span, estimated based on the deterioration status of each sewage pipe span Or the emergency level storage
Based on the ratio information of spans belonging to each soundness or urgency stored in the soundness or urgency storage unit and the discrimination value of the target span, the soundness of each or all of the target spans Or a deterioration prediction unit that predicts the soundness or urgency to which all or a part of the target span belongs at the time of reaching the urgency level or at a specific time in the future. Prediction system.
前記劣化予測部は前記対象スパンそれぞれの前記調査済み健全度又は緊急度にも基づき前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれの前記健全度又は緊急度への到達時点又は特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測する、ことを特徴とする請求項1記載の下水管渠劣化予測システム。 The attribute information storage unit stores the surveyed soundness level or urgency level of the target span obtained by investigating the inside of the sewer pipe with a TV camera or the like,
The deterioration predicting unit is based on the surveyed soundness level or urgency level of each of the target spans, and when all or a part of the target spans reach the soundness level or urgency level, or when all of the target spans are specified. The sewage pipe deterioration prediction system according to claim 1, wherein the soundness level or urgency level to which each of a part belongs is predicted.
劣化予測の対象スパンそれぞれの複数の属性に基づき前記対象スパンそれぞれに危険度の大きさを示す判別値を割り振り、
集計されている下水管渠のスパンごとの劣化状況に基づき、各管齢において複数段階の健全度又は緊急度のそれぞれに属する下水管渠のスパンの全スパンに対する割合を推定し、
各健全度又は緊急度に属するスパンの割合情報及び前記対象スパンの前記判別値に基づき、前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれの前記健全度又は緊急度への到達時点又は特定時に前記対象スパンの全部又は一部のそれぞれが属する前記健全度又は緊急度を予測する、ことを特徴とする下水管渠劣化予測方法。 A method for predicting deterioration of sewer pipe dredging, which predicts deterioration of each span of the sewer pipe dredging,
Based on a plurality of attributes of each of the target spans of deterioration prediction, assigning a discrimination value indicating the degree of risk to each of the target spans
Estimate the ratio of the span of sewer pipes belonging to each of multiple levels of soundness or urgency at each pipe age to the total span based on the degradation status of each span of the sewer pipes being tabulated.
Based on the ratio information of spans belonging to each soundness level or urgency level and the discriminant value of the target span, the target span is reached when the soundness level or the urgency level is reached or specified for all or a part of the target span. Predicting the soundness level or urgency level to which all or a part of each sewage pipe belongs.
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