JP2024058780A - Prediction device, prediction method, and computer program - Google Patents

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Abstract

【課題】 水道管などの埋設管の更新計画の策定に用い易く、かつ、計画の策定の根拠について説明し易い情報を出力できる技術を提供する。【解決手段】 予測装置の取得部は、予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得する。予測部は、年数予測モデルと、予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、予測対象の埋設管の予測使用年数を算出する。年数予測モデルは、埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され、予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管の予測使用年数を出力する。予測部は、さらに、予測使用年数と、予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出する。【選択図】 図9[Problem] To provide a technology that can output information that is easy to use in formulating plans to renew buried pipes such as water pipes and that makes it easy to explain the basis for formulating the plan. [Solution] An acquisition unit of a prediction device acquires attribute information that represents the attributes of the buried pipe to be predicted. The prediction unit calculates the predicted years of use of the buried pipe to be predicted using a years prediction model and the attribute information of the buried pipe to be predicted. The years prediction model is generated by machine learning relationship data between actual years of use information that represents the years of use of the buried pipe from installation to breakage and the attribute information of the buried pipe, and inputs the attribute information of the buried pipe to be predicted and outputs the predicted years of use of the buried pipe. The prediction unit further calculates the time when the buried pipe to be predicted is broken as the predicted breakage time using the predicted years of use and installation time information that represents the installation time included in the attribute information of the buried pipe to be predicted. [Selected Figure] Figure 9

Description

本発明は、水道管などの埋設管を交換(更新)する更新時期についての情報提供に関わる技術である。 This invention is a technology that provides information on when to replace (update) buried pipes such as water pipes.

ライフラインの一つである水道には水道水を持続的に供給することが求められている。しかしながら、水道管は経年劣化することから、老朽化に因る水道管の損傷によって漏水や水道管の破裂というような事故が発生することがある。このような事故は、水道水の持続的な安定供給の妨げになる。このため、そのような事故の発生を防止するために、古い水道管を順次新しい水道管に交換(更新)する工事が行われている。 As one of our lifelines, waterworks are expected to provide a continuous supply of tap water. However, water pipes deteriorate over time, and damage to the pipes caused by aging can lead to accidents such as water leaks and bursting. Such accidents hinder the continuous and stable supply of tap water. For this reason, in order to prevent such accidents from occurring, construction work is being carried out to gradually replace (upgrade) old water pipes with new ones.

なお、特許文献1には、埋設管が埋設されてから、当該埋設管の腐食深さが許容腐食深さに達すると推定されるまでの埋設期間を算出することが示されている。さらに、特許文献1には、その算出した埋設期間から、埋設管が実際に埋設されていた埋設期間を差し引くことにより、許容腐食深さに到達するまでの残りの期間を算出することが示されている。特許文献2には、水道施設における管路の漏水事故リスクを管路属性に基づいて評価する技術が示されている。特許文献3には、水道管網を区分した複数のエリアに関する漏水調査計画の立案に際し、計画を立てる際に用いるエリアごとの漏水量を推測する技術が示されている。 Patent Document 1 shows how to calculate the burial period from when a buried pipe is buried until the corrosion depth of the buried pipe is estimated to reach the allowable corrosion depth. Furthermore, Patent Document 1 shows how to calculate the remaining period until the allowable corrosion depth is reached by subtracting the actual burial period of the buried pipe from the calculated burial period. Patent Document 2 shows a technology for evaluating the risk of a water leakage accident in a pipeline in a water facility based on pipeline attributes. Patent Document 3 shows a technology for estimating the amount of leakage for each area used when planning a leakage investigation plan for multiple areas divided into a water pipe network.

特開2021-56224号公報JP 2021-56224 A 特開2021-140332号公報JP 2021-140332 A 特開2015-94665号公報JP 2015-94665 A

埋設されている水道管の劣化状況を表す情報(指標)として、特許文献1~3では、埋設管の腐食深さや、管路の漏水事故リスクや、エリアにおける漏水量が用いられている。水道管の更新工事の計画を立てる際に、そのような水道管の劣化状況を表す情報を用いて水道管の更新時期を定めたとする。このように定められた水道管の更新時期について、当該更新時期を定めた根拠として、上述したような埋設管の腐食深さや漏水事故リスクや漏水量を表す数値が提示されても、例えば更新計画を策定している人にはいつ更新するべきかその根拠が分かりづらいという問題がある。 In Patent Documents 1 to 3, the depth of corrosion of buried pipes, the risk of water leakage accidents in the pipeline, and the amount of water leakage in an area are used as information (indicators) that indicate the deterioration state of buried water pipes. When planning water pipe renewal work, the timing of water pipe renewal is determined using such information that indicates the deterioration state of the water pipes. Even if numerical values that indicate the depth of corrosion of buried pipes, the risk of water leakage accidents, and the amount of water leakage as described above are presented as the basis for determining the renewal timing of water pipes determined in this way, there is a problem that, for example, it is difficult for a person formulating a renewal plan to understand the basis for when renewal should be performed.

本発明は上記課題を解決するために考え出された。すなわち、本発明の主な目的は、水道管などの埋設管の更新計画の策定に用い易く、かつ、計画の策定の根拠について説明し易い情報を出力できる技術を提供することにある。 The present invention was conceived to solve the above problems. That is, the main objective of the present invention is to provide a technology that can be easily used to formulate plans for updating buried pipes such as water pipes, and that can output information that makes it easy to explain the basis for formulating the plans.

上記目的を達成するために、本発明に係る予測装置は、その一態様として、
予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得する取得部と、
埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され前記予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管における布設から破損までの予測される使用年数を予測使用年数として出力する年数予測モデルと、前記予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出し、さらに、当該予測使用年数と、前記予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、前記予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出する予測部と、
前記予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する出力部と
を備える。
In order to achieve the above object, a prediction device according to the present invention includes, as one aspect thereof,
An acquisition unit that acquires attribute information representing attributes of a buried pipe that is a prediction target;
a years prediction model that is generated by machine learning relationship data between actual years of use information, which indicates the years of use of a buried pipe from its installation until its failure, and attribute information of the buried pipe, and that receives attribute information of the buried pipe to be predicted as an input and outputs the years of use predicted from its installation until its failure as an predicted years of use, and a prediction unit that calculates the predicted years of use of the buried pipe to be predicted using the attribute information of the buried pipe to be predicted, and further calculates the time when the buried pipe to be predicted will be broken as an predicted failure time using the predicted years of use and installation time information, which indicates the time of installation, included in the attribute information of the buried pipe to be predicted;
and an output unit that outputs predicted breakage time information that expresses the predicted breakage time using a calendar year or an annual year.

また、本発明に係る予測方法は、その一態様として、
コンピュータによって、
予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得し、
埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され前記予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管における布設から破損までの予測される使用年数を予測使用年数として出力する年数予測モデルと、前記予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出し、さらに、当該予測使用年数と、前記予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、前記予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出し、
前記予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する。
In addition, one aspect of the prediction method according to the present invention is to
By computer,
Acquire attribute information representing attributes of the buried pipe to be predicted;
a predicted service life of the buried pipe to be predicted is calculated using a service life prediction model generated by machine learning relationship data between actual service life information, which indicates the service life of a buried pipe from its installation until its failure, and attribute information of the buried pipe, the model taking the attribute information of the buried pipe to be predicted as an input and outputting the service life predicted from the installation of the buried pipe to its failure as a predicted service life, and the attribute information of the buried pipe to be predicted; and further using the predicted service life and installation time information, which indicates the installation time included in the attribute information of the buried pipe to be predicted, the time when the buried pipe to be predicted is predicted to fail is calculated as a predicted failure time;
The predicted breakage time information is output, which indicates the predicted breakage time using a calendar year or an annual year.

さらに、本発明に係るコンピュータプログラムは、その一態様として、
予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得する処理と、
埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され前記予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管における布設から破損までの予測される使用年数を予測使用年数として出力する年数予測モデルと、前記予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出し、さらに、当該予測使用年数と、前記予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、前記予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出する処理と、
前記予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する処理と
をコンピュータに実行させる。
Furthermore, one aspect of the computer program according to the present invention is
A process of acquiring attribute information representing attributes of a buried pipe to be predicted;
a process of calculating a predicted service life of the buried pipe to be predicted using the attribute information of the buried pipe to be predicted and a service life prediction model generated by machine learning relationship data between actual service life information indicating the service life of the buried pipe from its installation until its failure and attribute information of the buried pipe, the model taking the attribute information of the buried pipe to be predicted as an input and outputting the service life predicted from the installation of the buried pipe to its failure as a predicted service life, and further calculating the time when the buried pipe to be predicted is to be failed as a predicted failure time using the predicted service life and installation time information indicating the installation time included in the attribute information of the buried pipe to be predicted;
and outputting predicted breakage time information that expresses the predicted breakage time using a calendar year or an annual year.

本発明によれば、水道管などの埋設管の更新計画の策定に用い易く、かつ、計画の策定の根拠について説明し易い情報を出力できる。 The present invention makes it possible to output information that is easy to use in formulating plans to renew buried pipes such as water pipes, and that makes it easy to explain the basis for formulating the plans.

本発明に係る第1実施形態の予測装置の構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a prediction device according to a first embodiment of the present invention. 予測破損時期情報を表示装置に表示する態様の一例を説明する図である。11 is a diagram illustrating an example of a manner in which predicted breakage time information is displayed on a display device. FIG. 算出された予測使用年数の根拠の説明を表示装置に表示する態様の一例を説明する図である。13 is a diagram illustrating an example of a mode in which an explanation of the basis for the calculated predicted years of use is displayed on a display device. FIG. 算出された予測使用年数に関する情報を表示装置に表示する態様の一例を説明する図である。11 is a diagram illustrating an example of a manner in which information regarding the calculated predicted years of use is displayed on a display device. FIG. 予測破損時期情報を地図に重畳させて表示装置に表示する態様の一例を表す図である。11 is a diagram illustrating an example of an aspect in which predicted failure time information is superimposed on a map and displayed on a display device. FIG. 第1実施形態の予測装置における動作の一例を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of an operation of the prediction device according to the first embodiment. 第2実施形態を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a second embodiment. その他の実施形態を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating another embodiment. 本発明に係るその他の実施形態の予測装置の構成を表すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a prediction device according to another embodiment of the present invention. その他の実施形態における予測装置の動作の一例を説明するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating an example of an operation of a prediction device according to another embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を、図面を用いて説明する。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1は、本発明に係る第1実施形態の予測装置の構成を説明する図である。この予測装置1は、埋設管が破損する時期を予測する装置である。埋設管とは、地中などに埋設されている配管である。埋設管には、水道管、下水道管渠、ガス管などという如く、複数の種類があるが、ここでは、埋設管の一種である水道管を例にして、予測装置の構成について説明する。また、ここでの「埋設管(水道管)が破損する」とは、水道管の劣化に因り水道管にひび割れや穴開きなどの損傷が生じてしまった状態になったこととする。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a prediction device according to a first embodiment of the present invention. This prediction device 1 is a device for predicting when a buried pipe will break. A buried pipe is a pipe buried underground. There are multiple types of buried pipes, such as water pipes, sewer pipes, and gas pipes. Here, the configuration of the prediction device will be explained using a water pipe, which is one type of buried pipe, as an example. In addition, "a buried pipe (water pipe) breaks" here means that the water pipe has been damaged, such as cracked or perforated, due to deterioration of the water pipe.

予測装置1は、コンピュータ装置であり、情報源3と、データベース4と、入力装置5と、表示装置7とに接続されている。また、予測装置1は、必要に応じてプリンタ8に接続可能になっている。入力装置5は、キーボードやマウスなどにより構成され、ユーザによる操作に応じて予測装置1に情報を入力する装置である。表示装置7は、文字や画像によって情報を画面に表示する装置である。プリンタ8は、文字や画像、図形などのデータをコンピュータから受け取り、紙などに印刷する装置である。 The prediction device 1 is a computer device, and is connected to an information source 3, a database 4, an input device 5, and a display device 7. The prediction device 1 can also be connected to a printer 8 as necessary. The input device 5 is composed of a keyboard, a mouse, etc., and is a device that inputs information to the prediction device 1 in response to user operations. The display device 7 is a device that displays information on a screen using characters and images. The printer 8 is a device that receives data such as characters, images, and figures from a computer and prints it on paper, etc.

情報源3は、予測装置1が実行する処理に用いる情報を提供可能な情報源である。情報源3の具体例を挙げると、水道管を管理しているシステムのコンピュータ装置やデータベースが挙げられる。このような情報源3から予測対象の水道管に関する情報が予測装置1に提供される。データベース4は、記憶装置であり、データベース4には、情報源3から予測装置1に提供された情報や、入力装置5によって予測装置1に入力された情報などが格納されている。 The information source 3 is an information source that can provide information used in the processing executed by the prediction device 1. Specific examples of the information source 3 include a computer device or a database of a system that manages water pipes. Information related to the water pipe to be predicted is provided to the prediction device 1 from such information source 3. The database 4 is a storage device, and stores information provided to the prediction device 1 from the information source 3, information input to the prediction device 1 by the input device 5, and the like.

予測装置1は、演算装置10と、記憶装置40とを備えている。記憶装置40は、データや、コンピュータプログラム(以下、プログラムとも称する)41を記憶する記憶媒体を備えている。記憶装置には、磁気ディスク装置や、半導体メモリ素子などの複数の種類があり、さらに、半導体メモリ素子には、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの複数の種類があるというように、多数の種類がある。予測装置1が備える記憶装置40の種類は1つに限定されるものではない。コンピュータ装置には複数種の記憶装置が備えられることが多い。ここでは、予測装置1に備えられる記憶装置40の種類や数は限定されず、その説明は省略される。また、予測装置1に複数種の記憶装置40が備えられる場合には、それらをまとめて記憶装置40と称することとする。 The prediction device 1 includes a calculation device 10 and a storage device 40. The storage device 40 includes a storage medium for storing data and a computer program (hereinafter also referred to as a program) 41. There are multiple types of storage devices, such as magnetic disk devices and semiconductor memory elements, and there are multiple types of semiconductor memory elements, such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory). The type of storage device 40 included in the prediction device 1 is not limited to one. A computer device is often equipped with multiple types of storage devices. Here, the type and number of storage devices 40 included in the prediction device 1 are not limited, and a description thereof will be omitted. Furthermore, when the prediction device 1 is equipped with multiple types of storage devices 40, they will be collectively referred to as storage devices 40.

演算装置10は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)などのプロセッサにより構成される。当該演算装置10は、記憶装置40に記憶されているプログラム41を読み出して実行することにより、当該プログラム41に基づいた様々な機能を持つことができる。ここでは、演算装置10は、水道管が破損する時期を予測する破損時期予測処理に関わる機能部として、取得部11と、予測部12と、出力部13とを有している。 The arithmetic device 10 is composed of a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). The arithmetic device 10 can have various functions based on a program 41 stored in a storage device 40 by reading and executing the program 41. Here, the arithmetic device 10 has an acquisition unit 11, a prediction unit 12, and an output unit 13 as functional units related to a breakage time prediction process that predicts when a water pipe will break.

取得部11は、予測対象の水道管の属性を表す属性情報を取得する。ここで取得する水道管の属性情報は、水道管の使用年数の予測に用いられる。ここでは、水道管の使用年数とは、水道管が埋設されてから当該水道管が破損するまでの年数である。水道管の破損の主な原因は劣化である。つまり、劣化により水道管にひび割れや穴開きなどの損傷が生じる。水道管の使用年数は、水道管における劣化の進行速度が関係する。このことから、取得部11が取得する水道管の属性情報は、水道管の劣化の進行速度に関与すると想定される情報(以下、劣化関連情報とも称する)を含む。換言すれば、劣化関連情報とは、水道管の劣化に関係する要素を表す情報である。 The acquisition unit 11 acquires attribute information that represents the attributes of the water pipe to be predicted. The attribute information of the water pipe acquired here is used to predict the number of years of use of the water pipe. Here, the number of years of use of the water pipe is the number of years from when the water pipe is buried until the water pipe breaks. The main cause of water pipe breakage is deterioration. In other words, deterioration causes damage such as cracks and holes in the water pipe. The number of years of use of the water pipe is related to the rate at which deterioration progresses in the water pipe. For this reason, the attribute information of the water pipe acquired by the acquisition unit 11 includes information that is assumed to be related to the rate at which deterioration progresses in the water pipe (hereinafter, also referred to as deterioration-related information). In other words, deterioration-related information is information that represents factors related to the deterioration of the water pipe.

例えば、取得部11が取得する水道管の属性情報は、布設場所情報と布設時期情報を含み、さらに、劣化関連情報として、配管サイズ情報と、管種情報と、用途情報と、埋設されている土壌の情報とを含む。布設場所情報は、水道管が埋設されている場所を表す住所と管路延長を含む情報である。具体例を挙げると、布設場所情報に含まれる住所の情報は、△△区○○○町三丁目1地先というような住所の情報である。布設場所情報に含まれる管路延長の情報は、管路距離300メートルというような管路長さの情報である。なお、予測対象の水道管の住所は、例えば、予測対象の水道管における長さ半分の位置に対応する住所とするというような予め定められたルールに基づいた住所とする。布設時期情報とは、水道管が埋設された時期を表す情報であり、例えば、暦年(例えば西暦)あるいは年度により表される情報である。 For example, the attribute information of the water pipe acquired by the acquisition unit 11 includes information on the installation location and information on the installation time, and further includes information on the size of the pipe, information on the type of pipe, information on the use, and information on the soil in which the pipe is buried as deterioration-related information. The installation location information includes the address and the length of the pipe, which indicate the location where the water pipe is buried. For example, the address information included in the installation location information is address information such as 1-3-1, XXX-cho, △△-ku. The pipe length information included in the installation location information is pipe length information such as 300 meters of pipe distance. Note that the address of the water pipe to be predicted is an address based on a predetermined rule, for example, an address corresponding to a position half the length of the water pipe to be predicted. The installation time information is information indicating the time when the water pipe was buried, and is, for example, information expressed by a calendar year (for example, the Gregorian calendar) or a fiscal year.

配管サイズ情報は、水道管のサイズを表す情報であり、例えば、口径や管厚(肉厚)を間接的あるいは直接的に表す情報を含む。管種情報は、水道管の材料により水道管を分類する種別情報である。水道管の管種の具体例としては、例えば、ダクタイル鋳鉄管、ステンレス鋼管、ポリエチレン管などが挙げられる。用途情報は、水道管の用途を表す情報であり、管内を流れる水道水の水圧や水量や水流に関係する情報である。埋設されている土壌の情報とは、例えば、砂、シルト、粘土というような情報である。また、土壌の情報として、水分量や酸性度などを表す土質を表す情報が含まれていてもよい。 Pipe size information is information that indicates the size of a water pipe, and includes, for example, information that indirectly or directly indicates the diameter and pipe thickness (wall thickness). Pipe type information is type information that classifies water pipes according to the material of which they are made. Specific examples of water pipe types include ductile cast iron pipes, stainless steel pipes, and polyethylene pipes. Use information is information that indicates the use of a water pipe, and is information related to the water pressure, water volume, and water flow of the tap water flowing inside the pipe. Information on the buried soil is, for example, information such as sand, silt, and clay. In addition, soil information may include information that indicates soil quality, such as moisture content and acidity.

さらに、属性情報には、劣化関連情報として、水道管を流れる水道水の水質(例えば、塩素などの成分の含有率)を表す情報が含まれていてもよい。さらに、属性情報には、劣化関連情報として、水道管への作用が考えられる要素の情報(例えば、水道管が道路に埋設されている場合には当該道路の交通量の情報や、水道管を流れる水道水の水圧や水量や水流の情報)が含まれていてもよい。なお、水道管を流れる水道水の水質や、水圧、水量というような水道水の状態を表す情報は、何らかの原因でもって変動することが考えられることから、例えば、水質や水圧や水量を連続的あるいは断続的に(例えば一日1回)測定し、当該測定データが保持されていてもよい。そして、その測定データから、例えば、直近の予め定めた期間(例えば3カ月間)の平均値が算出される。この平均値が、水道管の内部を流れている流体(水道水)に関し予め定められた期間における流体(水道水)の状態を表す情報として、属性情報に含まれてもよい。つまり、予測対象の水道管の属性情報は、水道管の内部を流れている水道水に関し予め定められた期間における水道水の状態を表す情報を含んでもよい。 Furthermore, the attribute information may include information representing the quality of tap water flowing through the water pipe (for example, the content of components such as chlorine) as deterioration-related information. Furthermore, the attribute information may include information on factors that may affect the water pipe (for example, information on the traffic volume of the road if the water pipe is buried in a road, and information on the water pressure, water volume, and water flow of the tap water flowing through the water pipe) as deterioration-related information. Since information representing the state of tap water, such as the water quality, water pressure, and water volume of tap water flowing through the water pipe, may fluctuate due to some cause, for example, the water quality, water pressure, and water volume may be measured continuously or intermittently (for example, once a day), and the measurement data may be stored. Then, for example, an average value for the most recent predetermined period (for example, three months) is calculated from the measurement data. This average value may be included in the attribute information as information representing the state of the fluid (tap water) flowing inside the water pipe during a predetermined period. In other words, the attribute information of the water pipe to be predicted may include information that describes the state of the tap water flowing inside the water pipe during a predetermined period of time.

上述したような水道管の属性情報は、例えば、水道事業体に構築されている水道管の管理システムのデータベースや、水道事業体の職員が使用しているパソコン(パーソナルコンピュータ)などに接続されているデータベースに電子データでもって保持されている。このような水道事業体が用いているデータベース(つまり、情報源3)から、例えばユーザによる入力装置5の操作に応じて又は予め定められた時間間隔ごとに予測装置1が水道管の属性情報を読み出してデータベース4に格納する。データベース4においては、水道管の属性情報は、水道管を識別する管識別情報に関連付けられている。 The attribute information of water pipes as described above is stored as electronic data, for example, in a database of a water pipe management system established in a water utility or in a database connected to a personal computer used by staff of the water utility. The prediction device 1 reads out water pipe attribute information from such a database (i.e., information source 3) used by the water utility in response to, for example, a user's operation of the input device 5 or at predetermined time intervals, and stores the water pipe attribute information in the database 4. In the database 4, the water pipe attribute information is associated with pipe identification information that identifies the water pipe.

取得部11は、ユーザによる入力装置5の操作によって、破損時期予測処理の開始が要求され、また、予測対象の水道管に対応する管識別情報が予測装置1に入力された場合に、管識別情報を用いて、データベース4から予測対象の水道管の属性情報を取得する。取得部11が取得する属性情報は、前述したような複数種の属性情報の中から取得対象の情報として予め定められた属性情報であり、ここでは、少なくとも1つの劣化関連情報と、布設時期情報とを含む。 When a user operates the input device 5 to request the start of a breakage time prediction process and pipe identification information corresponding to the water pipe to be predicted is input to the prediction device 1, the acquisition unit 11 acquires attribute information of the water pipe to be predicted from the database 4 using the pipe identification information. The attribute information acquired by the acquisition unit 11 is attribute information that is predetermined as the information to be acquired from among the multiple types of attribute information as described above, and here includes at least one piece of deterioration-related information and installation time information.

例えば、水道事業体ごとに保持している水道管の属性情報が異なる場合が考えられる。このような場合には、水道事業体ごとに、取得部11が取得する水道管の属性情報の種類が定められる。そして、取得部11は、予測対象の水道管を管理している水道事業体に応じた種類の属性情報を取得する。なお、このような場合には、例えば、水道管を識別する管識別情報には、管理している水道事業体を表す情報、あるいは水道事業体を運営する市町村を表す情報が含まれる。また、取得部11は、予測対象の水道管が複数であって予測対象の水道管のそれぞれに対応する複数の管識別情報が入力された場合には、それら予測対象の水道管の属性情報をまとめてデータベース4から取得する。 For example, it is conceivable that the attribute information of water pipes held by each water utility may differ. In such a case, the type of attribute information of water pipes that the acquisition unit 11 acquires is determined for each water utility. Then, the acquisition unit 11 acquires the type of attribute information according to the water utility that manages the water pipe to be predicted. In such a case, for example, the pipe identification information that identifies the water pipe includes information that represents the managing water utility or information that represents the city, town, or village that operates the water utility. Furthermore, when there are multiple water pipes to be predicted and multiple pieces of pipe identification information corresponding to each of the water pipes to be predicted are input, the acquisition unit 11 acquires the attribute information of the water pipes to be predicted together from the database 4.

予測部12は、予測対象の水道管が破損する時期を予測する。すなわち、予測部12は、まず、予測対象の水道管の予測使用年数を算出する。予測使用年数とは、水道管が埋設されてから当該水道管が破損するまでの予測される年数である。予測部12は予測使用年数の算出にAI(Artificial Intelligence)技術を用いる。すなわち、予測部12は、AI技術によって生成された年数予測モデルを用いて、予測対象の水道管の予測使用年数を算出する。年数予測モデルとは、予測対象の水道管の属性情報を入力とし、当該予測対象の水道管の予測使用年数を出力とするモデルであり、次のような教師データを機械学習することにより生成される。年数予測モデルの生成に用いられる教師データは、水道管の実績使用年数と当該水道管の属性情報とが関連付けられているデータ(実績使用年数と水道管の属性情報との関係データ)である。水道管の実績使用年数とは、水道管が布設されてから当該水道管が実際に破損するまでの年数である。この実績使用年数に関連付けられる属性情報は、その実際に破損した水道管の属性情報であり、少なくとも1つの劣化関連情報を含む。年数予測モデルの入力となる予測対象の水道管の属性情報は、年数予測モデルの機械学習に用いられた教師データの属性情報に含まれる種類の属性情報であり、布設場所情報と、布設時期情報と、少なくとも1つの劣化関連情報とを含む。 The prediction unit 12 predicts when the water pipe to be predicted will break. That is, the prediction unit 12 first calculates the predicted years of use of the water pipe to be predicted. The predicted years of use is the predicted number of years from when the water pipe is buried until the water pipe breaks. The prediction unit 12 uses AI (Artificial Intelligence) technology to calculate the predicted years of use. That is, the prediction unit 12 calculates the predicted years of use of the water pipe to be predicted using a years prediction model generated by AI technology. The years prediction model is a model that inputs attribute information of the water pipe to be predicted and outputs the predicted years of use of the water pipe to be predicted, and is generated by machine learning the following teacher data. The teacher data used to generate the years prediction model is data in which the actual years of use of the water pipe and the attribute information of the water pipe are associated (relationship data between the actual years of use and the attribute information of the water pipe). The actual years of use of the water pipe is the number of years from when the water pipe is laid until the water pipe actually breaks. The attribute information associated with this actual years of use is attribute information of the actually damaged water pipe, and includes at least one piece of deterioration-related information. The attribute information of the water pipe to be predicted, which is the input of the age prediction model, is attribute information of the type included in the attribute information of the training data used in the machine learning of the age prediction model, and includes installation location information, installation time information, and at least one piece of deterioration-related information.

例えば、水道事業体によって保持している水道管の属性情報の種類が異なることが考えられ、この場合、年数予測モデルの生成(学習)に用いることができる属性情報の種類が水道事業体によって異なる場合がある。このような場合には、例えば、水道事業体ごと(換言すればエリアごと)の複数種の年数予測モデルが生成される。つまり、年数予測モデルの生成に用いる水道管の属性情報の種類の相違による複数種の年数予測モデルが用意される。このように、予測部12が予測使用年数の算出に用いる年数予測モデルが複数種用意されている場合がある。この場合には、予測部12は、複数種の年数予測モデルの中から、予測使用年数の算出に用いる年数予測モデルとして、予測対象の水道管の属性情報に含まれている情報の種類に応じた年数予測モデルを選択する。そして、予測部12は、選択した年数予測モデルと、予測対象の水道管の属性情報とを用いて、予測対象の水道管の予測使用年数を算出する。 For example, the type of attribute information of water pipes held by different water utilities may differ. In this case, the type of attribute information that can be used to generate (learn) the age prediction model may differ depending on the water utility. In such a case, for example, multiple types of age prediction models are generated for each water utility (in other words, for each area). In other words, multiple types of age prediction models are prepared according to the difference in the type of attribute information of water pipes used to generate the age prediction model. In this way, multiple types of age prediction models that the prediction unit 12 uses to calculate the predicted years of use may be prepared. In this case, the prediction unit 12 selects, from the multiple types of age prediction models, a age prediction model according to the type of information included in the attribute information of the water pipe to be predicted as the age prediction model to be used to calculate the predicted years of use. Then, the prediction unit 12 calculates the predicted years of use of the water pipe to be predicted using the selected age prediction model and the attribute information of the water pipe to be predicted.

なお、年数予測モデルを生成する手法には複数種の手法がある。上述したように水道事業体ごとに年数予測モデルが用意される場合に、同じ生成手法で生成された年数予測モデルが水道事業体ごとに用意されてもよいが、同じ生成手法で生成された年数予測モデルが水道事業体ごとに用意されるのではなく、次のように水道事業体に応じた生成手法で生成された年数予測モデルが用意されてもよい。つまり、まず、水道事業体ごとに、生成手法が異なる複数の年数予測モデルが生成され、その生成された複数の年数予測モデルのそれぞれによって実際に予測使用年数を算出させる。この算出処理では、実績使用年数の情報が得られている水道管の属性情報を年数予測モデルに入力する。そして、年数予測モデルから出力された出力結果と、実績使用年数とが比較され、比較結果に基づいて水道事業体に合っていると判断された生成手法で生成された年数予測モデルがその水道事業体に対応する年数予測モデルとして用いられる。 There are several methods for generating a year prediction model. As described above, when a year prediction model is prepared for each water utility, a year prediction model generated by the same generation method may be prepared for each water utility. However, instead of preparing a year prediction model generated by the same generation method for each water utility, a year prediction model generated by a generation method according to the water utility may be prepared as follows. That is, first, multiple year prediction models using different generation methods are generated for each water utility, and the predicted years of use are actually calculated using each of the multiple generated year prediction models. In this calculation process, attribute information of the water pipe for which information on the actual years of use is obtained is input to the year prediction model. Then, the output result output from the year prediction model is compared with the actual years of use, and the year prediction model generated by the generation method determined to be suitable for the water utility based on the comparison result is used as the year prediction model corresponding to the water utility.

ところで、AI技術の一つとして、説明可能なAI(Artificial Intelligence)がある。説明可能なAIとは、モデルから算出の結果だけを出力するのではなく、その結果が算出された根拠の説明をも出力可能なAI技術である。ここでは、年数予測モデルは、その説明可能なAI技術を用いて生成される説明可能なモデルである。これにより、年数予測モデルは、予測対象の水道管の属性情報の入力によって、予測使用年数を出力するだけでなく、その予測使用年数を出力した根拠を説明する情報をも出力する。なお、説明可能なAI技術には複数の種類が有り、ここで採用する説明可能なAI技術の種類は限定されないので、その説明は省略される。 One type of AI technology is explainable AI (Artificial Intelligence). Explainable AI is an AI technology that can output not only the results of calculations from a model, but also an explanation of the basis for calculating the results. Here, the years prediction model is an explainable model generated using the explainable AI technology. As a result, the years prediction model not only outputs the predicted years of use by inputting attribute information of the water pipe to be predicted, but also outputs information explaining the basis for outputting the predicted years of use. Note that there are multiple types of explainable AI technology, and the type of explainable AI technology adopted here is not limited, so its explanation is omitted.

さらに、予測部12は、予測対象の水道管に関し、年数予測モデルから出力された予測使用年数と、属性情報に含まれている布設時期情報とを用いて、予測対象の水道管が破損してしまうと予測される時期(ここでは、予測破損時期とも称する)を算出する。つまり、予測部12は、布設時期情報に含まれる布設時期(布設年)に予測使用年数を加算することにより、予測破損時期を算出する。具体的には、例えば、予測対象の水道管の布設時期が西暦1975年であり、予測使用年数が52年である場合には、西暦1975年に52年を加算することにより、予測破損時期が西暦2027年であると予測部12は算出する。なお、属性情報に含まれている布設時期情報の布設時期が暦年ではなく、年度により表されている場合には、予測部12により算出される予測破損時期も年度により表されることとなる。 Furthermore, the prediction unit 12 calculates the time when the water pipe to be predicted is broken (herein also referred to as the predicted breakage time) using the predicted years of use output from the years prediction model and the installation time information included in the attribute information for the water pipe to be predicted. That is, the prediction unit 12 calculates the predicted breakage time by adding the predicted years of use to the installation time (laying year) included in the installation time information. Specifically, for example, if the installation time of the water pipe to be predicted is 1975 and the predicted years of use is 52 years, the prediction unit 12 calculates that the predicted breakage time is 2027 by adding 52 years to 1975. Note that, if the installation time of the installation time information included in the attribute information is expressed by fiscal year instead of calendar year, the predicted breakage time calculated by the prediction unit 12 will also be expressed by fiscal year.

このように、予測部12は、予測対象の水道管に関し、破損すると予測される予測破損時期を暦年あるいは年度により表す態様でもって算出する。算出された予測破損時期の情報は、対応する水道管の管識別情報、属性情報、予測使用年数の情報および予測使用年数が算出された根拠の説明の情報が関連付けられている状態でデータベース4に格納される。 In this way, the prediction unit 12 calculates the predicted time of failure for the water pipe to be predicted, in a manner that expresses the predicted time of failure in terms of a calendar year or fiscal year. The calculated information on the predicted time of failure is stored in the database 4 in a state in which the pipe identification information, attribute information, predicted years of use information, and information explaining the basis for calculating the predicted years of use are associated with the corresponding water pipe.

出力部13は、予測部12により算出された予測破損時期を表す予測破損時期情報を出力する。例えば、出力部13は、ユーザによる入力装置5の操作によって予測破損時期情報の表示要求と、予測破損時期情報を表示してほしい水道管(つまり、表示対象の水道管)を特定する情報とが予測装置1に入力された場合には、出力部13は、表示装置7に、表示対象の水道管の予測破損時期情報を表示させる。つまり、出力部13は、表示装置7の表示動作を制御する機能を持つ。例えば、予測破損時期情報の表示に用いる表示テンプレートが予測装置1に与えられており、出力部13は、その表示テンプレートを用いて、表示対象の水道管における予測破損時期情報を表示装置7の画面に表示する。表示テンプレートの態様は限定されるものではないが、図2にはその一例が表されている。図2の例では、表示テンプレートは表の態様であり、当該表においては、表示対象の水道管における予測破損時期情報が当該水道管の属性情報や予測使用年数の情報に関連付けられて表されている。第1実施形態では、前述したように、予測使用年数の算出に用いる年数予測モデルは説明可能なモデルである。このため、算出した予測使用年数の根拠の説明が年数予測モデルから出力される。この根拠の説明は、予測使用年数の情報に関連付けられてデータベース4に格納されている。出力部13は、予測使用年数の情報を表示装置7に表示する場合には、その根拠の説明も表示装置7に出力し当該表示装置7に表示させてもよい。例えば、その根拠の説明は、図2に表されるような表に組み込まれて表示されたり、図3に表されるようにポップアップ表示されたりする。 The output unit 13 outputs predicted breakage time information representing the predicted breakage time calculated by the prediction unit 12. For example, when a display request for predicted breakage time information and information specifying the water pipe for which the user wants to display the predicted breakage time information (i.e., the water pipe to be displayed) are input to the prediction device 1 by the user's operation of the input device 5, the output unit 13 causes the display device 7 to display the predicted breakage time information of the water pipe to be displayed. That is, the output unit 13 has a function of controlling the display operation of the display device 7. For example, a display template used to display the predicted breakage time information is given to the prediction device 1, and the output unit 13 uses the display template to display the predicted breakage time information of the water pipe to be displayed on the screen of the display device 7. The form of the display template is not limited, but an example is shown in FIG. 2. In the example of FIG. 2, the display template is in the form of a table, and in the table, the predicted breakage time information of the water pipe to be displayed is associated with the attribute information of the water pipe and the information of the predicted service life. In the first embodiment, as described above, the years prediction model used to calculate the predicted service life is an explainable model. For this reason, an explanation of the basis for the calculated predicted years of use is output from the years prediction model. This explanation of the basis is stored in database 4 in association with the information on the predicted years of use. When the output unit 13 displays the information on the predicted years of use on the display device 7, the explanation of the basis may also be output to the display device 7 and displayed on the display device 7. For example, the explanation of the basis may be incorporated into a table as shown in FIG. 2 and displayed as a pop-up as shown in FIG. 3.

なお、出力部13は、複数の水道管に関する予測破損時期情報を含む情報を図2のような表で表示する場合に、ユーザによる入力装置5の操作により入力された要求に応じてそれら情報をソートする機能を備えていてもよい。つまり、出力部13は、複数の予測対象の水道管に関する予測破損時期情報を含む情報を、ユーザからの要求に応じて、予測破損時期の順に並べたり、布設年度の古い順に並べたり、予め区分けされた地域ごとにまとめて表示してもよい。 When the output unit 13 displays information including predicted breakage time information for multiple water pipes in a table such as that shown in FIG. 2, the output unit 13 may have a function of sorting the information in response to a request input by a user operating the input device 5. In other words, the output unit 13 may display information including predicted breakage time information for multiple water pipes to be predicted in order of predicted breakage time, in order of oldest installed year, or grouped together by predefined region in response to a user request.

また、出力部13は、図4に表されるような表示態様でもって水道管に関する予測破損時期情報の根拠の説明を表示装置7に表示してもよい。図4の例では、説明が要求された水道管(図4の例では、管識別情報:Ab-fmwの水道管)について、年数予測モデルから出力された根拠の説明の情報が表やグラフを用いて表されている。つまり、表示装置7には、年数予測モデルが水道管の予測使用年数の算出に用いた水道管の特徴量の情報が表の態様でもって表示されると共に、対象の水道管(例えば管識別情報:Ab-fmwの水道管)の予測使用年数に影響を与えている特徴量の関与の度合い(重要度)が表示されている。さらに、図4の例では、表示装置7には、それら表やグラフに表されている事項に基づいた根拠の説明が文章により表されている。 The output unit 13 may also display on the display device 7 an explanation of the basis of the predicted breakage time information for the water pipe in a display format as shown in FIG. 4. In the example of FIG. 4, the explanation of the basis output from the age prediction model for the water pipe for which an explanation was requested (in the example of FIG. 4, the water pipe with pipe identification information: Ab-fmw) is displayed using a table or graph. In other words, the display device 7 displays information on the water pipe's feature values used by the age prediction model to calculate the predicted years of use of the water pipe in the form of a table, and also displays the degree of involvement (importance) of the feature values that affect the predicted years of use of the target water pipe (for example, the water pipe with pipe identification information: Ab-fmw). Furthermore, in the example of FIG. 4, the display device 7 displays a sentence explaining the basis based on the items shown in the table or graph.

出力部13が予測破損時期情報を表示装置7に表示する別の態様の一例として、図5に表されるような地図30に予測破損時期情報を重畳させる表示態様がある。図5の例では、地図30において、表示対象の水道管が埋設されている道路部分に、当該水道管の予測破損時期を表す色やパターンの情報が重畳されている。つまり、水道管の予測破損時期が西暦2025年までの期間内である場合には、予測破損時期を表す情報はAパターンの色あるいはハッチングであると定められ、水道管の予測破損時期が西暦2026年~2030年の期間内である場合には、予測破損時期を表す情報はBパターンの色あるいはハッチングであると定められるという如く、予測破損時期を表す色やハッチングが定められている。地図30において、表示対象の水道管が埋設されている道路部分に、予め定められた色やハッチングによって表される水道管の予測破損時期の情報が重畳されている。なお、図5に表されるように、地図30に水道管の予測破損時期の情報が重畳される場合には、出力部13には、ユーザによる入力装置5の操作により、表示したい水道管(表示対象の水道管)が埋設されている地域を表す情報が入力される。これにより、出力部13は、表示対象の水道管が埋設されている地域を含む地図30を表示装置7に表示できる。 As another example of the display mode in which the output unit 13 displays the predicted breakage time information on the display device 7, there is a display mode in which the predicted breakage time information is superimposed on a map 30 as shown in FIG. 5. In the example of FIG. 5, the map 30 has color or pattern information representing the predicted breakage time of the water pipe superimposed on the road portion in which the water pipe to be displayed is buried. In other words, if the predicted breakage time of the water pipe is within the period up to 2025, the information representing the predicted breakage time is determined to be the color or hatching of pattern A, and if the predicted breakage time of the water pipe is within the period from 2026 to 2030, the information representing the predicted breakage time is determined to be the color or hatching of pattern B. In the map 30, the information of the predicted breakage time of the water pipe represented by a predetermined color or hatching is superimposed on the road portion in which the water pipe to be displayed is buried. As shown in FIG. 5, when information on the predicted breakage time of a water pipe is superimposed on the map 30, information indicating the area in which the water pipe to be displayed (the water pipe to be displayed) is buried is input to the output unit 13 by the user operating the input device 5. This allows the output unit 13 to display on the display device 7 the map 30 including the area in which the water pipe to be displayed is buried.

出力部13は、ユーザによる入力装置5の操作により、予測破損時期情報を印刷する指示が予測装置1に入力された場合には、出力部13は、その要求された印刷対象の予測破損時期情報をプリンタ8により印刷させる。 When a user operates the input device 5 to input an instruction to the prediction device 1 to print predicted damage time information, the output unit 13 causes the printer 8 to print the predicted damage time information for the requested item to be printed.

第1実施形態の予測装置1は上記のように構成されている。次に、予測装置1における破損時期予測処理の動作の一例を、図6を参照しながら説明する。図6は、予測装置1における破損時期予測処理の動作の一例を説明するフローチャートである。 The prediction device 1 of the first embodiment is configured as described above. Next, an example of the operation of the damage time prediction process in the prediction device 1 will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a flowchart explaining an example of the operation of the damage time prediction process in the prediction device 1.

例えば、ユーザによる入力装置5の操作によって、破損時期予測処理を開始する要求が予測装置1に入力されると、取得部11がその処理開始の要求を受け取る(図6におけるステップ101)。この処理開始の要求には、予測対象の水道管に対応する管識別情報が関連付けられている。取得部11は、その管識別情報を用いて、予測対象の水道管の属性情報をデータベース4から取得する(ステップ102)。 For example, when a request to start a breakage time prediction process is input to the prediction device 1 by a user operating the input device 5, the acquisition unit 11 receives the request to start the process (step 101 in FIG. 6). This request to start the process is associated with pipe identification information corresponding to the water pipe to be predicted. The acquisition unit 11 uses the pipe identification information to acquire attribute information of the water pipe to be predicted from the database 4 (step 102).

その後、予測部12が、予測対象の水道管の予測使用年数を算出する(ステップ103)。第1実施形態では、予測使用年数の算出にAI技術による年数予測モデルが用いられる。つまり、予測部12は、予測対象の水道管の属性情報を年数予測モデルに入力することにより当該年数予測モデルによる算出動作により予測使用年数を算出する。 Then, the prediction unit 12 calculates the predicted years of use of the water pipe to be predicted (step 103). In the first embodiment, a years prediction model using AI technology is used to calculate the predicted years of use. In other words, the prediction unit 12 inputs attribute information of the water pipe to be predicted into the years prediction model, and calculates the predicted years of use by a calculation operation using the years prediction model.

然る後に、予測部12は、予測対象の水道管に関し、属性情報に含まれている布設時期情報と、予測使用年数とを加算することにより、暦年あるいは年度により表される予測破損時期を算出する(ステップ104)。予測部12は、そのように算出された予測破損時期の情報をデータベース4に格納する。データベース4に格納されている予測破損時期の情報には、対応する水道管の管識別情報、属性情報、予測使用年数の情報および予測使用年数が算出された根拠の説明の情報などが関連付けられている。 Then, the prediction unit 12 calculates the predicted failure time expressed in terms of a calendar year or fiscal year by adding the installation date information included in the attribute information and the predicted years of use for the water pipe to be predicted (step 104). The prediction unit 12 stores the information on the predicted failure time calculated in this way in the database 4. The information on the predicted failure time stored in the database 4 is associated with the pipe identification information, attribute information, information on the predicted years of use, and information explaining the basis for calculating the predicted years of use for the corresponding water pipe.

このように破損時期予測処理が実行される。このような処理により算出された予測破損時期情報の表示要求と、表示対象の水道管を特定する情報とがユーザによる入力装置5の操作によって予測装置1に入力された場合には、出力部13が、表示装置7に、表示対象の水道管の予測破損時期情報を表示させる。 The failure time prediction process is executed in this manner. When a request to display the predicted failure time information calculated by this process and information identifying the water pipe to be displayed are input to the prediction device 1 by the user operating the input device 5, the output unit 13 causes the display device 7 to display the predicted failure time information for the water pipe to be displayed.

第1実施形態の予測装置1は、前述したように、AI技術による年数予測モデルを用いて予測使用年数を算出する。その年数予測モデルは、水道管の実績使用年数の情報と当該水道管の属性情報(布設場所情報と布設時期情報と少なくとも1つの劣化関連情報を含む属性情報)との関係データを機械学習することにより生成される。つまり、第1実施形態では、予測使用年数の算出のために、水道管の破損そのものではなく、水道管の実績使用年数と属性情報との関係が着目されている。これにより、第1実施形態では、年数予測モデルは、予測対象の水道管の管識別情報および属性情報の入力を受けて予測使用年数(水道管が埋設されてから破損すると予測されるまでの年数)を出力できる。 As described above, the prediction device 1 of the first embodiment calculates the predicted years of use using a years prediction model based on AI technology. The years prediction model is generated by machine learning relationship data between information on the actual years of use of the water pipe and attribute information of the water pipe (attribute information including information on the installation location, information on the installation time, and at least one piece of deterioration-related information). In other words, in the first embodiment, in order to calculate the predicted years of use, attention is paid to the relationship between the actual years of use of the water pipe and the attribute information, rather than the damage to the water pipe itself. As a result, in the first embodiment, the years prediction model can output the predicted years of use (the number of years from when the water pipe is buried until it is predicted to break) in response to input of the pipe identification information and attribute information of the water pipe to be predicted.

さらに、予測部12は、予測対象の水道管の布設時期を表す布設年(暦年)あるいは布設年度に予測使用年数を加算することにより、暦年あるいは年度により表される予測破損時期(予測対象の水道管が破損してしまうと予測される時期)の情報を算出する。この算出された予測破損時期の情報が予測破損時期情報として出力部13により出力される。この予測破損時期情報は、暦年あるいは年度により表される情報であることから、例えば水道管の更新工事の時期を決定する際に、そのまま用いることができる。つまり、予測破損時期情報は、水道管の更新計画の策定に用い易い情報である。また、予測破損時期情報は暦年あるいは年度により表される情報であることから、当該予測破損時期情報を提示することにより、水道管を更新しなければならない時期を分かり易く伝えることができる。つまり、予測破損時期情報は、当該情報を用いて策定した水道管の更新計画における水道管の更新時期について説明し易い情報である。 Furthermore, the prediction unit 12 calculates information on the predicted breakage time (the time when the predicted water pipe is predicted to break) expressed by the calendar year or fiscal year by adding the predicted years of use to the laying year (calendar year) or laying year that indicates the laying time of the water pipe to be predicted. This calculated information on the predicted breakage time is output by the output unit 13 as predicted breakage time information. Since this predicted breakage time information is information expressed by the calendar year or fiscal year, it can be used as is, for example, when determining the timing of water pipe renewal work. In other words, the predicted breakage time information is information that is easy to use in formulating a water pipe renewal plan. Furthermore, since the predicted breakage time information is information expressed by the calendar year or fiscal year, by presenting the predicted breakage time information, it is possible to clearly communicate the time when the water pipe must be renewed. In other words, the predicted breakage time information is information that makes it easy to explain the renewal time of the water pipe in the water pipe renewal plan formulated using the information.

さらにまた、第1実施形態では、予測破損時期の算出に用いた予測使用年数を算出する年数予測モデルは、説明可能なモデルであることから、算出した予測使用年数の根拠の説明が年数予測モデルから出力される。予測装置1の出力である予測破損時期情報を用いて水道管の更新計画が策定された場合に、その更新計画についての説明に年数予測モデルから出力された説明が利用されることにより、当該更新計画の納得性を高めることができる。 Furthermore, in the first embodiment, the age prediction model that calculates the predicted years of use used to calculate the predicted breakage time is an explainable model, and therefore an explanation of the basis for the calculated predicted years of use is output from the age prediction model. When a water pipe renewal plan is formulated using the predicted breakage time information that is the output of the prediction device 1, the explanation output from the age prediction model is used to explain the renewal plan, thereby making the renewal plan more persuasive.

なお、年数予測モデルを機械学習により生成する際に、因果分析技術により得られた水道管の実績使用年数情報と当該水道管の属性情報との因果関係についての情報をも機械学習させてもよい。これにより、説明可能なモデルである年数予測モデルから出力される予測使用年数の根拠の説明に、予測使用年数と埋設管の属性情報との因果関係に関する説明が含まれ、このことは、算出される予測使用年数や予測破損時期に対する納得性(信頼性)をより高めることができる。 When generating the age prediction model by machine learning, information on the causal relationship between the actual age information of the water pipe obtained by causal analysis technology and the attribute information of the water pipe may also be machine learned. In this way, the explanation of the basis for the predicted age output from the age prediction model, which is an explainable model, includes an explanation of the causal relationship between the predicted age and the attribute information of the buried pipe, which can further increase the persuasiveness (reliability) of the calculated predicted age and predicted time of failure.

また、予測装置1は、図1の点線に表されるような端末装置6と接続してもよい。端末装置6は、通信機能と表示機能を備えた情報機器であり、ここでは、具体例として、スマートフォンやタブレット端末などの可搬型情報機器が挙げられる。予測装置1が端末装置6と接続する場合には、出力部13は次のような機能を備えていてもよい。すなわち、出力部13は、端末装置6から予測破損時期情報の要求と当該要求対象の水道管を特定する情報とを受け取った場合には、その要求に応じた要求対象の水道管の予測破損時期情報を端末装置6に返信(出力)する。なお、第1実施形態では、水道管の予測破損時期情報を受け取ることが許可された端末装置6(あるいはユーザ)が記憶装置40などに予め登録されている。この登録情報と予め定められた認証手法とによって端末装置6(あるいはユーザ)の認証処理が予測装置1により実行される。出力部13は、その認証処理により認証された端末装置6(あるいはユーザ)に予測破損時期情報を出力する。 The prediction device 1 may also be connected to a terminal device 6 as shown by the dotted line in FIG. 1. The terminal device 6 is an information device equipped with a communication function and a display function, and here, as a specific example, a portable information device such as a smartphone or a tablet terminal may be mentioned. When the prediction device 1 is connected to the terminal device 6, the output unit 13 may have the following functions. That is, when the output unit 13 receives a request for predicted breakage time information and information specifying the water pipe that is the subject of the request from the terminal device 6, it returns (outputs) predicted breakage time information of the requested water pipe in response to the request to the terminal device 6. In the first embodiment, the terminal device 6 (or user) that is permitted to receive predicted breakage time information of the water pipe is registered in advance in the storage device 40 or the like. The prediction device 1 performs authentication processing of the terminal device 6 (or user) using this registration information and a predetermined authentication method. The output unit 13 outputs predicted breakage time information to the terminal device 6 (or user) that has been authenticated by the authentication processing.

さらに、予測装置1は、図1の点線に表されるような別のコンピュータ装置(例えばサーバ)9と接続してもよい。予測装置1がコンピュータ装置9と接続する場合には、出力部13は、さらに次のような機能を備えていてもよい。すなわち、出力部13は、コンピュータ装置9から予測破損時期情報の要求と当該要求対象の水道管を特定する情報とを受け取った場合には、その要求に応じた要求対象の水道管の予測破損時期情報をコンピュータ装置9に返信(出力)する。コンピュータ装置9は、例えば、受け取った予測破損時期情報を用いて、将来の管路更新の事業量や事業費の推計を含む水道管の更新計画を生成する。なお、予測破損時期情報が出力される出力先であるコンピュータ装置9は、例えば、端末装置6と同様に、認証処理により認証されたコンピュータ装置である。 Furthermore, the prediction device 1 may be connected to another computer device (e.g., a server) 9 as shown by the dotted line in FIG. 1. When the prediction device 1 is connected to the computer device 9, the output unit 13 may further have the following functions. That is, when the output unit 13 receives a request for predicted breakage time information and information specifying the requested water pipe from the computer device 9, it returns (outputs) the predicted breakage time information of the requested water pipe in response to the request to the computer device 9. For example, the computer device 9 uses the received predicted breakage time information to generate a water pipe renewal plan including an estimate of the future pipe renewal work volume and work costs. Note that the computer device 9, which is the output destination to which the predicted breakage time information is output, is, for example, a computer device authenticated by authentication processing, similar to the terminal device 6.

<第2実施形態>
以下に、本発明に係る第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態の説明で出てきた構成部分と同様な機能の構成部分には同一符号を付し、その重複部分の説明は省略する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described below. In the description of the second embodiment, components having the same functions as those in the description of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions of the overlapping parts will be omitted.

第2実施形態では、第1実施形態で説明した予測装置1における取得部11と予測部12と出力部13が、図7に表されるように、計画策定装置20に組み込まれている。すなわち、計画策定装置20は、水道管の更新計画を策定する機能を備えたコンピュータ装置であり、プロセッサにより構成される演算装置25と、記憶装置26とを備える。記憶装置26は、データやプログラム27を記憶する記憶媒体を備えている。演算装置25は、プログラム27を実行することにより、当該プログラム27に基づいた様々な機能を持つことができる。この演算装置25の機能の一部として、破損時期予測処理に関わる取得部11と予測部12と出力部13が計画策定装置20に備えられている。つまり、計画策定装置20は、埋設管が破損する時期(予測破損時期)を予測する予測装置としても機能する装置である。第2実施形態における取得部11と予測部12と出力部13の機能(構成)は第1実施形態における取得部11と予測部12と出力部13の機能(構成)と同様である。 In the second embodiment, the acquisition unit 11, the prediction unit 12, and the output unit 13 in the prediction device 1 described in the first embodiment are incorporated into the plan development device 20 as shown in FIG. 7. That is, the plan development device 20 is a computer device equipped with a function of developing a water pipe renewal plan, and includes a calculation device 25 composed of a processor and a storage device 26. The storage device 26 includes a storage medium for storing data and a program 27. The calculation device 25 can have various functions based on the program 27 by executing the program 27. As part of the function of the calculation device 25, the plan development device 20 includes the acquisition unit 11, the prediction unit 12, and the output unit 13 related to the breakage time prediction process. That is, the plan development device 20 is a device that also functions as a prediction device that predicts the time when a buried pipe will break (predicted breakage time). The functions (configurations) of the acquisition unit 11, the prediction unit 12, and the output unit 13 in the second embodiment are similar to the functions (configurations) of the acquisition unit 11, the prediction unit 12, and the output unit 13 in the first embodiment.

演算装置25は、機能部として、さらに、計画部28を備えている。計画部28は、予測部12により算出された予測破損時期を用いて、水道管の更新工事の計画(更新計画)を生成する。計画部28が更新計画を生成する手法の一例として、AI技術を用いることが挙げられる。更新計画を生成するAI技術には様々な種類があり、計画部28に採用されるAI技術の種類は限定されず、その説明は省略される。 The computing device 25 further includes a planning unit 28 as a functional unit. The planning unit 28 generates a plan (renewal plan) for water pipe renewal work using the predicted breakage time calculated by the prediction unit 12. One example of a method in which the planning unit 28 generates a renewal plan is to use AI technology. There are various types of AI technology for generating renewal plans, and the type of AI technology employed by the planning unit 28 is not limited, and a description thereof will be omitted.

計画部28は、生成した水道管の更新計画をデータベース4に格納する。このようにデータベース4に格納された水道管の更新計画は、ユーザによる入力装置5の操作により表示装置7の表示が要求された場合には、計画策定装置20によって表示装置7に表示される。この表示装置7における表示態様は限定されず、その説明は省略される。 The planning unit 28 stores the generated water pipe renewal plan in the database 4. When a user operates the input device 5 to request display of the display device 7, the water pipe renewal plan stored in the database 4 is displayed on the display device 7 by the plan development device 20. The display mode on the display device 7 is not limited, and a description thereof will be omitted.

第2実施形態における計画策定装置20(換言すれば予測装置)は第1実施形態の予測装置1と同様の機能を備えていることから、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、計画策定装置20では、予測部12により算出された予測破損時期を用いて水道管の更新計画を計画部28により生成する。予測破損時期は、暦年あるいは年度により表される情報である。このことから、例えば、計画策定装置20の計画部28は、水道管の腐食度合いの情報を用いて計画を生成する場合に比べて、水道管の更新時期を決定する処理において、水道管の更新時期を暦年や年度に変換するというような負荷を小さくすることができる。 The planning device 20 (in other words, the prediction device) in the second embodiment has the same functions as the prediction device 1 in the first embodiment, and can therefore achieve the same effects as the first embodiment. In addition, in the planning device 20, the planning unit 28 generates a water pipe renewal plan using the predicted breakage time calculated by the prediction unit 12. The predicted breakage time is information expressed in terms of a calendar year or fiscal year. As a result, for example, the planning unit 28 of the planning device 20 can reduce the load of converting the water pipe renewal time into a calendar year or fiscal year in the process of determining the water pipe renewal time, compared to when a plan is generated using information on the corrosion level of the water pipe.

なお、計画部28は、予測部12による予測破損時期だけでなく、水道管に関する影響度や耐震度などの情報をも考慮して、水道管の更新工事の計画を生成してもよい。影響度とは、水道管からの大量の漏水や水道管の破裂というような大きな事故が発生してしまった場合の影響の度合いを表す情報である。この影響度は、例えば、水道管の属性情報に含まれる用途情報や流量の情報を用いて計画部28が算出する。また、耐震度は、水道管の耐震性についての情報であり、例えば、水道管の材料や埋設されている地盤の種類などにより定まる。水道管の耐震度は、例えば、水道管の属性情報の一つとして、情報源3(例えば水道管を管理しているシステムのコンピュータ装置やデータベース)から取得される。 The planning unit 28 may generate a plan for water pipe renewal work by considering not only the predicted breakage time by the prediction unit 12, but also information on the impact and earthquake resistance of the water pipe. The impact is information that indicates the degree of impact in the event of a major accident such as a large amount of water leakage from the water pipe or a water pipe bursting. This impact is calculated by the planning unit 28 using, for example, use information and flow rate information included in the attribute information of the water pipe. The earthquake resistance is information on the earthquake resistance of the water pipe, and is determined, for example, by the material of the water pipe and the type of ground in which it is buried. The earthquake resistance of the water pipe is obtained, for example, from an information source 3 (for example, a computer device or database of a system that manages the water pipe) as one of the attribute information of the water pipe.

<その他の実施形態>
本発明は、第1や第2の実施形態に限定されず、様々な実施の態様を採り得る。例えば、第1や第2の実施形態では、予測部12が用いる年数予測モデルとして、例えば水道事業体ごとに複数の年数予測モデルが用意されている例を示している。これに代えて、例えば、何れの水道事業体からも取得できる共通の属性情報の種類を年数予測モデルの生成に用いることにより、水道事業体によらない共通の年数予測モデルが生成されてもよい。この場合には、予測部12は、その共通の年数予測モデルに共通の種類の属性情報を入力することにより、当該年数予測モデルによって予測使用年数を算出する。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the first and second embodiments, and may be embodied in various ways. For example, in the first and second embodiments, an example is shown in which a plurality of year prediction models are prepared for each water utility as the year prediction model used by the prediction unit 12. Alternatively, for example, a common year prediction model independent of the water utility may be generated by using a type of common attribute information that can be acquired from any water utility to generate the year prediction model. In this case, the prediction unit 12 inputs a common type of attribute information into the common year prediction model, and calculates the predicted years of use using the year prediction model.

また、第1や第2の実施形態では、予測部12が用いる年数予測モデルは、説明可能なAI技術を用いて生成されるモデルであって予測使用年数の根拠の説明を出力するモデルである。これに代えて、年数予測モデルは、説明可能なモデルでなくともよい。この場合には、算出した予測使用年数の根拠の説明は年数予測モデルから出力されないが、次のような情報が参考情報として提示されてもよい。その参考情報とは、例えば、水道管の属性情報に表されている要素(例えば埋設されている土壌の土質)が水道管の使用年数に与える影響について予め判明している事項の説明が含まれている。 In the first and second embodiments, the years prediction model used by the prediction unit 12 is a model that is generated using explainable AI technology and outputs an explanation of the basis for the predicted years of use. Alternatively, the years prediction model does not have to be an explainable model. In this case, an explanation of the basis for the calculated predicted years of use is not output from the years prediction model, but the following information may be presented as reference information. The reference information includes, for example, an explanation of matters that are known in advance about the impact that elements represented in the attribute information of the water pipe (for example, the soil quality of the soil in which it is buried) have on the years of use of the water pipe.

さらに、第1や第2の実施形態では、埋設管である水道管を例にして予測装置の構成を説明しているが、例えば、下水道管渠やガス管というような他の種類の埋設管における予測破損時期の算出に関しても、第1や第2の実施形態と同様の予測装置を適用することができる。 Furthermore, in the first and second embodiments, the configuration of the prediction device is described using a buried water pipe as an example, but a prediction device similar to the first and second embodiments can also be applied to the calculation of the predicted breakage time for other types of buried pipes, such as sewer pipes and gas pipes.

さらに、第1実施形態の予測装置1は、図8に表されるような解析部15を備えていてもよい。なお、図8に表される予測装置1においても記憶装置40を備え、また、演算装置10は取得部11と予測部12と出力部13を備えているが、図8では、それらの図示が省略されている。 Furthermore, the prediction device 1 of the first embodiment may include an analysis unit 15 as shown in FIG. 8. Note that the prediction device 1 shown in FIG. 8 also includes a storage device 40, and the calculation device 10 includes an acquisition unit 11, a prediction unit 12, and an output unit 13, but these are omitted from FIG. 8.

解析部15は、予測部12により算出された算出結果や水道管の属性情報を用いて、例えば地域ごとに、複数の水道管の劣化に関する事項を解析する機能を備える。この解析結果は、解析に用いた情報と関連付けられてデータベース4に格納される。また、解析部15による解析結果は、出力部13の機能によって、表示装置7に表示可能となっている。この表示の一例が図8に表されている。さらに、解析部15は、計画策定装置20に備えられていてもよい。 The analysis unit 15 has a function of analyzing the deterioration of a plurality of water pipes, for example, by region, using the calculation results calculated by the prediction unit 12 and attribute information of the water pipes. The analysis results are stored in the database 4 in association with the information used in the analysis. Furthermore, the analysis results by the analysis unit 15 can be displayed on the display device 7 by the function of the output unit 13. An example of this display is shown in FIG. 8. Furthermore, the analysis unit 15 may be provided in the planning device 20.

図9は、本発明に係るその他の実施形態の予測装置の構成を表すブロック図である。この予測装置50は、例えばコンピュータ装置であり、コンピュータプログラムを実行することにより、次のような機能部を持つことができる。すなわち、予測装置50は、取得部51と、予測部52と、出力部53とを備える。 Figure 9 is a block diagram showing the configuration of a prediction device according to another embodiment of the present invention. This prediction device 50 is, for example, a computer device, and can have the following functional units by executing a computer program. That is, the prediction device 50 includes an acquisition unit 51, a prediction unit 52, and an output unit 53.

取得部51は、予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得する。予測部52は、年数予測モデルと、予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、予測対象の埋設管の予測使用年数を算出する。予測使用年数とは、埋設管における布設から破損までの予測される使用年数である。年数予測モデルは、埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され、予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管の予測使用年数を出力する。予測部52は、さらに、予測使用年数と、予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出する。出力部53は、予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する。 The acquisition unit 51 acquires attribute information representing the attributes of the buried pipe to be predicted. The prediction unit 52 calculates the predicted years of use of the buried pipe to be predicted using the years prediction model and the attribute information of the buried pipe to be predicted. The predicted years of use is the predicted years of use of the buried pipe from its installation to its failure. The years prediction model is generated by machine learning the relationship data between the actual years of use information representing the years of use of the buried pipe from its installation to its failure and the attribute information of the buried pipe, and inputs the attribute information of the buried pipe to be predicted and outputs the predicted years of use of the buried pipe. The prediction unit 52 further calculates the time when the buried pipe to be predicted is to be broken as the predicted failure time using the predicted years of use and the laying time information representing the laying time included in the attribute information of the buried pipe to be predicted. The output unit 53 outputs predicted failure time information representing the predicted failure time using a calendar year or a fiscal year.

次に、予測装置50における動作の一例を、図10を参照しながら説明する。図10は、予測装置50の動作の一例を説明するフローチャートである。 Next, an example of the operation of the prediction device 50 will be described with reference to FIG. 10. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of the prediction device 50.

例えば、取得部51が予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得すると(ステップ201)、その属性情報と年数予測モデルとを用いて、予測部52が予測使用年数を算出する(ステップ202)。さらに、予測部52は、算出した予測使用年数と、予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、予測破損時期を算出する(ステップ203)。然る後に、例えば、予測破損時期の出力が要求された場合に、出力部53が予測破損時期情報を出力する(ステップ204)。予測破損時期情報は、予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す情報である。 For example, when the acquisition unit 51 acquires attribute information that represents the attributes of the buried pipe to be predicted (step 201), the prediction unit 52 calculates the predicted years of use using the attribute information and the years prediction model (step 202). Furthermore, the prediction unit 52 calculates the predicted time of failure using the calculated predicted years of use and installation time information that represents the installation time included in the attribute information of the buried pipe to be predicted (step 203). Thereafter, for example, when output of the predicted time of failure is requested, the output unit 53 outputs the predicted time of failure information (step 204). The predicted time of failure information is information that represents the predicted time of failure using a calendar year or fiscal year.

予測装置50は、上述したように、実績使用年数情報と埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成された年数予測モデルを用いて予測使用年数を算出する。さらに、予測装置50は、その算出した予測使用年数と布設時期情報とを用いて予測破損時期を出力し、さらにまた、予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する。この予測破損時期情報は、暦年あるいは年度を用いて表されるものであるから、埋設管の更新計画の策定に用い易く、かつ、計画の策定の根拠について分かり易い情報である。つまり、予測装置50は、埋設管の更新計画の策定に用い易く、かつ、計画の策定の根拠について説明し易い情報を出力できる。 As described above, the prediction device 50 calculates the predicted years of use using a years prediction model generated by machine learning the relationship data between actual years of use information and attribute information of the buried pipe. Furthermore, the prediction device 50 outputs the predicted time of failure using the calculated predicted years of use and installation time information, and further outputs predicted failure time information that expresses the predicted time of failure using a calendar year or fiscal year. Since this predicted failure time information is expressed using a calendar year or fiscal year, it is easy to use in formulating a buried pipe renewal plan, and the basis for formulating the plan is easy to understand. In other words, the prediction device 50 can output information that is easy to use in formulating a buried pipe renewal plan, and that makes it easy to explain the basis for formulating the plan.

1,50 予測装置
11,51 取得部
12,52 予測部
13,53 出力部
1, 50 Prediction device 11, 51 Acquisition unit 12, 52 Prediction unit 13, 53 Output unit

Claims (8)

予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得する取得部と、
埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され前記予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管における布設から破損までの予測される使用年数を予測使用年数として出力する年数予測モデルと、前記予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出し、さらに、当該予測使用年数と、前記予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、前記予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出する予測部と、
前記予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する出力部と
を備える予測装置。
An acquisition unit that acquires attribute information representing attributes of a buried pipe that is a prediction target;
a years prediction model that is generated by machine learning relationship data between actual years of use information, which indicates the years of use of a buried pipe from its installation until its failure, and attribute information of the buried pipe, and that receives attribute information of the buried pipe to be predicted as an input and outputs the years of use predicted from its installation until its failure as an predicted years of use, and a prediction unit that calculates the predicted years of use of the buried pipe to be predicted using the attribute information of the buried pipe to be predicted, and further calculates the time when the buried pipe to be predicted will be damaged as an predicted failure time using the predicted years of use and installation time information, which indicates the time of installation, included in the attribute information of the buried pipe to be predicted;
and an output unit that outputs predicted failure time information that expresses the predicted failure time using a calendar year or fiscal year.
前記年数予測モデルは、算出した予測使用年数の根拠の説明をも出力する説明可能なモデルであり、
前記出力部は、前記予測破損時期情報に加えて、前記年数予測モデルから出力された根拠の説明を含む情報をも出力する
請求項1に記載の予測装置。
The age prediction model is an explainable model that also outputs an explanation of the basis for the calculated predicted age of use,
The prediction device according to claim 1 , wherein the output unit outputs information including an explanation of a basis for the output from the age prediction model, in addition to the predicted failure time information.
前記取得部が埋設管の属性情報として取得し得る情報には複数の種類があり、
年数予測モデルの生成に用いる埋設管の属性情報の種類の相違による複数種の年数予測モデルが用意されており、
前記予測部は、それら複数種の年数予測モデルの中から、前記取得部により取得された前記予測対象の埋設管の属性情報の種類に応じた年数予測モデルを選択し、選択した当該年数予測モデルと、前記取得部により取得された前記予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出する
請求項1に記載の予測装置。
There are multiple types of information that the acquisition unit can acquire as attribute information of the buried pipe,
A plurality of types of age prediction models are prepared based on different types of buried pipe attribute information used to generate the age prediction models;
The prediction device of claim 1, wherein the prediction unit selects from the multiple types of age prediction models a age prediction model that corresponds to the type of attribute information of the buried pipe to be predicted acquired by the acquisition unit, and calculates a predicted number of years of use of the buried pipe to be predicted using the selected age prediction model and the attribute information of the buried pipe to be predicted acquired by the acquisition unit.
前記取得部が取得する前記予測対象の埋設管の属性情報は、埋設管の劣化に関係する要素を表す劣化関連情報を少なくとも含み、
前記年数予測モデルは、埋設管の実績使用年数情報と当該埋設管の劣化関連情報を含む属性情報との関係データを機械学習することにより生成されており、
前記予測部は、前記取得部により取得された劣化関連情報を含む属性情報と、前記年数予測モデルとを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出する
請求項1に記載の予測装置。
The attribute information of the buried pipe to be predicted acquired by the acquisition unit includes at least deterioration-related information representing factors related to deterioration of the buried pipe,
The age prediction model is generated by machine learning relationship data between actual service age information of the buried pipe and attribute information including deterioration-related information of the buried pipe,
The prediction device according to claim 1 , wherein the prediction unit calculates a predicted number of years of use of the buried pipe to be predicted using attribute information including deterioration-related information acquired by the acquisition unit and the number of years prediction model.
前記取得部が取得する前記予測対象の埋設管の属性情報は、当該埋設管の内部を流れている流体に関し予め定められた期間における前記流体の状態を表す情報を含む
請求項1に記載の予測装置。
The prediction device according to claim 1 , wherein the attribute information of the buried pipe to be predicted acquired by the acquisition unit includes information representing a state of the fluid flowing inside the buried pipe during a predetermined period of time.
説明可能なモデルである年数予測モデルは、埋設管の実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との因果分析技術により得られた因果関係についての情報をも機械学習することにより生成されており、当該年数予測モデルから出力される予測使用年数の根拠の説明に、予測使用年数と埋設管の属性情報との因果関係に関する説明が含まれている
請求項2に記載の予測装置。
The prediction device of claim 2, wherein the age prediction model, which is an explainable model, is generated by machine learning information about the causal relationship obtained by causal analysis technology between the actual age information of buried pipes and the attribute information of the buried pipes, and the explanation of the basis for the predicted age of use output from the age prediction model includes an explanation of the causal relationship between the predicted age of use and the attribute information of the buried pipes.
コンピュータによって、
予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得し、
埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され前記予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管における布設から破損までの予測される使用年数を予測使用年数として出力する年数予測モデルと、前記予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出し、さらに、当該予測使用年数と、前記予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、前記予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出し、
前記予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する
予測方法。
By computer,
Acquire attribute information representing attributes of the buried pipe to be predicted;
a predicted service life of the buried pipe to be predicted is calculated using a service life prediction model generated by machine learning relationship data between actual service life information, which indicates the service life of a buried pipe from its installation until its failure, and attribute information of the buried pipe, the model taking the attribute information of the buried pipe to be predicted as an input and outputting the service life predicted for the buried pipe from its installation until its failure as a predicted service life, and the attribute information of the buried pipe to be predicted; and further using the predicted service life and installation time information, which indicates the installation time included in the attribute information of the buried pipe to be predicted, the time when the buried pipe to be predicted is predicted to fail is calculated as a predicted failure time;
A prediction method that outputs predicted failure time information that expresses the predicted failure time using a calendar year or fiscal year.
予測対象の埋設管の属性を表す属性情報を取得する処理と、
埋設管における布設から破損までの使用年数を表す実績使用年数情報と当該埋設管の属性情報との関係データを機械学習することにより生成され前記予測対象の埋設管の属性情報を入力とし埋設管における布設から破損までの予測される使用年数を予測使用年数として出力する年数予測モデルと、前記予測対象の埋設管の属性情報とを用いて、前記予測対象の埋設管の予測使用年数を算出し、さらに、当該予測使用年数と、前記予測対象の埋設管の属性情報に含まれる布設時期を表す布設時期情報とを用いて、前記予測対象の埋設管が破損すると予測される時期を予測破損時期として算出する処理と、
前記予測破損時期を暦年あるいは年度を用いて表す予測破損時期情報を出力する処理と
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
A process of acquiring attribute information representing attributes of a buried pipe to be predicted;
a process of calculating a predicted service life of the buried pipe to be predicted using the attribute information of the buried pipe to be predicted and a service life prediction model which is generated by machine learning relationship data between actual service life information indicating the service life of the buried pipe from its installation until its failure and attribute information of the buried pipe, the model taking the attribute information of the buried pipe to be predicted as an input and outputting the service life predicted for the buried pipe from its installation until its failure as a predicted service life, and further calculating the time when the buried pipe to be predicted is to be broken as a predicted failure time using the predicted service life and installation time information indicating the installation time included in the attribute information of the buried pipe to be predicted;
and outputting predicted breakage time information that expresses the predicted breakage time using a calendar year or fiscal year.
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