JP4309023B2 - Main line search system - Google Patents

Main line search system Download PDF

Info

Publication number
JP4309023B2
JP4309023B2 JP2000150015A JP2000150015A JP4309023B2 JP 4309023 B2 JP4309023 B2 JP 4309023B2 JP 2000150015 A JP2000150015 A JP 2000150015A JP 2000150015 A JP2000150015 A JP 2000150015A JP 4309023 B2 JP4309023 B2 JP 4309023B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
main line
pipe
pipeline
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000150015A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001329575A (en
Inventor
秀幸 三好
誠司 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2000150015A priority Critical patent/JP4309023B2/en
Publication of JP2001329575A publication Critical patent/JP2001329575A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4309023B2 publication Critical patent/JP4309023B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主幹線探索システムに関し、詳しくは、管網中に任意に設定した給水点に対して水源からの水を最も多く供給するルートを主幹線として抽出するためのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、管網中に任意に指定された給水点に対して水源から最も多く水を供給するルートを抽出するための専用のシステムは存在しない。又、類似する技術として管網中に指定した任意の交点における水の流向や流量を水理解析の技術によって求めるものは存在し(例えば、特開平6‐274576号公報)、この技術を用いて水源から給水点に至る複数の経路夫々における水量を人為操作によって求め、この複数の経路の中から最も大きい流量となる経路を人為的に選択することで主幹線を求めることも可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
地震被害を考えるに、大規模な地震は水道管に対しても大きい被害を与えるものであり、水道管を復旧するまでの期間も長期に及ぶものとなっている。このことから、地震発生後においても病院や被災者の避難所等の特定の給水点に対して給水を確保する必要性が高いものとなっており、このような特定の給水点に対して水を供給する主幹線を地震発生以前に抽出しておき耐震化工事を行う際のデータとして出力し得るシステムが求められている。しかし、前述した従来の技術では水源と給水点との間の複数の経路夫々を人為的に選択し、夫々の経路における流量を水理解析によって求め、これら複数の経路の流量のうち最大のものを人為的に選択することで主幹線を求めることになるため、手間が掛かるものとなり改善の余地がある。
【0004】
本発明の目的は、大規模な管網においても迅速に主幹線を抽出し得るシステムを合理的に構成する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の特徴(請求項1)は、水源からの水が供給される管網に対して給水点を任意に指定することにより、この給水点と水源との間の複数の経路のうち最大流量の経路で成る主幹線を求める主幹線探索手段と、このように求めた主幹線を出力装置に出力する処理装置とを備えると共に、前記主幹線探索手段が、前記給水点に最も近い位置の交点に対して最も多くの水を供給する経路を抽出し、このように抽出した経路の上流側の交点に対して最も多くの水を供給する経路を抽出するルールに従う処理を水源に達するまで繰り返して行い、このように抽出した複数の経路を主幹線に設定する処理を行うよう構成されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【0006】
本発明の第2の特徴(請求項2)は請求項1において、前記主幹線探索手段が、前記交点と接続する複数の管路の水の流向と流量とを水理解析により求め、流向が水を送り込む側であるもののうち最大流量のものの抽出を行うよう処理形態が設定されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【0007】
本発明の第3の特徴(請求項3)は請求項1又は2において、前記出力装置が管網を表示するディスプレイで構成されると共に、このディスプレイに対してポインティング手段で給水点を設定し、この設定の後、前記主幹線探索手段による主幹線の抽出を行った後には、ディスプレイに対して水源から給水点までの経路を表示するよう前記処理装置の処理形態が設定されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【0008】
本発明の第4の特徴(請求項4)は請求項1〜3のいずれか1項において、管網として、記憶手段に保存された複数の管路布設情報を合成して用いるよう構成されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【0009】
〔作用〕
【0010】
上記第1の特徴によると、管網に対して任意に指定した給水点を基準にして、この給水点に最も近い位置の交点を求め、この交点に対して最も多くの水を供給する経路を抽出し、更に、このように抽出した経路の上流側の交点に対して最も多くの水を供給する経路を抽出するルールに従う処理を水源に達するまで遡る方向に繰り返して行うことになるので、従来の技術のように多数の経路夫々の流量を求め、この複数の流量のうち最大のものを人為的に抽出する処理を行うものと比較すると、単純な形態の処理の繰り返しだけで自動的に主幹線を求め得るものとなり、このように抽出した主幹線を処理装置が出力装置に出力するので、オペレータが出力結果に基づいて主幹線を認識できるものとなる。
【0011】
上記第2の特徴によると、主幹線探索手段が、交点と接続する複数の管路の流向と流量とを水理解析により求め、流向が水を送り込む側のもののうち最大流量のものを抽出するよう処理形態が設定されているので、簡単な処理で済むものとなる。
【0012】
上記第3の特徴によると、ディスプレイに表示された管網中にポインティング手段で給水点を設定した後に、主幹線探索手段を実行することにより、抽出された主幹線がディスプレイに表示されるので、抽出結果を視覚的に認識できるものとなる。
【0013】
上記第4の特徴によると、記憶手段に保存された複数の管路布設情報を合成して用いるので、情報量が大きくなりやすい管網全体の情報を入力する手間を省け、例えば、布設された管路の位置や、管路に付された水量の情報に基づいて主幹線の抽出を行うことも可能となる。
【0014】
〔発明の効果〕
従って、大規模な管網においても給水点を指定するだけで、主幹線を自動的に抽出して認識し得るシステムが合理的に構成されたのである。又、管網が複雑な状態であっても単純で迅速な抽出が可能な処理の繰り返しを行うだけで主幹線を求めるものとなり、ディスプレイの表示に基づいた視覚的な処理だけで主幹線を求め得るものとなり、特別に管網を形成しなくとも既存のデータを用いて主幹線を抽出できるものとなった。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、出力装置としてのCRTや液晶表示装置で構成されるディスプレイ1、及び、記憶手段としてのハードディスク2を内蔵した処理装置としての汎用コンピュータ3夫々を有して管網の地震被害評価システムが構成されている。同図に示すように汎用コンピュータ3にはデータ入力用のキーボード4と、ポインティング手段としてのマウス5が付属しており、又、該汎用コンピュータ3は出力装置としてのプリンター6と接続している。
【0016】
このシステムは、図2に示す如く水源Sからの水が供給される既存の管網PNにおける地震に対して被害と、耐震化を想定した管網における地震に対して推定された被害とを比較して、前記ディスプレイ1やプリンター6に出力する処理を行うプログラムがセットされている。その処理の概要は図3に示すように、第1推定処理(#A)で既存の管網PNに対する地震シミュレーションを行い、このシミュレーションによって推定された被害管路をディスプレイ1に既に表示されている管網中に表示する処理を行うと共に、この被害管路に基づき被害推定処理(#B)で断水人口、あるいは、断水率を推定して、この推定結果をディスプレイ1に表示する処理を行う。又、推定された被害管路の中から耐震化想定処理 (#C)で予め設定された優先順位に従って耐震化を想定する処理を行い、更に、この耐震化想定処理(#C)で想定された想定結果をディスプレイ1の管網中に表示する処理を行うものとなっている。次に、耐震化費用算出処理(#C’)で前記耐震化想定処理(#C)において耐震化を想定した管路を布設するために必要な工事費用を算出すると共に、第2推定処理(#D)で前述のように耐震化を想定した状態の管網に対する地震シミュレーションを行い、このシミュレーションによって推定された被害管路をディスプレイ1の管網中に表示すると共に、この被害管路に基づき被害推定処理(#E)で断水人口、あるいは、断水率を推定し、この推定結果をディスプレイ1に表示する。次に、これら#B・#Eの推定処理の結果を比較処理(#F)で被害の比較を行い、この比較結果を出力処理(#G)で前記ディスプレイ1やプリンター6に出力する処理を行うものとなっている。
【0017】
又、この処理において、第1推定処理(#A)、被害推定処理(#B)、耐震化想定処理(#C)夫々の処理を行う際に用いられる情報の流れだけを示すと、図4に示すようになる。つまり、管網PNを構成する管路情報と、後述する補正情報と、所定の地震情報とに基づいて地震シミュレーションを実行して管網PNを構成する各管路の被害率(Rm)を求め、この各管路の被害率(Rm)と管路長さ情報に基づいて管路の被害確率(Pf)を推定し、このように推定された各管路の被害確率(Pf)と乱数とに基づいて被害管路の推定が行われるものとなっている。以上の処理が第1推定処理(#A)の概要であり、このように推定された被害管路の情報と水理解析情報とに基づいて被害推定処理(#B)、つまり、断水人口や断水率が求められ、又、このように推定された被害管路の情報と重み値(K)との情報とに基づいて耐震化想定処理(#C)が行われるものとなっており、以下にこれらの処理を説明する。
【0018】
第1推定処理(#A)は、図5のフローチャートに示すように、管網PNを構成する管路情報と補正情報とのセットを行った状態で、地震情報に基づいて管路被害率(Rm)を推定し、この管路被害率(Rm)から管路被害確率(Pf)を推定し、管路被害確率(Pf)と乱数とに基づいて被害管路を推定し、このように推定した被害管路と推定された管路の識別情報をメモリに等にストアする処理を行うものとなっている(#101〜105ステップ)。
【0019】
具体的には、#101ステップで管網PNを図6に示す如く所定の距離毎にメッシュ状に区画し、メッシュ状に区画された夫々の領域Zに管路情報をセットする処理と、夫々の領域Zの管路に対して補正情報をセットする処理を行う。ここで、管路情報を保存する管路情報ファイルFaの構造を説明すると、図2に示すように管網PNが存在する領域をは複数のエリアArに分割され、夫々のエリアArに対応する管路情報ファイルFaがハードディスク2に保存されている。ハードディスク2に保存される管路情報ファイルFa(管路布設情報の一例)は、図7に示すように〔ヘッダー〕と〔情報領域〕とを備えて成り、〔ヘッダー〕にはファイル名、作成日、更新日、データ量、エリアArの位置を示すオフセット位置情報等を保存し、〔情報領域〕には管路情報と弁・栓情報と、地理情報とを保存するものとなっており、管路情報として管路の両端の位置、屈曲位置、管種、管径、管長、布設日、埋設深さ、流量(水量)、老朽度、平均圧力変化量、低圧化対象人口、流量比等の情報を含んで成り、弁・栓情報として弁・栓の位置、種類等の情報を含んで成り、地理情報として地形、道路の位置、建造物の位置の情報を含んで成り、地震情報として震度、地震最大加速度、液状化危険度などの情報を含んで成っている。そして、このシステムでは夫々の管路情報ファイルFaの管路情報の位置を座標変換する等の処理により管路が繋ぎ合った状態で、図18に示す如く、ディスプレイ1のウインドウW1内に管網PNとして表示する処理を行い(処理形態は詳述せず)、必要な場合には、別個にウインドウW2を開いて拡大した管路の表示を行うことや、管網PNから選択した管路の情報、即ち、管径、管長、布設年月日等の情報を管路情報ファイルFaから読み出し、その管路の近傍位置に表示する処理を行えるものとなっている。
【0020】
前記補正情報とは、図8〜図11に示す如く、「管種に関する補正係数」Cpと、「管径に関する補正係数」Cdと、「地形・地盤に関する補正係数」Cgと、「液状化に関する補正係数」Clとで構成され、これらの補正係数は地震のシミュレーションを行う際に夫々の管路に与えられる。又、地震情報とは、管網PNが存在する地域に影響を及ぼす活断層等を震源とするもののうち、予め想定した震源で、予め想定した規模のデータ(地方自治体等が保有している)を含んで構成されている。
【0021】
#102ステップは、地震情報に基づいてメッシュ状の領域Z毎の管路被害率(Rm)を推定する処理を行うものとなっている。この地震情報は前述したデータが用いられ、管路被害率(Rm)を推定するには(社)日本水道協会から発表されている式が用いられ、その式は以下の通りである。
【0022】
Rm(α)=Cp×Cd×Cg×Cl×R(α)、
Rm(α):地震動の最大加速度がαにおける被害率、
Cp:管種に関する補正係数、
Cd:管径に関する補正係数、
Cg:地形・地盤に関する補正係数、
Cl:液状化に関する補正係数、
α :地震動の最大加速度(〔gal 〕あるいは〔cm/sec2 〕)、
【0023】
この#102ステップの処理では、管網PNを構成する全ての管路について、管路被害率(Rm)を求めるものであることから、管網PNを構成する全ての管路に対して管路情報ファイルFaの情報に基づいて管種、管径を与える処理を行うと共に、これらの管路に対して地形・地盤に関する補正係数(Cg)や、液状化に関する補正係数(Cl)や、地震動の最大加速度(α)に基づく演算処理を行う。尚、これら地形・地盤に関する補正係数(Cg)や、液状化に関する補正係数(Cl)は前記管路情報ファイルFaに保存しておくことも可能であるが、管路情報ファイルFaの情報量を増大させないため、これらの情報を領域毎に管理するレイヤーを用い、このレイヤーを管網PNが存在する領域に重ね合わせ、レイヤーに設定された情報を重ね合わせた管路夫々に与える等の処理を行うよう処理形態を設定することが有効である。又、地震動の最大加速度(α)はレイヤーに対して領域に対応した情報を設定しておき、このレイヤーに設定された情報を管網PNが存在する重ね合わせることで地震動の情報を管路夫々に与えるよう処理形態が設定されている。
【0024】
#103ステップでは全ての管路について推定された管路被害率(Rm)と、その管路長さ情報(L)(管長)から管路被害確率(Pf)を推定する処理を行う。又、この管路被害確率(Pf)は以下の式で与えられる。
【0025】
Pf=1−EXP(−Rm×L)、
L:管路長さ、
【0026】
#104ステップでは前述のように求めた管路被害確率(Pf)から被害管路を乱数に基づき確率の理論に基づいて推定する。被害管路とは漏水を発生する管路のことであり、夫々の管路に対して設定された管路被害確率(Pf)と、システムで発生させた乱数との大小関係の比較により、具体的には管路被害確率(Pf)の値より乱数の値が小さい場合には被害を受けると推定し、管路被害確率 (Pf)の値より乱数の値が大きい場合には被害を受けないと推定するものであり、この推定を100回程度繰り返して行い、1度でも被害を受けると判別した場合には被害を受けると推定する。
【0027】
#105ステップでは被害を受けると推定した被害管路(破損管路)の識別情報をメモリ等にストアする処理を行うものとなっている。
【0028】
被害推定処理(#B)は、被害を受けた管路の全てについて漏水量を求めると共に、夫々の管路の漏水量を解析し、この漏水による圧力低下から断水する領域を求めるものであり、その処理は図12のフローチャートに示すように、前記 #105ステップでストアした夫々の被害管路を特定するため識別情報のセットを行い(#201ステップ)、この後の水理解析の初期設定で、仮水量(Wt)に漏水管の取り出し量(Wo)をセットし、又、仮水圧(Ht)に漏水管の水圧(Ho)を設定する(#202ステップ)。次に、この仮水圧(Ht)から漏水量(Rt)を算出する(#203ステップ)。この算出には図13に示すように水圧と漏水量とが1.15乗の関係にあることを示す式が用いられる(同図には直径が200mmの管路の水圧と漏水量の関係が示されている)。
【0029】
次に、管路の取り出し量(Wo)に漏水量(Rt)を加え、この結果(Wt)から管路水圧(Hpt)を算出し(#204ステップ)、前記仮水圧(Ht)と管路水圧(Hpt)の平均値を仮水圧(Ht)にセットし(#205ステップ)、この仮水圧(Ht)と管路水圧(Hpt)との絶対値が予め設定された閾値より小さくなるまで#203〜#205ステップの処理を繰り返し(反復し)、仮水圧(Ht)と管路水圧(Hpt)との絶対値が予め設定された閾値より小さくなった際に(収束した際に)処理の繰り返しを終え、その管路水圧(Hpt)、あるいは、その管路に連なる管路の水圧、と断水圧との比較を行い、断水状態に陥る管路と給水可能な管路とを弁別して、断水域を示す情報をディスプレイ1に表示すると共に、メモリにストアする処理を行うものとなっている(#206〜208ステップ)。尚、前述した#203〜#205ステップの処理を繰り返しを行った場合には図14のグラフに示すように、仮水圧(Ht)と漏水量(Rt)と管路水圧(Hpt・同図には水圧と記載)とが変化し、繰り返し処理によって仮水圧(Ht)と漏水量(Rt)と管路水圧(Hpt)が収束し、その結果、管路の水圧として与え得るものとなる。
【0030】
耐震化想定処理(#C)は、図15のフローチャートに示すように、被害管路の情報と重み付け情報とに基づいて、重み値K1〜K6(重み値Kと総称する)を集計し、この重み値K1〜K6を集計(積算)した結果を比較し、この集計値の最も大きい管路から耐震化すべき管路の優先順位としてディスプレイ1に表示し、次に、設定された重み値K以上の管路、若しくは、設定された管路数に基づいて耐震化すべき管路を想定してディスプレイ1表示し、更に、このように想定された管路の情報をメモリにストアする処理を行うものとなっている(#301〜303ステップ)。尚、この処理のように耐震化すべき管路を自動的に設定する処理を行う際に、重み値Kに基づいて耐震化すべき管路を優先順位に従って表示しておき、このように表示されたものから耐震化すべき管路を上位からオペレータが任意の数だけ選択することや、このように表示されたものから耐震化すべき閾値として重み値をオペレータが入力することで、この閾値より大きい値の重み値となるものを耐震化すべき管路を選択するよう処理形態を設定して実施することも可能である。
【0031】
又、この重み値は図16の処理に基づいて夫々の管路に設定されている。具体的には、その管路の被害率(Rm)、その管路の老朽度(Y)、その管路の布設位置(SP)、給水点(DP)、その管路の流量比(Wq)、その管路の平均圧力変化量(Ap)、低圧化対象人口(Lp)に対応して重み値が与えられるものであり、被害率(Rm)については、その管路の補正係数(α1)と被害率(Rm)とを乗じた結果を重み値(K1)として与え、老朽度(Y)については、その管路の補正係数(α2)と老朽度(Y)とを乗じた結果を重み値(K2)として与え、布設位置(SP)については、その管路の補正係数(α3)と重要度点数(N)とを乗じた結果を重み値(K3)として与え、給水点(DP)については、水源Sから給水点DPに至る管路の補正係数(α4)と重要度点数(N)を乗じた結果を重み値(K4)として与え、流量比(Wq)については、その管路の補正係数(α5)と重要度点数(N)とを乗じた結果を重み値(K5)として与え、平均圧力変化量(Ap)については、その管路の補正係数(α6)と重要度点数(N)とを乗じた結果を重み値(K6)として与え、低圧化対象人口(Lp)については、その管路の補正係数(α7)と重要度点数(N)とを乗じた結果を重み値(K7)として与える処理が予め行われている。
【0032】
又、被害率(Rm)では被害率(Rm)が高い管路ほど重み値(K1)を大きくするものであり、老朽度(Y)では老朽度が大きいものほど重み値(K2)を大きくするものであり、布設位置(SP)では直ちに復旧工事を行えない緊急道路に布設されているものを大きい値の重要度点数(N)を設定してあり、給水点(DP)に給水を行う管路では病院や災害時に住民が避難する公共施設等の給水点(DP)に送水する管路を抽出し、これらの管路についてオペレータが設定した重要度が高いものほど大きい値の重要度点数(N)を設定するものであり、流量比(Wq)では管路に流れる流量が大きい管路ほど大きい値の重要度点数(N)を設定するものであり、平均圧力変化量(Ap)では被害時に管路全体に及ぼす圧力変化が大きくなる管路ほど大きい値の重要度点数(N)を設定するものであり、低圧化対象人口(Lp)では被害時に低圧化や断水する人口が大きいものほど大きい値の重要度点数(N)を設定するものである。補正係数α1〜α7については重み値の整合化を図るためにオペレータによって任意に設定される。尚、この重み値を設定する際に、例えば、被害率(Rm)の場合、被害率(Rm)と重み値とを対応させテーブル形式で保存しておき、重み値を与える場合にテーブルから読み出すよう処理形態を設定することも可能である。
【0033】
次に、水源Sから給水点DPに水を送る主幹線Mを選択するための処理を説明する。この処理を行う際には前述のように管路情報ファイルFaからの情報に基づいて管網全体PNをディスプレイ1に表示すると共に、このように表示された状態において、図19のフローチャートに示すように本発明の主幹線探索手段としての主幹線探査ルーチンを実行することで可能になる。つまり、このルーチンが実行されると、給水点DPを選択すべき旨の表示が行われ、この指示に従って、マウス5やキーボード4の操作によってカーソルを病院や地震時に住民が避難する学校や公共施設や、火災発生時に効率的な消火を可能にする位置の消火栓等の位置にセットしてマウス5のスイッチを操作する等の操作により給水点DPの指定を行うものとなる(#401ステップ)。
【0034】
この指定を行う際には図18に示す如く、ディスプレイ1に対して別のウインドウW2を開き、このウインドウW2内に拡大した管網を表示した状態で給水点DPを指定することも可能である。そして、図17に模式的に示された管網PNにおいて、破線で示す経路(主幹線M)に最大の流量が送られるものを例に挙げると、給水点DPが指定されると、この給水点DPに最も近い位置の交点P1が抽出されると共に、この交点P1に接続する全ての経路を抽出し、次に、このように抽出した複数の経路夫々の流向と流量とを水理解析によって求め、この交点に対して水を送り込む経路のうち、最大流量となる経路を抽出する処理を行う。次に、このように抽出した経路における上流側の交点P2を求め、この交点P2おいても接続する全ての経路を抽出し、その経路の流向と流量とを水理解析によって求めて、最大流量となる経路を抽出する処理を、その経路が水源Sと直結することが判別するまで、同図では交点P3〜P6について順次求め、経路が水源Sと直結することが判別した時点で(#402〜#405ステップ)、交点を抽出する処理を停止して、これまで抽出した経路と、最後に抽出された経路を主幹線Mに設定してディスプレイ1に表示し(図を参照)、更に、この給水点DPの名称を付加して、この給水点DPに対する主幹線Mを構成する複数の管路を識別する情報をメモリストア(保存)する処理を行うものとなっている(#408、#409ステップ)。
【0035】
このように抽出された主幹線Mはディスプレイ1に表示された管網PNと重複して表示されるものとなっており、この表示の際には主幹線を示す管路の色を異ならせることや、ブリンクさせることにより強調される。又、主幹線は前述のように水源Sから給水点DPに至って形成された複数を管路の組み合わせたものとなっており、前述した管路を識別する情報は、これらの管路を特定するための情報が連続した構造となり、オペレータはこれらの給水点DPに対応する主幹線Mを構成する管路についてオペレータが任意に重要度点数(N)を設定する操作を行うことになる。又、耐震化費用算出処理(#C’)では耐震化想定処理(#C)で耐震化を想定した各管路の布設替えを行う際の夫々の工事費用を積算した金額が保存される。
【0036】
第2推定処理(#D)は、耐震化想定処理(#C)で管路の一部が耐震化した点が異なるだけで、行われる処理は前述した第1推定処理(#A)と変わりないものとなっており、この後に行われる被害の推定処理(#E)も前述した被害の推定処理(#B)と変わりないものとなっている。
【0037】
そして、比較処理(#F)では、被害の推定処理(#B)で推定した断水領域と断水率と被害の推定処理(#E)で推定した断水領域と断水率とを比較する処理であり、出力処理(#G)その比較結果を、例えば、図20に示す如く、ディスプレイ1に対してウインドウW3を開き「耐震化前」と「耐震化後」との断水人口・断水率を数値で表示すると同時に、管網PNにおいて断水する領域の表示を行い(図中のハッチングの領域)、オペレータが容易に被害の比較を把握できるものにしている。又、このシステムでは比較結果や耐震化に必要な工事費用をプリンター6でプリントすることも可能に構成されている。
【0038】
このように、本発明では、地震情報に基づいて管網PNを構成する管路の破損管路を推定するよう基本的な処理形態が設定されているので、震源が異なる地震や、震源が同じでも震度が異なる地震に対するシミュレーションを容易に行えるばかりでなく、このように推定された被害管路を基にした断水人口・断水率を求めて保存しておき、又、推定された被害管路を予め設定されたルールに基づいて耐震化する想定を行い、このように耐震化が想定された管路に対する地震の被害から断水人口・断水率を求めて、保存していた断水人口・断水率と比較することにより、耐震化前と耐震化後との管網の評価を対比した状態で行え、又、耐震化に必要な工事費用の算出まで行えるものとなっている。
【0039】
特に、地震に対する被害管路を推定する際に、メッシュ状に分割形成された複数の領域Z毎に、その領域Zに含まれる管路の被害確率を求め、乱数との多数回数の比較により被害管路を推定するので想定が容易で確率の理論に基づいた無理のない管路を抽出するものとなり、このように抽出した被害管路の水圧から漏水量を求める処理と、この漏水量に基づいて水圧を求める処理とを繰り返して(反復して)収束するまで行うことで精度高く管路の水圧を求め得るものとなっており、しかも、地震により推定された複数の被害管路のうち、耐震化すべき管路を予め設定されたルールに従って選択するので選択に手間が掛からないものとなり、このルールに基づいた選択の結果、断水人口・断水率の改善を図るものばかりでなく、被害を受けやすい管路の被害を低減し、老朽度の高い管路の耐震化を促進し、地震災害時には復旧工事に時間を掛けずに済むものとし、地震災害時には病院や公共施設への給水を維持し、地震災害時には断水領域を小さくし、地震災害時には管網PN全体での圧力低下を小さくするものとなっている。又、市町村で管網PNを管理するための管路情報ファイルFaを用いることが可能であるので特別に管網PNをデータ化する必要がなく簡便に処理を行えるものとなっている。
【0040】
そして、管網中から病院や公共施設への給水を維持するための主幹線Mを抽出する場合には、ディスプレイ1に表示された管網中に給水点DPを指定する操作を行い、主幹線探索の処理を実行するだけで、主幹線Mが抽出されるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】システムの全体図
【図2】管網を示す図
【図3】処理の流れを示すブロック図
【図4】情報の流れを示すブロック図
【図5】第1推定処理のフローチャート
【図6】管網に設定されたメッシュを示す図
【図7】管路情報ファイルの構造を示す図
【図8】管種に関する補正係数を一覧化した図
【図9】管径に関する補正係数を一覧化した図
【図10】地形・地盤に関する補正係数を一覧化した図
【図11】液状化に関する補正係数を一覧化した図
【図12】被害推定処理のフローチャート
【図13】水圧と漏水量との関係をグラフで表した図
【図14】漏水管路の水圧解析時の漏水量・仮水圧・水圧の変化をグラフで表した図
【図15】耐震化想定処理のフローチャート
【図16】重み付け処理の式を一覧化した図
【図17】管網の模式図
【図18】管網全体と管網の一部とをディスプレイに表示した状態を示す図
【図19】主幹線探査ルーチンのフローチャート
【図20】比較結果をディスプレイに表示した状態を示す図
【符号の説明】
1,6 出力装置
3 処理装置
2 記憶手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a main line search system, and more particularly, to a system for extracting, as a main line, a route for supplying the most water from a water source to a water supply point arbitrarily set in a pipe network.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is no dedicated system for extracting a route for supplying the most water from a water source to a water supply point arbitrarily designated in a pipe network. As a similar technique, there is a technique for obtaining the flow direction and flow rate of water at an arbitrary intersection specified in a pipe network by a hydraulic analysis technique (for example, JP-A-6-274576). It is also possible to obtain the main line by manually determining the amount of water in each of a plurality of routes from the water source to the water supply point and artificially selecting a route having the largest flow rate from the plurality of routes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Considering earthquake damage, large-scale earthquakes cause great damage to water pipes, and it takes a long time to restore the water pipes. For this reason, it is highly necessary to secure water supply to specific water supply points such as hospitals and evacuation centers for disaster victims even after the occurrence of an earthquake. There is a need for a system that can extract the main line that supplies power before the earthquake occurs and output it as data when performing seismic retrofitting work. However, in the conventional technique described above, each of a plurality of paths between the water source and the water supply point is artificially selected, and the flow rate in each path is obtained by hydraulic analysis. Since the main line is obtained by artificially selecting, it takes time and there is room for improvement.
[0004]
An object of the present invention is to rationally configure a system that can quickly extract a main line even in a large-scale pipe network.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A first feature of the present invention (Claim 1) is that a water supply point is arbitrarily designated for a pipe network to which water from a water source is supplied, so that a plurality of paths between the water supply point and the water source can be obtained. The main line search means for obtaining the main line consisting of the path of the maximum flow rate and a processing device for outputting the main line thus obtained to the output device, and the main line search means are closest to the water supply point The route that supplies the most water to the intersection of the positions is extracted, and the processing according to the rule for extracting the route that supplies the most water to the intersection on the upstream side of the extracted route reaches the water source. The operation and the effect are as follows. It is configured to perform the process of setting the plurality of routes extracted as described above to the main line.
[0006]
A second feature of the present invention (Claim 2) is that, in Claim 1, the main line searching means obtains the water flow direction and flow rate of a plurality of pipe lines connected to the intersection by hydraulic analysis, and the flow direction is The processing mode is set so as to extract the one having the maximum flow rate from the water feeding side, and its operation and effect are as follows.
[0007]
According to a third feature of the present invention (Claim 3), in Claim 1 or 2, the output device is configured by a display for displaying a pipe network, and a water supply point is set by pointing means for the display. After this setting, after the main line is extracted by the main line searching means, the processing mode of the processing device is set so that the route from the water source to the water supply point is displayed on the display. The operation and effect are as follows.
[0008]
According to a fourth feature of the present invention (Claim 4), in any one of Claims 1 to 3, the pipe network is configured to combine and use a plurality of pipe laying information stored in the storage means. The operation and effect are as follows.
[0009]
[Action]
[0010]
According to the first feature, an intersection point closest to the water supply point is obtained on the basis of a water supply point arbitrarily designated for the pipe network, and a route for supplying the most water to the intersection point is obtained. In addition, since the processing according to the rule for extracting the route that supplies the most water to the intersection on the upstream side of the extracted route is repeated in the direction going back to the water source, Compared with the one that obtains the flow rate of each of a number of paths as in the above technique and performs the process of artificially extracting the maximum of the multiple flow rates, it is automatically performed only by repeating simple processing. The trunk line can be obtained, and the processing apparatus outputs the main trunk line extracted in this way to the output device, so that the operator can recognize the main line based on the output result.
[0011]
According to the second feature, the main line searching means obtains the flow direction and flow rate of a plurality of pipelines connected to the intersection by hydraulic analysis, and extracts the flow rate having the maximum flow rate from the side that feeds water. Since the processing mode is set, simple processing is sufficient.
[0012]
According to the third feature, the extracted main line is displayed on the display by executing the main line search means after setting the water supply point with the pointing means in the pipe network displayed on the display. The extraction result can be visually recognized.
[0013]
According to the fourth feature, since the plurality of pipe laying information stored in the storage means are combined and used, it is possible to save the trouble of inputting information on the entire pipe network, which tends to increase the amount of information. It is also possible to extract the main line based on the information on the position of the pipeline and the amount of water attached to the pipeline.
[0014]
〔The invention's effect〕
Therefore, a system that can automatically extract and recognize a main trunk line simply by specifying a water supply point even in a large-scale pipe network has been rationally configured. In addition, even if the pipe network is complex, the main line can be obtained simply by repeating the processing that allows simple and quick extraction, and the main line can be obtained only by visual processing based on the display on the display. The main line can be extracted using existing data without forming a special pipe network.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, there is a display 1 composed of a CRT or liquid crystal display device as an output device, and a general-purpose computer 3 as a processing device having a built-in hard disk 2 as storage means. Damage assessment system is configured. As shown in the figure, the general-purpose computer 3 is provided with a data input keyboard 4 and a mouse 5 as pointing means, and the general-purpose computer 3 is connected to a printer 6 as an output device.
[0016]
This system compares the damage caused by an earthquake in an existing pipe network PN supplied with water from a water source S as shown in FIG. 2 with the damage estimated for an earthquake in a pipe network assuming earthquake resistance. A program for performing processing to output to the display 1 or the printer 6 is set. As shown in FIG. 3, the outline of the process is shown in FIG. 3 in which the first estimation process (#A) performs an earthquake simulation for the existing pipe network PN, and the damaged pipeline estimated by this simulation is already displayed on the display 1. A process for displaying in the pipe network and a process for displaying the estimated result on the display 1 by estimating a water-stopping population or a water-stopping rate by the damage estimation process (#B) based on the damaged pipe line are performed. In addition, a process for assuming earthquake resistance is performed from the estimated damaged pipelines in accordance with the priority order set in advance in the earthquake resistance assumption process (#C), and further assumed in the earthquake resistance assumption process (#C). The process of displaying the assumed result in the pipe network of the display 1 is performed. Next, in the seismicization cost calculation process (#C ′), the construction cost necessary for laying the pipeline assumed to be seismic resistance in the earthquake resistance assumption process (#C) is calculated, and the second estimation process ( In #D), as described above, an earthquake simulation is performed on a pipe network that is assumed to be earthquake resistant, and the damage pipeline estimated by this simulation is displayed in the pipe network of the display 1, and based on this damage pipeline. In the damage estimation process (#E), a water-stopping population or a water-stopping rate is estimated, and the estimation result is displayed on the display 1. Next, the comparison process (#F) compares the results of the #B and #E estimation processes, and the comparison process (#G) outputs the comparison results to the display 1 and the printer 6. It is to do.
[0017]
In this process, only the information flow used when performing the first estimation process (#A), the damage estimation process (#B), and the earthquake resistance assumption process (#C) is shown in FIG. As shown. That is, the damage rate (Rm) of each pipeline constituting the pipeline PN is obtained by executing an earthquake simulation based on pipeline information constituting the pipeline PN, correction information described later, and predetermined earthquake information. The damage probability (Pf) of the pipe is estimated based on the damage rate (Rm) and the pipe length information of each pipe, and the damage probability (Pf) of each pipe and the random number thus estimated are estimated. Based on this, the damage pipeline is estimated. The above process is the outline of the first estimation process (#A), and the damage estimation process (#B) based on the information on the damaged pipeline and the hydraulic analysis information estimated in this way, that is, The water cut-off rate is calculated, and the seismic anticipation process (#C) is performed based on the information on the damaged pipeline estimated in this way and the information on the weight value (K). These processes are described below.
[0018]
As shown in the flowchart of FIG. 5, the first estimation process (#A) is a state in which the pipeline information constituting the pipeline PN and the correction information are set, and the pipeline damage rate ( Rm) is estimated, the pipe damage probability (Pf) is estimated from this pipe damage rate (Rm), and the damage pipe is estimated based on the pipe damage probability (Pf) and a random number. A process for storing the identification information of the estimated damaged pipeline in the memory or the like is performed (steps # 101 to 105).
[0019]
Specifically, in step # 101, the pipe network PN is partitioned into meshes at predetermined distances as shown in FIG. 6, and the pipeline information is set in each region Z partitioned in meshes, respectively. The correction information is set for the pipeline in the area Z. Here, the structure of the pipeline information file Fa that stores the pipeline information will be described. As shown in FIG. 2, the area where the pipeline PN exists is divided into a plurality of areas Ar corresponding to the respective areas Ar. A pipeline information file Fa is stored in the hard disk 2. The pipe line information file Fa (an example of pipe laying information) stored in the hard disk 2 includes [header] and [information area] as shown in FIG. Save the date, update date, data amount, offset position information indicating the position of the area Ar, etc., [information area] is to store the pipeline information, valve / plug information, and geographic information, As the pipeline information, the position of both ends of the pipeline, bending position, pipe type, pipe diameter, pipe length, laying depth, burial depth, flow rate (water volume), aging, average pressure change, low pressure target population, flow rate ratio, etc. Information, including information on the position and type of valves and plugs as valve / plug information, including information on topography, road position, and building position as geographic information, and as earthquake information It contains information such as seismic intensity, earthquake maximum acceleration, and liquefaction risk. There. In this system, as shown in FIG. 18, the pipe network is displayed in the window W1 of the display 1 in a state where the pipes are connected by a process such as coordinate conversion of the position of the pipe information in each pipe information file Fa. PN is displayed (the processing form is not described in detail), and if necessary, the window W2 is opened separately to display the enlarged pipeline, or the pipeline selected from the pipeline PN Information, that is, information such as pipe diameter, pipe length, laying date, and the like is read from the pipe line information file Fa and displayed at a position near the pipe line.
[0020]
As shown in FIGS. 8 to 11, the correction information includes a “correction coefficient related to pipe type” Cp, a “correction coefficient related to pipe diameter” Cd, a “correction coefficient related to landform / ground” Cg, and a “correction coefficient related to liquefaction”. These correction coefficients are given to the respective pipes when the earthquake is simulated. In addition, the earthquake information is a presumed seismic source out of active faults that affect the area where the pipe network PN exists, and data of a presumed scale (held by local governments, etc.) It is comprised including.
[0021]
Step # 102 performs a process of estimating the pipe damage rate (Rm) for each mesh-shaped area Z based on the earthquake information. The above-mentioned data is used for this earthquake information, and the formula published by Japan Water Works Association is used to estimate the pipe damage rate (Rm). The formula is as follows.
[0022]
Rm (α) = Cp × Cd × Cg × Cl × R (α),
Rm (α): Damage rate when the maximum acceleration of ground motion is α
Cp: correction coefficient for tube type,
Cd: correction coefficient related to pipe diameter,
Cg: correction factor for topography and ground,
Cl: correction coefficient for liquefaction,
α: Maximum acceleration of ground motion ([gal] or [cm / sec2]),
[0023]
In the process of step # 102, since the pipe damage rate (Rm) is obtained for all the pipes constituting the pipe network PN, the pipe lines for all the pipes constituting the pipe network PN are obtained. Based on the information in the information file Fa, the pipe type and pipe diameter are given, and the correction coefficient (Cg) related to topography and ground, correction coefficient (Cl) related to liquefaction, earthquake motion, etc. Arithmetic processing based on the maximum acceleration (α) is performed. The correction coefficient (Cg) related to the terrain / ground and the correction coefficient (Cl) related to liquefaction can be stored in the pipeline information file Fa. In order not to increase, a layer that manages this information for each area is used, this layer is overlaid on the area where the pipe network PN exists, and the information set in the layer is given to each of the overlapped pipes. It is effective to set the processing mode so that it is performed. In addition, the maximum acceleration (α) of the earthquake motion is set for the layer corresponding to the area, and the information set for this layer is superposed on the pipe network PN so that the information on the earthquake motion can be obtained for each pipeline. The processing form is set to be given to
[0024]
In step # 103, processing is performed to estimate the pipe damage probability (Pf) from the pipe damage rate (Rm) estimated for all pipes and the pipe length information (L) (pipe length). The pipe damage probability (Pf) is given by the following equation.
[0025]
Pf = 1−EXP (−Rm × L),
L: pipeline length,
[0026]
In step # 104, the damaged pipeline is estimated based on the probability theory based on the random number from the pipeline damage probability (Pf) obtained as described above. Damaged pipes are pipes that generate water leakage, and are compared by comparing the magnitude relationship between the pipe damage probability (Pf) set for each pipe and the random number generated by the system. Therefore, if the random number value is smaller than the value of the pipeline damage probability (Pf), it is estimated that damage will be caused, and if the random number value is larger than the value of the pipeline damage probability (Pf), no damage will be caused. This estimation is repeated about 100 times, and if it is determined that it will be damaged even once, it is estimated that it will be damaged.
[0027]
In step # 105, the identification information of the damaged pipeline (damaged pipeline) estimated to be damaged is stored in a memory or the like.
[0028]
The damage estimation process (#B) calculates the amount of water leakage for all damaged pipelines, analyzes the amount of water leakage in each pipeline, and determines the area where water is shut off from the pressure drop due to this water leakage. As shown in the flowchart of FIG. 12, the process sets identification information to identify each damaged pipeline stored in the step # 105 (step # 201). Then, the removal amount (Wo) of the leakage pipe is set to the temporary water amount (Wt), and the water pressure (Ho) of the leakage pipe is set to the temporary water pressure (Ht) (Step # 202). Next, the amount of water leakage (Rt) is calculated from this temporary water pressure (Ht) (step # 203). For this calculation, as shown in FIG. 13, an expression is used to indicate that the water pressure and the amount of water leak are in the 1.15th power relationship (in FIG. It is shown).
[0029]
Next, the amount of water leakage (Rt) is added to the pipe removal amount (Wo), and the pipe water pressure (Hpt) is calculated from the result (Wt) (Step # 204). The temporary water pressure (Ht) and the pipe line are calculated. The average value of the water pressure (Hpt) is set to the temporary water pressure (Ht) (step # 205), and the absolute value of the temporary water pressure (Ht) and the pipe water pressure (Hpt) becomes smaller than a preset threshold value #. Steps 203 to # 205 are repeated (repeated), and when the absolute values of the temporary water pressure (Ht) and the pipe water pressure (Hpt) become smaller than a preset threshold value (when converged), After the repetition, the pipe water pressure (Hpt), or the water pressure of the pipe connected to the pipe, is compared with the water shutoff pressure, and the pipe that falls into the water shutoff state is distinguished from the pipe that can be supplied with water. Information indicating the water outage area is displayed on the display 1 and a memo It has become to perform the processing to be stored in (# 206 - 208 steps). When the above-described steps # 203 to # 205 are repeated, as shown in the graph of FIG. 14, the temporary water pressure (Ht), the water leakage amount (Rt), and the pipe water pressure (Hpt. And the water pressure (Ht), the water leakage amount (Rt), and the pipe water pressure (Hpt) converge as a result of repeated treatment, and as a result, the water pressure can be given as the pipe water pressure.
[0030]
As shown in the flowchart of FIG. 15, the seismic anticipation process (#C) counts weight values K1 to K6 (collectively referred to as weight value K) based on the damage pipeline information and weighting information. The result of totaling (accumulating) the weight values K1 to K6 is compared and displayed on the display 1 as the priority order of the pipes to be made earthquake resistant from the pipe having the largest total value, and then the set weight value K or more The display 1 is displayed on the assumption of the pipes to be made earthquake-resistant based on the number of pipes set or the number of pipes set, and the information of the pipes thus assumed is stored in the memory. (Steps # 301 to 303). In addition, when performing the process of automatically setting the pipe to be quake resistant as in this process, the pipe to be quake proof is displayed according to the priority order based on the weight value K, and displayed in this way. The operator selects an arbitrary number of pipes to be made earthquake-resistant from the top, or the operator inputs a weight value as a threshold to be made earthquake-proof from those displayed in this way. It is also possible to carry out by setting a processing form so as to select a pipeline that should be earthquake-resistant as a weight value.
[0031]
Further, this weight value is set for each pipeline based on the processing of FIG. Specifically, the damage rate (Rm) of the pipeline, the degree of aging of the pipeline (Y), the location of the pipeline (SP), the water supply point (DP), the flow rate ratio (Wq) of the pipeline A weight value is given corresponding to the average pressure change amount (Ap) of the pipeline and the population to be reduced in pressure (Lp), and the damage rate (Rm) is a correction coefficient (α1) of the pipeline The result of multiplying the damage rate (Rm) by the weight value (K1) is given as the weight value (K1), and the degree of aging (Y) is weighted by the result of multiplying the correction coefficient (α2) of the pipe and the degree of aging (Y). As a value (K2), for the laying position (SP), the result of multiplying the correction coefficient (α3) and importance score (N) of the pipeline is given as a weight value (K3), and the water supply point (DP) For, weight the result of multiplying the correction coefficient (α4) of the pipeline from the water source S to the water supply point DP and the importance score (N) (K4), and the flow rate ratio (Wq) is obtained by multiplying the correction coefficient (α5) and importance score (N) of the pipeline as a weight value (K5), and the average pressure change amount (Ap ), The result of multiplying the correction coefficient (α6) of the pipeline and the importance score (N) is given as a weight value (K6), and for the low-pressure target population (Lp), the correction coefficient of the pipeline A process of giving the result of multiplying (α7) and the importance score (N) as a weight value (K7) is performed in advance.
[0032]
In the damage rate (Rm), the higher the damage rate (Rm), the higher the weight value (K1). In the aging degree (Y), the higher the aging degree, the larger the weight value (K2). Pipes that supply water to the water supply point (DP) with a large importance score (N) set for emergency roads that cannot be immediately restored at the installation position (SP) On the road, pipes to be supplied to the water supply points (DP) of hospitals and public facilities where residents evacuate in the event of a disaster are extracted, and the higher the importance set by the operator for these pipes, the higher the importance score ( N) is set, and in the flow rate ratio (Wq), the greater the flow rate that flows through the pipeline, the larger the importance score (N) is set, and the average pressure change (Ap) causes damage. Sometimes the pressure change on the entire pipeline is large The importance score (N) with a larger value is set for the pipeline, and the importance score (N) is set for the low pressure target population (Lp) as the population whose pressure is low or the water is shut off at the time of damage. To do. The correction coefficients α1 to α7 are arbitrarily set by the operator in order to make the weight values consistent. When setting the weight value, for example, in the case of the damage rate (Rm), the damage rate (Rm) is associated with the weight value and stored in a table format, and is read from the table when the weight value is given. It is also possible to set the processing form.
[0033]
Next, a process for selecting the main line M that sends water from the water source S to the water supply point DP will be described. When this processing is performed, the entire pipe network PN is displayed on the display 1 based on the information from the pipe line information file Fa as described above, and in the state displayed in this way, as shown in the flowchart of FIG. In addition, it becomes possible by executing a main line search routine as main line search means of the present invention. In other words, when this routine is executed, a message indicating that the water supply point DP should be selected is displayed, and in accordance with this instruction, the mouse 5 or the keyboard 4 is operated to move the cursor to a hospital or school or public facility where residents are evacuated during an earthquake. Alternatively, the water supply point DP is designated by an operation such as setting a fire hydrant or the like at a position that enables efficient fire extinguishing when a fire occurs and operating the switch of the mouse 5 (step # 401).
[0034]
When performing this designation, as shown in FIG. 18, it is also possible to open another window W2 with respect to the display 1 and designate the water supply point DP in a state where an enlarged pipe network is displayed in this window W2. . Then, in the pipe network PN schematically shown in FIG. 17, when the maximum flow rate is sent to the route (main trunk line M) indicated by the broken line, when the water supply point DP is specified, this water supply The intersection point P1 closest to the point DP is extracted, all the paths connected to the intersection point P1 are extracted, and then the flow direction and the flow rate of each of the plurality of extracted paths are determined by hydraulic analysis. Obtaining and performing a process of extracting the path having the maximum flow rate from the paths for feeding water to the intersection. Next, the upstream intersection P2 in the extracted path is obtained, all connected paths are extracted even at the intersection P2, the flow direction and flow rate of the route are obtained by hydraulic analysis, and the maximum flow rate is obtained. In the same figure, the process of extracting the path to be obtained is sequentially obtained for intersections P3 to P6 until it is determined that the path is directly connected to the water source S, and when it is determined that the path is directly connected to the water source S (# 402). Step # 405), the process of extracting the intersection is stopped, the route extracted so far and the route extracted last are set as the main line M and displayed on the display 1 (see the figure), The name of this water supply point DP is added, and processing for storing (storing) information for identifying a plurality of pipelines constituting the main line M for this water supply point DP is performed (# 408, #). 409 step)
[0035]
The main line M extracted in this way is displayed in an overlapping manner with the pipe network PN displayed on the display 1, and the color of the pipe line indicating the main line is made different in this display. It is emphasized by blinking. Moreover, the main line is a combination of a plurality of pipes formed from the water source S to the water supply point DP as described above, and the information for identifying the pipes identifies these pipes. Therefore, the operator performs an operation of arbitrarily setting the importance score (N) for the pipelines constituting the main line M corresponding to these water supply points DP. In addition, in the seismic cost calculation process (#C ′), an amount obtained by accumulating the respective construction costs when replacing the pipes assumed to be seismic resistance in the seismic resistance assumption process (#C) is stored.
[0036]
The second estimation process (#D) is different from the first estimation process (#A) described above except that a part of the pipeline is earthquake-resistant in the earthquake resistance assumption process (#C). The damage estimation process (#E) performed thereafter is not different from the above-described damage estimation process (#B).
[0037]
The comparison process (#F) is a process for comparing the water shutoff area estimated in the damage estimation process (#B), the water shutoff rate, and the water shutoff area estimated in the damage estimation process (#E) with the water shutoff rate. , Output processing (#G), for example, as shown in FIG. 20, the window W3 is opened on the display 1, and the population and rate of water interruption between “before earthquake resistance” and “after earthquake resistance” are expressed numerically. At the same time as the display, the area where water is shut off in the pipe network PN is displayed (hatched area in the figure) so that the operator can easily grasp the damage comparison. Further, this system is configured so that the printer 6 can print the comparison result and the construction cost required for earthquake resistance.
[0038]
As described above, in the present invention, the basic processing mode is set so as to estimate the damaged pipelines of the pipelines constituting the pipe network PN based on the earthquake information. However, not only can simulations for earthquakes with different seismic intensities be easily performed, but the water outage population and water outage rate based on the damage pipeline estimated in this way are obtained and stored, and the estimated damage pipeline is Based on the rules set in advance, the earthquake is assumed to be earthquake-resistant, and the water-disruption population and water-disruption rate are calculated from the earthquake damage to the pipelines that are supposed to be earthquake-resistant in this way. By comparing, it is possible to compare the evaluation of the pipe network before and after earthquake resistance, and to calculate the construction cost necessary for earthquake resistance.
[0039]
In particular, when estimating damaged pipes for earthquakes, the damage probability of pipes included in each area Z is determined for each of the areas Z divided into meshes, and the damage is determined by comparing the random number with a random number of times. Since the pipeline is estimated, it is easy to assume and based on the theory of probability, a reasonable pipeline is extracted. Based on this amount of leakage, a process for determining the amount of leakage from the water pressure of the damaged pipeline extracted in this way It is possible to obtain the water pressure of the pipe line with high accuracy by repeating (repetitively) the process of obtaining the water pressure until it converges, and among the multiple damaged pipe lines estimated by the earthquake, Since pipes to be seismic resistant are selected according to preset rules, it will not be time-consuming to select, and as a result of selection based on these rules, not only will the improvement of the water cutoff population and water cutoff rate be affected, but there will be damage. And Reduce damage to existing pipes, promote seismic resistance of highly-aged pipes, save time in restoration work in the event of an earthquake disaster, maintain water supply to hospitals and public facilities in the event of an earthquake disaster, In the event of an earthquake disaster, the water cutoff area is reduced, and in the event of an earthquake disaster, the pressure drop across the entire pipe network PN is reduced. In addition, since it is possible to use the pipe line information file Fa for managing the pipe network PN in municipalities, it is not necessary to convert the pipe network PN into data, and processing can be performed easily.
[0040]
Then, when extracting the main line M for maintaining the water supply to the hospital or public facilities from the pipe network, an operation for designating the water supply point DP in the pipe network displayed on the display 1 is performed. The main line M is extracted simply by executing the search process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a system.
FIG. 2 shows a pipe network
FIG. 3 is a block diagram showing the flow of processing.
FIG. 4 is a block diagram showing the flow of information.
FIG. 5 is a flowchart of first estimation processing.
FIG. 6 is a diagram showing a mesh set in a pipe network
FIG. 7 is a diagram showing the structure of a pipeline information file
FIG. 8 is a list of correction factors related to pipe types.
FIG. 9 is a list of correction factors related to pipe diameters.
Fig. 10 List of correction factors related to topography and ground
FIG. 11 is a list of correction coefficients related to liquefaction.
FIG. 12 is a flowchart of damage estimation processing.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between water pressure and water leakage
FIG. 14 is a graph showing changes in water leakage amount, temporary water pressure, and water pressure during water pressure analysis of a water leakage pipe
FIG. 15 is a flowchart of anti-seismic assumption processing.
FIG. 16 is a table listing weighting processing formulas.
FIG. 17 is a schematic diagram of a pipe network.
FIG. 18 is a diagram showing a state in which the entire pipe network and a part of the pipe network are displayed on the display.
FIG. 19 is a flowchart of a main line exploration routine.
FIG. 20 is a diagram showing a state in which the comparison result is displayed on the display.
[Explanation of symbols]
1,6 output device
3 processing equipment
2 storage means

Claims (4)

水源からの水が供給される管網に対して給水点を任意に指定することにより、この給水点と水源との間の複数の経路のうち最大流量の経路で成る主幹線を求める主幹線探索手段と、このように求めた主幹線を出力装置に出力する処理装置とを備えると共に、前記主幹線探索手段が、前記給水点に最も近い位置の交点に対して最も多くの水を供給する経路を抽出し、このように抽出した経路の上流側の交点に対して最も多くの水を供給する経路を抽出するルールに従う処理を水源に達するまで繰り返して行い、このように抽出した複数の経路を主幹線に設定する処理を行うよう構成されている主幹線探索システム。Main line search for the main line consisting of the maximum flow path among the multiple paths between the water supply point and the water source by arbitrarily specifying the water supply point for the pipe network to which water from the water source is supplied And a processing device for outputting the main line thus obtained to the output device, and the main line search means supplies the most water to the intersection point closest to the water supply point. And repeat the process according to the rule to extract the route that supplies the most water to the intersection on the upstream side of the extracted route until the water source is reached. A trunk line search system configured to perform processing for setting a trunk line. 前記主幹線探索手段が、前記交点と接続する複数の管路の水の流向と流量とを水理解析により求め、流向が水を送り込む側であるもののうち最大流量のものの抽出を行うよう処理形態が設定されている請求項1記載の主幹線探索システム。A processing mode in which the main line search means obtains the flow direction and flow rate of water in a plurality of pipelines connected to the intersection by hydraulic analysis, and extracts the flow rate of the largest flow rate among the flow directions on the side where water is fed. The main line search system according to claim 1, wherein: 前記出力装置が管網を表示するディスプレイで構成されると共に、このディスプレイに対してポインティング手段で給水点を設定し、この設定の後、前記主幹線探索手段による主幹線の抽出を行った後には、ディスプレイに対して水源から給水点までの経路を表示するよう前記処理装置の処理形態が設定されている請求項1又は2記載の主幹線探索システム。The output device is composed of a display for displaying a pipe network, and a water supply point is set by pointing means for this display. After this setting, extraction of the main line by the main line search means is performed. The main line search system according to claim 1 or 2, wherein a processing form of the processing device is set so as to display a route from a water source to a water supply point on a display. 管網として、記憶手段に保存された複数の管路布設情報を合成して用いるよう構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の主幹線探索システム。The main line search system according to any one of claims 1 to 3, wherein the main line search system is configured to synthesize and use a plurality of pipe laying information stored in a storage unit as a pipe network.
JP2000150015A 2000-05-22 2000-05-22 Main line search system Expired - Fee Related JP4309023B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000150015A JP4309023B2 (en) 2000-05-22 2000-05-22 Main line search system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000150015A JP4309023B2 (en) 2000-05-22 2000-05-22 Main line search system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001329575A JP2001329575A (en) 2001-11-30
JP4309023B2 true JP4309023B2 (en) 2009-08-05

Family

ID=18655789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000150015A Expired - Fee Related JP4309023B2 (en) 2000-05-22 2000-05-22 Main line search system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4309023B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4383295B2 (en) * 2004-09-13 2009-12-16 株式会社クボタ Evaluation method of hydraulic importance of pipeline
JP4716738B2 (en) * 2005-01-06 2011-07-06 株式会社管総研 Pipeline evaluation method
JP7455054B2 (en) 2020-12-18 2024-03-25 株式会社管総研 Pipeline function evaluation method and conduit design method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001329575A (en) 2001-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001331559A (en) Earthquake-proofing selection system for pipe network
Kappos et al. Development of comprehensive earthquake loss scenarios for a Greek and a Turkish city-structural aspects
JP2009092468A (en) Apparatus, method, and program for estimating disaster damage
Ameri et al. Seismic performance and recovery modeling of natural gas networks at the community level using building demand
JP4309023B2 (en) Main line search system
JP4309024B2 (en) Pipe water pressure estimation system
Jichao et al. Functionality analysis of an urban water supply network after strong earthquakes
Albulescu et al. Assessing the earthquake systemic vulnerability of the urban centres in the South-East region of Romania. The tale of Galați and Brăila Cities, Romania
JP2001329574A (en) Earthquake damage evaluating system for pipe network
JP2007220030A (en) Disaster prevention/disaster recovery support system using geographical information system
JP5850242B2 (en) Simple disaster prevention diagnosis system, method and program thereof
JP3730931B2 (en) Regional earthquake damage situation prediction search system
JP2005068745A (en) Simulation method for rehabilitation of pipe line
CN113536195B (en) Earthquake toughness calculation method and system for community system at earthquake disaster time
JP6274572B2 (en) Tsunami countermeasure system
JP2004310307A (en) Earthquake damage estimation method of buried conduit
JP2008191763A (en) Data processing method
JP6568989B1 (en) Fixed asset management system
JPH09237262A (en) Damage estimating method at the time of earthquake
JP2006077935A (en) Method of evaluating hydraulic importance of pipeline
Meng et al. The research of digital emergency management platform based on GIS—Hebei Yanjiao as a case study
Moratalla et al. Development of LSN-based pipe repair rate models utilising data from the 2011 Christchurch earthquakes
ia Bianco et al. Virtual city for water distribution research in crisis management
Romero et al. Los Angeles water supply response to 7.8 Mw earthquake
JP2004280773A (en) Method for supporting disaster damage prevention project plan, and its system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060927

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090416

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090507

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4309023

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140515

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees