JP6362178B2 - Tsunami inundation prediction system, control device, control method and program for parallel computer system - Google Patents
Tsunami inundation prediction system, control device, control method and program for parallel computer system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6362178B2 JP6362178B2 JP2016122639A JP2016122639A JP6362178B2 JP 6362178 B2 JP6362178 B2 JP 6362178B2 JP 2016122639 A JP2016122639 A JP 2016122639A JP 2016122639 A JP2016122639 A JP 2016122639A JP 6362178 B2 JP6362178 B2 JP 6362178B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inundation prediction
- tsunami
- simulation
- request
- prediction
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 43
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 150
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 96
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 25
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 275
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 113
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 57
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 51
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 description 26
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 12
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000011160 research Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
本発明は、津波浸水予測システム、制御装置、並列計算機システムの制御方法及びプログラムに関する。特に、津波の浸水予測を行う津波浸水予測システム、制御装置、並列計算機システムの制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a tsunami inundation prediction system, a control device, a control method for a parallel computer system, and a program. In particular, the present invention relates to a tsunami inundation prediction system that performs tsunami inundation prediction, a control device, a control method for a parallel computer system, and a program.
気象庁は、地震が発生すると、全国各地に配置された地震計が発するデータに基づいて、震源地やマグニチュードを推定し、推定結果を緊急地震速報として配信する。また、巨大地震の発生に伴い津波が発生する可能性があるため、気象庁は、地震発生による津波発生の可能性を検証し、必要に応じて「津波予報」を各自治体等に通知する。 When an earthquake occurs, the Japan Meteorological Agency estimates the epicenter and magnitude based on data generated by seismometers located in various parts of the country, and distributes the estimation results as emergency earthquake bulletins. In addition, since there is a possibility that a tsunami will occur due to the occurrence of a huge earthquake, the Japan Meteorological Agency verifies the possibility of the occurrence of a tsunami due to the occurrence of an earthquake, and notifies each local government etc. of a “tsunami forecast” if necessary.
非特許文献1によれば、気象庁は、予め構築されたデータベースを参照することで津波予報を作成している。より具体的には、海底の多数地点に対して複数の地震発生シナリオを作成し、各地震発生シナリオにより発生する津波シミュレーションを事前に実行しておく。さらに、地震発生シナリオの内容(震源位置、規模等)とシミュレーション結果(海岸線での津波の高さ)が関係付けられ、津波予報データベースが構築される。 According to Non-Patent Document 1, the Japan Meteorological Agency creates a tsunami forecast by referring to a database constructed in advance. More specifically, a plurality of earthquake occurrence scenarios are created for a large number of locations on the seabed, and a tsunami simulation generated by each earthquake occurrence scenario is executed in advance. In addition, the contents of the earthquake scenario (seismic location, scale, etc.) and the simulation results (the height of the tsunami on the coastline) are related, and a tsunami forecast database is constructed.
気象庁は、上記津波予報データベースを事前に準備しておき、実際に地震が発生した場合には、その震源位置とマグニチュードを検索キーとして、津波予報データベースにアクセスし得られる結果を、実際に発生した地震による津波の高さとして扱う。気象庁は、予報対象となる海岸線の津波高さを用いて津波予報を作成し、自治体等の関係機関に通知する。 The Japan Meteorological Agency prepared the tsunami forecast database in advance, and when an earthquake actually occurred, the actual location of the tsunami forecast database was obtained using the location and magnitude of the earthquake as a search key. Treat as the height of the tsunami caused by the earthquake. The Japan Meteorological Agency creates a tsunami forecast using the tsunami height of the coastline to be forecasted, and notifies relevant agencies such as local governments.
また、津波予報を作成する気象庁以外にも様々な研究機関等にて、地震による津波のシミュレーション(数値シミュレーション)が行われている。例えば、巨大津波に対してどのように対応するかを検討するための防災目的や、巨大津波発生時の被害予測を目的として、津波シミュレーションが行われることがある。 In addition to the Japan Meteorological Agency, which produces tsunami forecasts, various research institutions conduct simulations (numerical simulations) of tsunamis caused by earthquakes. For example, a tsunami simulation may be performed for the purpose of disaster prevention for examining how to deal with a giant tsunami or for the purpose of predicting damage when a giant tsunami occurs.
特許文献1には、津波浸水予測に係るシミュレーションをコンピュータにて実行する際、メッシュサイズ(シミュレーションを行う単位)を変更し、津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for executing a simulation related to tsunami inundation prediction by changing a mesh size (unit for performing simulation) when executing a simulation related to tsunami inundation prediction by a computer.
ここで、上記津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する際の基礎となる計算式、アルゴリズムが非特許文献2に開示されている。非特許文献2は、非線形長波理論とStaggered leap-frog法を利用した津波浸水予測の方法を開示する。具体的には、地震による断層変動から津波発生を経て、震源地から津波の遡上域に至るまでの津波の伝播過程を2次元にて計算する方法が、非特許文献2に開示されている。当該津波浸水予測の手法は、地図上(2次元データ)の各点で波高及び速度等の情報が設定され、津波が発生した場合の沿岸における波高及び浸水水域等をコンピュータによる数値計算により算出する。 Here, Non-Patent Document 2 discloses a calculation formula and an algorithm as a basis for executing the simulation related to the tsunami inundation prediction. Non-Patent Document 2 discloses a method of tsunami inundation prediction using nonlinear long wave theory and Staggered leap-frog method. Specifically, Non-Patent Document 2 discloses a method for calculating in two dimensions the propagation process of a tsunami from a fault change caused by an earthquake to a tsunami generation to the tsunami run-up area. . In this tsunami inundation prediction method, information such as wave height and velocity is set at each point on the map (two-dimensional data), and the wave height and inundated water area etc. on the coast when a tsunami occurs are calculated by numerical calculation with a computer. .
また、津波浸水予測に係るシミュレーションの実行には、所謂、断層パラメータと呼ばれる情報が必要となる。具体的には、断層長、断層幅、平均滑り量、走向、傾斜角、滑り角等により断層の大きさと動き方を規定するのが断層パラメータである。現在では、各種研究機関等が断層パラメータを算出し、当該断層パラメータの提供を行っている。 In addition, in order to execute a simulation related to tsunami inundation prediction, so-called information called a fault parameter is required. Specifically, the fault parameter defines the size and movement of the fault based on the fault length, fault width, average slip amount, strike, inclination angle, slip angle, and the like. Currently, various research institutions calculate fault parameters and provide the fault parameters.
なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。 Each disclosure of the above prior art document is incorporated herein by reference. The following analysis was made by the present inventors.
上述のように気象庁は、現実に発生した地震の震源位置とマグニチュード等に近い地震シナリオを選択し、海岸線における津波の高さを津波予報データベースから検索している。つまり、気象庁の作成する津波予報は、海岸線での波高に関する情報提供に留まっており、陸上の浸水予測までは行われていない。しかしながら、各自治体の防災担当者等は、海岸線からどの程度離れた地域の住民に注意喚起を行えばよいか、どの地域まで津波の浸水被害が及ぶか等の判断を行いたいという要求を有している。つまり、現実に発生した地震の情報(震源位置、マグニチュード等)を用いた、陸上の津波浸水予測まで含めた情報を提供して欲しいという要望が存在する。 As described above, the Japan Meteorological Agency selects earthquake scenarios that are close to the location of the actual earthquake and the magnitude, etc., and searches the tsunami forecast database for the height of the tsunami on the coastline. In other words, the tsunami forecast created by the Japan Meteorological Agency has been limited to providing information on the wave height on the coastline, and has not been conducted to predict inundation on land. However, the disaster prevention officers of each local government have demands to determine how far away from the coastline the residents should be alerted and to which areas the tsunami will be damaged. ing. In other words, there is a demand for providing information including the prediction of land-based tsunami inundation using information on earthquakes that actually occurred (seismic source position, magnitude, etc.).
また、防災担当者等の立場からは、津波浸水予測の結果を得るタイミングも重要である。即ち、防災担当者等は、地震発生から津波到達までの短い時間の間に、正確な津波浸水予測を取得し、当該取得した情報に応じた適切な行動(例えば、住民への注意喚起等)が取れることを期待している。 From the standpoint of disaster prevention officers, the timing for obtaining the results of tsunami inundation prediction is also important. In other words, disaster prevention personnel, etc., acquire accurate tsunami inundation predictions within a short time from the occurrence of the earthquake to the arrival of the tsunami, and take appropriate actions according to the acquired information (for example, alerting residents) I hope you can take it off.
発明者らは、地震発生から津波浸水予測を取得するまでのプロセスを検討した。その結果、津波浸水予測は以下のようなプロセスにより取得できるとの知見を得た。
(1)地震検知
(2)震源地の特定
(3)津波発生の可能性を判定
(4)断層パラメータの算出(断層運動の推定)
(5)津波初期水位の推定
(6)津波浸水予測に係るシミュレーションの実行
The inventors examined the process from the occurrence of an earthquake to obtaining a tsunami inundation prediction. As a result, we learned that tsunami inundation prediction can be obtained by the following process.
(1) Earthquake detection (2) Identification of epicenter (3) Judgment of tsunami occurrence (4) Calculation of fault parameters (estimation of fault motion)
(5) Estimation of tsunami initial water level (6) Execution of simulation related to tsunami inundation prediction
また、発明者らは、上記プロセスは気象庁や各種研究機関等にて個別に実行されるに留まっており、上記プロセスは互いに連携されて実行されるものでは無いことに着目した。その結果、発明者らは、現状では、地震発生から津波浸水予測結果を得るためには、人手を介した上記プロセスの実行が必要であるとの結論に達した。しかし、地震発生という緊急事態の下、上記(1)〜(6)のプロセスが滞りなく実行されるとは限らない。そのため、発明者らは、防災担当者等が必要とするタイミングにて、リアルタイムな津波浸水予測結果を算出することは困難であるとの知見を得た。 In addition, the inventors focused on the fact that the above processes are only executed individually by the Japan Meteorological Agency or various research institutions, and the above processes are not executed in cooperation with each other. As a result, the inventors have reached the conclusion that at present, in order to obtain a tsunami inundation prediction result from the occurrence of an earthquake, it is necessary to carry out the above-described process through human intervention. However, the above processes (1) to (6) are not always executed without delay under an emergency situation of earthquake occurrence. Therefore, the inventors have found that it is difficult to calculate a real-time tsunami inundation prediction result at a timing required by a person in charge of disaster prevention.
また、上記(1)〜(6)の手順のうち、(6)の津波浸水予測に係るシミュレーションは、膨大な量の計算を必要とするため、シミュレーション結果を得るまでに長い時間を要することが分かっている。発明者らは、例えば、研究所等に設置されているような比較的高性能な計算機(所謂、ワークステーション等)を利用したとしても、上記(6)の津波浸水予測に係るシミュレーションには、数十時間以上必要であると考えている(例えば、津波現象を6時間再現時)。 In addition, among the procedures (1) to (6), the simulation related to the tsunami inundation prediction of (6) requires a huge amount of calculation, so it may take a long time to obtain the simulation result. I know. For example, even if the inventors use a relatively high performance computer (so-called workstation or the like) installed in a laboratory or the like, in the simulation related to the tsunami inundation prediction of (6) above, We think that it is necessary for several tens of hours or more (for example, when the tsunami phenomenon is reproduced for 6 hours).
このように、地震発生から短時間(例えば、数十分以内)にて、地震発生に応じた津波浸水予測を得たいというユーザの要望(情報の即時性に対する要望)は満たされていない。さらに、巨大地震の発生に伴い、津波浸水予測を行うための計算機に障害が生じる可能性がある。津波浸水予測を行う計算機等に障害が発生すれば、津波情報を提供するタイミング以前の問題として、自治体の防災担当者等が必要とする情報の提供自体が困難となる。 As described above, the user's desire to obtain a tsunami inundation prediction corresponding to the occurrence of the earthquake within a short time (for example, within several tens of minutes) from the occurrence of the earthquake is not satisfied. Furthermore, with the occurrence of a huge earthquake, there is a possibility that the computer for predicting the tsunami inundation will be damaged. If a failure occurs in a computer that performs tsunami inundation prediction, as a problem before the timing of providing tsunami information, it becomes difficult to provide information required by the local disaster prevention staff.
以上の状況を鑑み、本発明は、地震発生からリアルタイムに生成された津波浸水予測に係る情報をユーザに提供する、信頼性の高い津波浸水予測システム、制御装置、並列計算機システムの制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention provides a user with information related to tsunami inundation prediction generated in real time from the occurrence of an earthquake to a reliable tsunami inundation prediction system, control device, control method for parallel computer system, and program The purpose is to provide.
本発明の第1の視点によれば、それぞれが、複数の計算ノードによりジョブを並列に実行する並列計算機システムと、前記並列計算機システムを制御する制御装置と、を有する、複数の管理センターと、地震発生に伴い生成された地震情報に応じて、津波浸水予測の実行を、前記複数の管理センターのうち少なくとも1以上の管理センターに依頼する、複数のデータ処理サーバと、前記管理センターによる津波浸水予測の結果を、所定の送信先に転送する、複数の転送サーバと、を含み、前記津波浸水予測に係る実行を依頼された管理センターに含まれる前記制御装置は、前記並列計算機システムに前記津波浸水予測に係るジョブを実行させると共に、前記津波浸水予測の結果を、前記複数の転送サーバのうち、前記所定の送信先との接続が確保されている転送サーバに、送信する津波浸水予測システムが、提供される。 According to a first aspect of the present invention, a plurality of management centers each having a parallel computer system that executes jobs in parallel by a plurality of calculation nodes, and a control device that controls the parallel computer system; A plurality of data processing servers that request at least one management center of the plurality of management centers to execute tsunami inundation prediction according to the earthquake information generated with the occurrence of the earthquake, and a tsunami inundation by the management center A plurality of transfer servers that transfer a prediction result to a predetermined transmission destination, and the control device included in a management center requested to execute the tsunami inundation prediction is configured to send the tsunami to the parallel computer system While executing a job related to inundation prediction, the result of the tsunami inundation prediction is connected to the predetermined transmission destination among the plurality of transfer servers. The transfer server that is holding, tsunami inundation prediction system to be transmitted, is provided.
本発明の第2の視点によれば、複数の計算ノードによりジョブを並列に実行する並列計算機システムを制御する制御装置であって、地震発生に伴い生成された地震情報に応じて、津波浸水予測の実行依頼を受け付け、前記津波浸水予測の実行依頼に基づいて、前記並列計算機システムに前記津波浸水予測に係るジョブを実行させ、前記津波浸水予測の結果を、複数の転送サーバのうち、所定の送信先との接続が確保されている転送サーバに送信する、制御装置が、提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a control device for controlling a parallel computer system that executes a job in parallel by a plurality of computation nodes, wherein tsunami inundation prediction is performed according to earthquake information generated when an earthquake occurs. The parallel computer system executes a job related to the tsunami inundation prediction based on the execution request for the tsunami inundation prediction, and the result of the tsunami inundation prediction is determined from a plurality of transfer servers as a predetermined transfer server. A control device is provided that transmits to a transfer server that is secured to a destination.
本発明の第3の視点によれば、複数の計算ノードによりジョブを並列に実行する並列計算機システムの制御方法であって、地震発生に伴い生成された地震情報に応じて、津波浸水予測の実行依頼を受け付けるステップと、前記津波浸水予測の実行依頼に基づいて、前記並列計算機システムに前記津波浸水予測に係るジョブを実行させるステップと、前記津波浸水予測の結果を、複数の転送サーバのうち、所定の送信先との接続が確保されている転送サーバに送信するステップと、を含む並列計算機システムの制御方法が、提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a parallel computer system control method for executing a job in parallel by a plurality of calculation nodes, and executing tsunami inundation prediction according to earthquake information generated when an earthquake occurs. A step of accepting a request, a step of causing the parallel computer system to execute a job relating to the tsunami inundation prediction based on the execution request of the tsunami inundation prediction, and a result of the tsunami inundation prediction, among a plurality of transfer servers, A method for controlling a parallel computer system is provided that includes a step of transmitting to a transfer server that is secured to a connection with a predetermined transmission destination.
本発明の第4の視点によれば、複数の計算ノードによりジョブを並列に実行する並列計算機システムの制御する制御装置に搭載されたコンピュータに実行させるプログラムであって、地震発生に伴い生成された地震情報に応じて、津波浸水予測の実行依頼を受け付ける処理と、前記津波浸水予測の実行依頼に基づいて、前記並列計算機システムに前記津波浸水予測に係るジョブを実行させる処理と、前記津波浸水予測の結果を、複数の転送サーバのうち、所定の送信先との接続が確保されている転送サーバに送信する処理と、を実行させるプログラムが、提供される。
なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a program to be executed by a computer mounted on a control device controlled by a parallel computer system that executes jobs in parallel by a plurality of calculation nodes, and is generated when an earthquake occurs. A process for accepting an execution request for tsunami inundation prediction according to earthquake information, a process for causing the parallel computer system to execute a job related to the tsunami inundation prediction based on the execution request for the tsunami inundation prediction, and the tsunami inundation prediction A program that executes the process of transmitting the result to a transfer server that is secured to a predetermined destination among the plurality of transfer servers is provided.
This program can be recorded on a computer-readable storage medium. The storage medium may be non-transient such as a semiconductor memory, a hard disk, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like. The present invention can also be embodied as a computer program product.
本発明の各視点によれば、地震発生からリアルタイムに生成された津波浸水予測に係る情報をユーザに提供する、信頼性の高い津波浸水予測システム、制御装置、並列計算機システムの制御方法及びプログラムが、提供される。 According to each aspect of the present invention, there is provided a highly reliable tsunami inundation prediction system, control device, parallel computer system control method, and program for providing users with information related to tsunami inundation prediction generated in real time from the occurrence of an earthquake. Provided.
初めに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。 First, an outline of one embodiment will be described. Note that the reference numerals of the drawings attached to the outline are attached to the respective elements for convenience as an example for facilitating understanding, and the description of the outline is not intended to be any limitation.
一実施形態に係る津波浸水予測システムは、複数の管理センター100と、複数のデータ処理サーバ101と、複数の転送サーバ102と、を含む(図1参照)。管理センター100のそれぞれは、複数の計算ノードによりジョブを並列に実行する並列計算機システムと、並列計算機システムを制御する制御装置と、を有する。データ処理サーバ101のそれぞれは、地震発生に伴い生成された地震情報に応じて、津波浸水予測の実行を、複数の管理センター100のうち少なくとも1以上の管理センター100に依頼する。転送サーバ102は、管理センター100による津波浸水予測の結果を、所定の送信先に転送する。津波浸水予測に係る実行を依頼された管理センター100に含まれる制御装置は、並列計算機システムに津波浸水予測に係るジョブを実行させる。当該制御装置は、津波浸水予測の結果を、複数の転送サーバ102のうち、所定の送信先との接続が確保されている転送サーバに、送信する。
The tsunami inundation prediction system according to an embodiment includes a plurality of management centers 100, a plurality of
図1に示す津波浸水予測システムでは、管理センター100にシミュレーションの実行を依頼するデータ処理サーバ101と、津波浸水予測結果を所定の送信先(例えば、図2に示す自治体端末10)に転送する転送サーバ102と、を冗長化した構成を有する。そのため、発生した地震の影響によりデータ処理サーバ101や転送サーバ102の一部に障害が発生したとしても、システム全体に対する影響を緩和できる。即ち、津波浸水予測に係る災害情報を、地震発生からリアルタイムにて生成する津波浸水予測システムの信頼性を高めることができる。
In the tsunami inundation prediction system shown in FIG. 1, a
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Hereinafter, specific embodiments will be described in more detail with reference to the drawings. In addition, in each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the description is abbreviate | omitted.
[第1の実施形態]
第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.
[システム構成]
図2は、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムの全体構成の一例を示す図である。図2を参照すると、津波浸水予測システムは、複数の管理センター2−1〜2−n(nは正の整数、以下同じ)と、複数の自治体端末10−1〜10−5と、気象庁計算機20と、研究所計算機30と、複数のデータ処理サーバ40−1〜40−m(mは正の整数、以下同じ)と、複数の転送サーバ80−1〜80−k(kは正の整数、以下同じ)と、を含んで構成される。管理センター2−1〜2−nのそれぞれは、所謂スーパーコンピュータの管理サイトであり、制御装置50、並列計算機システム60及びデータベース(DB;Data Base)サーバ70と、を含む。なお、以降の説明において、管理センター2−1〜2−nを区別する特段の理由が無い場合には、単に「管理センター2」と表記する。同様に、自治体端末10−1〜10−5は「自治体端末10」、データ処理サーバ40−1〜40−mは「データ処理サーバ40」、転送サーバ80−1〜80−kは「転送サーバ80」、のように適宜表記する。
[System configuration]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment. Referring to FIG. 2, the tsunami inundation prediction system includes a plurality of management centers 2-1 to 2-n (n is a positive integer, the same shall apply hereinafter), a plurality of local government terminals 10-1 to 10-5, and a Japan Meteorological Agency computer. 20,
自治体端末10、気象庁計算機20、研究所計算機30、データ処理サーバ40、転送サーバ80及び管理センター2のそれぞれは、ネットワークを介して相互に接続されている。各管理センター2にはイントラネットが敷設され、制御装置50、並列計算機システム60及びデータベースサーバ70が相互に通信可能に構成されている。各管理センター2に含まれる制御装置50は、並列計算機システム60の外部インターフェイスとして機能し、並列計算機システム60を利用しようとするユーザは、制御装置50にアクセスし、必要な情報の授受を行う。
The local government terminal 10, the Japan Meteorological Agency computer 20, the
[システム動作概略]
次に、図2を参照しつつ、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムの動作の概略について説明する。
[System operation overview]
Next, an outline of the operation of the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
地震が発生すると、気象庁計算機20は、緊急地震速報を生成し、生成した緊急地震速報を配信する。研究所計算機30は、地震発生による断層の動き(地殻変動)を解析し、解析結果を「断層パラメータ」として各データ処理サーバ40に向けて送信する。
When an earthquake occurs, the Japan Meteorological Agency computer 20 generates an earthquake early warning and delivers the generated earthquake early warning. The
データ処理サーバ40のそれぞれは、緊急地震速報を受信すると共に、当該緊急地震速報に含まれる情報に基づいて、管理センター2に発生した地震に応じた津波浸水予測に係るシミュレーション(津波浸水予測シミュレーション)の実行を要求するか否かの判定を行う。なお、以降の説明において、データ処理サーバ40から、管理センター2(より正しくは制御装置50)に向けて送信する津波浸水予測シミュレーションの実行要求を、「浸水予測要求」と表記する。データ処理サーバ40は、浸水予測要求を行う場合には、研究所計算機30から受信した断層パラメータ等を添えて、管理センター2に対して当該要求を行う。
Each of the
各管理センター2に含まれる制御装置50は、データ処理サーバ40からの浸水予測要求を受信し、当該浸水予測要求を処理する。具体的には、制御装置50は、当該データ処理サーバ40からの浸水予測要求の正当性の検証を行う。制御装置50は、当該要求が正当と判断した場合に、津波浸水予測に係るシミュレーションの実行を並列計算機システム60に対して指示する(津波浸水予測に係るジョブ投入を指示する)。その際、制御装置50は、並列計算機システム60にて上記シミュレーションを行うための要件等を、スクリプトファイル(ジョブスクリプトファイル)に記載し、当該スクリプトファイルを並列計算機システム60に提供する。
The
並列計算機システム60は、スクリプトファイルと、データベースサーバ70に格納された地形データと、を用いて、要求された津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する。並列計算機システム60は、シミュレーション結果をデータベースサーバ70に格納すると共に、制御装置50にシミュレーション終了通知を行う。
The
制御装置50は、データベースサーバ70に格納されたシミュレーション結果(リアルタイム津波浸水予測)を、転送サーバ80に向けて送信する。シミュレーション結果を受信した転送サーバ80は、当該シミュレーション結果を、当該情報を必要とする自治体端末10に転送する。
The
管理センター2、データ処理サーバ40及び転送サーバ80は、それぞれ、日本全国各地に分散配置される。
The management center 2, the
[各種装置の概略]
次に、津波浸水予測システムをなす各種計算機等を説明する。
[Outline of various devices]
Next, various computers that make up the tsunami inundation prediction system will be described.
自治体端末10は、各自治体に設置される端末である。各自治体の防災担当者等は、自治体端末10を用いて、データ処理サーバ40が送信するリアルタイム津波浸水予測を取得する。また、防災担当者は、当該端末を用いて、リアルタイム津波浸水予測に応じた行動(関係機関への連絡、住民への避難喚起等)をとることが望ましい。
The local government terminal 10 is a terminal installed in each local government. The person in charge of disaster prevention in each local government acquires the real-time tsunami inundation prediction transmitted by the
気象庁計算機20は、気象庁に設置される端末である。気象庁計算機20は、各地に配置された地震計の観測データから地震発生を検出すると共に、その震源地やマグニチュードを推定し、緊急地震速報として各種機関に配信する。緊急地震速報を受信する機関の1つが、データ処理サーバ40を有する機関である。データ処理サーバ40は、例えば、図3に示すような内容の緊急地震速報を受信する。
The Japan Meteorological Agency computer 20 is a terminal installed in the Japan Meteorological Agency. The Japan Meteorological Agency computer 20 detects the occurrence of an earthquake from the observation data of seismometers arranged in various places, estimates the epicenter and magnitude of the earthquake, and distributes it to various organizations as an emergency earthquake bulletin. One of the engines that receives the earthquake early warning is an engine having the
研究所計算機30は、地震や津波等の研究を主業務とする研究機関等に設置される端末である。研究所計算機30は、気象庁から提供されるデータ(例えば、地震計が発するデータや緊急地震速報)や、独自に収集したデータ等に基づいて、発生した地震に対応する断層パラメータを算出する。なお、研究所計算機30が算出する断層パラメータには、断層の1つの頂点(南北方向の座標X、東西方向の座標Y、深さ方向の座標Z)、断層の上辺の長さ(断層長さL)、側辺の長さ(断層幅W)、上辺の方位角である走向Φ、水平面に対してなす角度である傾斜角θ、断層の滑り角λ、断層の平均滑り量Dと、が含まれる(図4参照)。
The
図2に示すデータ処理サーバ40は、気象庁等が配信するデータを処理するサーバ(計算機)であって、各自治体からリアルタイム津波浸水予測の提供を委託された機関(例えば、大学の研究機関等)に配置される。データ処理サーバ40は、気象庁が配信する緊急地震速報、研究所等が送信する断層パラメータ等に基づいて、津波浸水予測シミュレーションの実行を管理センター2に依頼する。なお、詳細は後述するが、データ処理サーバ40は、発生した地震の各管理センター2に対する影響度(以下、地震影響度と表記する)に基づいて、上記津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先となる管理センター2を決定する(浸水予測要求の送信先を決定する)。また、各データ処理サーバ40−1〜40−mのそれぞれが、シミュレーションの実行依頼先を決定する際の動作は同じである。換言するならば、同一の管理センター2に対して同じ内容の浸水予測要求が複数回、送信される。
The
制御装置50は、並列計算機システム60を制御し、管理する装置である。制御装置50は、並列計算機システム60を利用しようとするユーザの認証を行う認証装置としての機能や、外部からの不正なアクセスを遮断するファイアーウォールとしての機能を有している。
The
並列計算機システム60に対するアクセスは、制御装置50を介して行われ、管理センター2の外部から並列計算機システム60に直接アクセスすることはできない。並列計算機システム60は、所謂スーパーコンピュータと称される計算機であり、例えば、データ処理サーバ40等が有するデータ処理能力を遙かに超える処理能力を有する。並列計算機システム60には、複数の計算機(後述する計算ノード)が含まれ、当該複数の計算機にてプログラムを並列に実行することで、高いデータ処理能力を得ている。
Access to the
データベースサーバ70は、並列計算機システム60でのプログラム実行に必要なデータ(例えば、地形データ)を記憶する。あるいは、データベースサーバ70は、制御装置50と並列計算機システム60間にてデータ授受を行う際の記憶装置として利用される。
The
転送サーバ80のそれぞれは、平時には、基本的に全ての自治体端末10と接続されている。また、転送サーバ80は、ネットワークを介した自治体端末10との接続を監視し、自治体端末10の接続情報を管理センター2(より正しくは、制御装置50)に通知する機能を有する。なお、各転送サーバ80は、上記機能を有するという点で共通する。
Each of the
[津波浸水予測に係るプログラム]
次に、並列計算機システム60にて実行される津波浸水予測に係るプログラム(アルゴリズム)について概説する。津波浸水予測シミュレーションは、上記プログラムにより実行される。
[Tsunami inundation prediction program]
Next, a program (algorithm) related to tsunami inundation prediction executed by the
並列計算機システム60は、例えば、津波浸水予測に係るプログラムとして、非特許文献2に開示されたアルゴリズムが実装されたプログラムを用いることができる。津波浸水予測に係るプログラムは、
(1)断層パラメータに基づき、地上及び海底の地殻変動を計算するステップと、
(2)地殻変動に基づく初期水位(海面の変化)を計算するステップと、
(3)波の伝搬に基づく水位の経時変化を計算するステップと、
を順次実行する。
The
(1) calculating ground and seafloor crustal deformation based on fault parameters;
(2) calculating an initial water level (sea level change) based on crustal deformation;
(3) calculating a water level change with time based on wave propagation;
Are executed sequentially.
津波浸水予測に係るプログラムは、シミュレーション対象範囲及びそのメッシュサイズ、浸水予測範囲及びそのメッシュサイズ、現象再現時間、断層パラメータ等の各種情報を入力パラメータとして必要とする。 A program related to tsunami inundation prediction requires various information such as a simulation target range and its mesh size, an inundation prediction range and its mesh size, a phenomenon reproduction time, and fault parameters as input parameters.
シミュレーション対象範囲とは、地震発生に伴う波の伝搬と浸水を計算する領域である。浸水予測範囲とは、地震発生に伴う津波による浸水(海水の高さ)を予測する領域である。浸水予測範囲ごとに、シミュレーション対象範囲が定められている。特定のシミュレーション対象範囲内にて地震が発生すると、当該シミュレーション対象範囲に対応する浸水予測範囲における津波浸水予測シミュレーションが実行される。例えば、図5(a)を参照すると、浸水予測範囲201に対応してシミュレーション対象範囲211が、浸水予測範囲202に対応してシミュレーション対象範囲212が、それぞれ設定されている。但し、1つの浸水予測範囲に対して1つのシミュレーション対象範囲が設定されている必要はなく、図5(a)に示すように、複数の浸水予測範囲203〜205に対応して1つのシミュレーション対象範囲213が設定されてもよい。
The simulation target area is an area where wave propagation and inundation associated with the occurrence of an earthquake are calculated. The inundation prediction range is an area for predicting inundation (seawater height) caused by a tsunami accompanying the occurrence of an earthquake. A simulation target range is determined for each inundation prediction range. When an earthquake occurs within a specific simulation target range, a tsunami inundation prediction simulation is executed in the inundation prediction range corresponding to the simulation target range. For example, referring to FIG. 5A, a
例えば、図5(a)において、震源位置221にて地震が発生すると、シミュレーション対象範囲211に対応する浸水予測範囲201における津波浸水予測シミュレーションが実行される。また、震源位置222にて地震が発生すると、震源位置222は、シミュレーション対象範囲213の領域内であるので、対応する浸水予測範囲203〜205における津波浸水予測シミュレーションが実行される。また、震源位置223にて地震が発生すると、震源位置223は、シミュレーション対象範囲212及び213の領域内にあるので、対応する浸水予測範囲202と浸水予測範囲203〜205における津波浸水予測シミュレーションが実行される。なお、震源位置224にて地震が発生したとしても、震源位置224はいずれのシミュレーション対象範囲にも含まれないので、津波浸水予測シミュレーションも実行されない。
For example, in FIG. 5A, when an earthquake occurs at the epicenter location 221, a tsunami inundation prediction simulation in the
シミュレーション対象範囲のメッシュサイズとは津波の伝播を計算する際の単位(メッシュ)の大きさである(図5(a)のシミュレーション対象範囲211参照)。また、浸水予測範囲のメッシュサイズとは、津波による浸水予測を行う際の単位の大きさである(図5(b)参照)。例えば、浸水予測範囲のメッシュサイズとして、10m×10m程度の解像度(格子サイズ)にて、浸水予測を行うことが望まれている。
The mesh size of the simulation target range is the size of a unit (mesh) for calculating the propagation of the tsunami (see the
現象再現時間とは、地震発生から津波浸水予測を行う期間を規定する情報である。例えば、地震発生から6時間経過後までの浸水予測範囲における浸水高をシミュレーション(予測)する場合には、現象再現時間として6時間が設定される。 Phenomenon reproduction time is information that defines the period of tsunami inundation prediction from the occurrence of an earthquake. For example, when simulating (predicting) the inundation height in the inundation prediction range from the occurrence of the earthquake to 6 hours later, 6 hours is set as the phenomenon reproduction time.
断層パラメータに関しては、上述のとおりである。 The fault parameters are as described above.
津波浸水予測に係るプログラムは、上記パラメータを用いて、浸水予測範囲をなす単位領域(メッシュ;格子)ごとに、浸水高(水面の高さ)の経時変化に係るデータを出力する。例えば、津波浸水予測に係るプログラムは、図6に示すような情報を、津波浸水予測に係るシミュレーション結果として出力する。例えば、図6を参照すると、メッシュ位置(1、1)では、時間経過とともに浸水高がA1、A2、A3、A4と変化していくことが分かる。また、メッシュ位置における浸水高の経時変化が得られると、津波到達時間、最大浸水深、最大水位等の情報が生成可能となる。 The program related to tsunami inundation prediction uses the above parameters to output data related to changes over time in the inundation height (water surface height) for each unit region (mesh; lattice) forming the inundation prediction range. For example, the program related to tsunami inundation prediction outputs information as shown in FIG. 6 as a simulation result related to tsunami inundation prediction. For example, referring to FIG. 6, it can be seen that at the mesh position (1, 1), the flood height changes as A1, A2, A3, and A4 with time. Further, when the change in the flood height with time at the mesh position is obtained, information such as the tsunami arrival time, the maximum flood depth, and the maximum water level can be generated.
また、上記シミュレーション結果を利用して、津波による被害推定も可能である。例えば、各メッシュ位置における浸水高と、当該メッシュ位置の人口分布や建物情報等を重ね合わせることで、津波による被害が推定できる。 In addition, it is possible to estimate damage caused by tsunami using the simulation results. For example, the damage caused by the tsunami can be estimated by superimposing the inundation height at each mesh position with the population distribution and building information at the mesh position.
[データ処理サーバ]
次に、データ処理サーバ40の詳細について説明する。
[Data processing server]
Next, details of the
図7は、データ処理サーバ40の内部構成の一例を示す図である。図7(a)を参照すると、データ処理サーバ40は、通信制御部301と、浸水予測要求部302と、検証要求処理部303と、記憶部304と、を含んで構成される。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the
通信制御部301は、ネットワークを介した各種装置(自治体端末10、気象庁計算機20、研究所計算機30、制御装置50)との間の通信を制御する手段である。通信制御部301は、緊急地震速報を受信すると、当該緊急地震速報の内容をログとして記憶部304に登録する。
The
通信制御部301は、外部装置が並列計算機システム60を利用する際に求められる認証手続を行う。具体的には、通信制御部301は、制御装置50との間でパスワードや電子証明書を用いたユーザ認証及びサーバ認証に係る処理を行う。
The
通信制御部301は、緊急地震速報や断層パラメータを受信すると、これらのデータを浸水予測要求部302に引き渡す。また、通信制御部301は、制御装置50から後述する検証要求を受信すると、当該検証要求を検証要求処理部303に引き渡す。
The
浸水予測要求部302は、緊急地震速報に基づいて、浸水予測要求を、管理センター2(制御装置50)に対して送信するか否かを判定し、所定の条件を満たす場合に津波浸水予測に係るシミュレーションの実行を管理センター2に依頼する手段である。浸水予測要求部302は、複数の管理センター2−1〜2−nの中から、津波浸水予測シミュレーションの実行を依頼する管理センター2を選択する。浸水予測要求部302は、通信制御部301を介して、浸水予測要求を、選択した管理センター2の制御装置50に向けて送信する。但し、浸水予測要求には断層パラメータを含める必要があるため、浸水予測要求部302は、研究所計算機30から断層パラメータを受信した後に浸水予測要求を送信する。なお、浸水予測要求は、浸水予測範囲ごとに生成され、管理センター2に送信される。
The inundation
浸水予測要求には、例えば、図8に示すような情報が含まれる。図8を参照すると、浸水予測要求には少なくとも、地震詳細情報と、断層パラメータと、シミュレーション条件と、が含まれる。 The inundation prediction request includes, for example, information as shown in FIG. Referring to FIG. 8, the inundation prediction request includes at least earthquake detailed information, fault parameters, and simulation conditions.
浸水予測要求部302は、緊急地震速報に含まれる情報から必要な情報(例えば、地震発生日時、震源地、マグニチュード等)を選択し、地震詳細情報とする。
The inundation
浸水予測要求部302は、緊急地震速報から得られる情報や予め定められた値等を用いてシミュレーション条件を生成する。具体的には、浸水予測要求部302は、記憶部304に格納されたテーブル情報に基づき、シミュレーション対象範囲及び浸水予測範囲を定める。例えば、図9を参照すると、図5を用いて説明したシミュレーション対象範囲と浸水予測範囲との関係が、テーブル情報として記憶部304に格納されている。浸水予測要求部302は、上記テーブル情報を参照することで、緊急地震速報から得られる震源地を含むシミュレーション対象範囲を特定する。次に、浸水予測要求部302は、当該特定したシミュレーション対象範囲に対応する浸水予測範囲を特定する。例えば、図9の例では、震源地がシミュレーション対象範囲211に含まれていれば、シミュレーション対象範囲211とその対応する浸水予測範囲201が、浸水予測要求に含ませるシミュレーション条件として選択される。なお、シミュレーション対象範囲や浸水予測範囲の指定には、これらの範囲をなす4つの頂点の座標(緯度、経度)を用いることができる。
The inundation
また、浸水予測要求に含ませるシミュレーション条件のうち予め定めた値の例としては、現象再現時間が上げられる。例えば、現象再現時間として地震発生後から6時間経過後までの現象を再現させることが津波浸水予測システムの仕様(スペック)として予め定まっている場合には、浸水予測要求部302は、6時間を現象再現時間としてシミュレーション条件に設定する。なお、シミュレーション条件を決定するために必要なテーブル情報は、記憶部304に格納されていなくとも、外部のデータベースサーバ(図示せず)に格納されていてもよい。即ち、浸水予測要求部302は、外部のデータベースサーバからシミュレーション条件を取得してもよい。なお、シミュレーション条件に含まれる必要リソース量に関しては、後述する。
Moreover, as an example of a predetermined value among the simulation conditions included in the inundation prediction request, a phenomenon reproduction time is increased. For example, when it is determined in advance as a specification of the tsunami inundation prediction system that the phenomenon from the occurrence of an earthquake to the lapse of 6 hours has been determined as the phenomenon reproduction time, the inundation
図7(b)を参照すると、浸水予測要求部302は、要求要否判定部311と、依頼先管理部312と、リソース決定部313と、依頼先決定部314と、浸水予測要求送信部315と、を含んで構成される。
Referring to FIG. 7B, the inundation
要求要否判定部311は、緊急地震速報に含まれるマグニチュード、震源地、震源の深さ等のデータに基づいて、浸水予測要求を管理センター2に向けて送信するか否か判断する。例えば、発生した地震のマグニチュードが所定値よりも大きく、震源地が海域であって、その震源の深さが所定値よりも浅い等の条件を、要求要否判定部311による浸水予測要求の送信条件とすることが考えられる。
The request
依頼先管理部312は、管理センター2それぞれに関する情報を管理する手段である。具体的には、依頼先管理部312は、依頼先管理テーブルの作成、更新等を行い管理センター2の情報を管理する。なお、依頼先管理テーブルは記憶部304に格納される。
The request
図10は、依頼先管理テーブルの一例を示す図である。図10を参照すると、依頼先管理テーブルには、少なくとも、各管理センター2が設置された場所(緯度、経度)と、各管理センターの稼働状況と、利用可能リソース量と、が含まれる。なお、利用可能リソース量とは、並列計算機システム60を構成する計算ノードのうち、実際にジョブの実行に利用可能な計算ノードの台数である。例えば、並列計算機システム60が200台の計算ノードにより構成され、200台のうち100台の計算ノードがメンテナンス中であれば、利用可能リソース量は100(100台の計算ノード)となる。また、管理センター2全体のメンテナンス等の理由により、並列計算機システム60にジョブを実行させることができない場合には、管理センターの稼働状況は「休止」となる。管理センター2が休止であれば、利用可能リソース量は当然「0」である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a request destination management table. Referring to FIG. 10, the request destination management table includes at least a location (latitude, longitude) where each management center 2 is installed, an operating status of each management center, and an available resource amount. The available resource amount is the number of computation nodes that can actually be used for job execution among the computation nodes constituting the
システム管理者は、システム運用前に、各管理センター2の場所に関する情報を依頼先管理テーブルに登録する。また、依頼先管理部312は、予め定めた時刻又は定期的に、各管理センター2の制御装置50に対して、各制御装置50が管理する並列計算機システム60に関する情報(稼働状況、利用可能リソース量)を問い合わせる。依頼先管理部312は、問い合わせの結果を用いて依頼先管理テーブルを更新する。なお、依頼先管理部312は、各制御装置50から上記の問い合わせの応答があった管理センター2の稼働状況を「稼働」に設定する。一方、依頼先管理部312は、上記の問い合わせに対する応答が得られない場合には、当該応答のない管理センター2の稼働状況を「休止」に設定する。
The system administrator registers information related to the location of each management center 2 in the request destination management table before system operation. Further, the request
また、依頼先管理部312は、要求要否判定部311が浸水予測要求を送信すると決定した場合には、各管理センター2の制御装置50に対して上記問い合わせを行い、管理センター2それぞれに関する最新情報を取得し、依頼先管理テーブルに反映する。より具体的には、上述のように浸水予測要求には断層パラメータを含ませる必要があるため、依頼先管理部312は、研究所計算機30が断層パラメータの算出を行っている期間(緊急地震速報の取得後、且つ、浸水予測要求の送信前の期間)に、上記の問い合わせと依頼先管理テーブルの更新を行う。
In addition, when the request
リソース決定部313は、シミュレーション実行依頼先の管理センター2(正しくは、並列計算機システム60)にて、津波浸水予測シミュレーションを実行する際のリソース量(計算ノードの台数)を決定する手段である。具体的には、リソース決定部313は、依頼する津波浸水予測シミュレーション(プログラム)の実行を、予め定められた所定時間(例えば、数分)以内に終了させるために必要な並列計算機システム60のリソース量を決定する。
The
ここで、並列計算機システム60にて実行する津波浸水予測シミュレーションは、シミュレーション条件に応じて、その演算量(処理時間)が異なることが発明者らの検討の結果分かっている。具体的には、シミュレーション対象範囲や浸水予測範囲の広さ(面積)及びそのメッシュサイズ等により、津波浸水予測シミュレーションに要する時間が変化する事が分かっている。そのため、並列計算機システム60に入力するシミュレーション条件によっては、予め定められた所定時間以内に津波浸水予測シミュレーションが終了しない可能性がある。
Here, as a result of the examination by the inventors, the calculation amount (processing time) of the tsunami inundation prediction simulation executed by the
そこで、リソース決定部313は、並列計算機システム60に依頼する津波浸水予測シミュレーションの内容に応じて、並列計算機システム60にて確保すべきリソースを決定する。リソース決定部313は、例えば、図11に示すリソース決定テーブルを参照することで、浸水予測要求に係るシミュレーションを、所定時間以内にて終了させるために必要なリソース量を決定する。
Therefore, the
図11に示すリソース決定テーブルは、浸水予測範囲と、浸水予測要求の結果を所定時間内に得るために必要なリソース量(計算ノードの台数)との関係を規定する。リソース決定テーブルは、記憶部304に登録されている。
The resource determination table shown in FIG. 11 defines the relationship between the inundation prediction range and the amount of resources (number of calculation nodes) necessary to obtain the result of the inundation prediction request within a predetermined time. The resource determination table is registered in the
なお、システム管理者には、図2に示す津波浸水予測システムを運用する前に図11に示すリソース決定テーブルを、データ処理サーバ40に設定しておくことが望まれる。例えば、システム管理者は、種々のシミュレーション条件に関し、並列計算機システム60(あるいは、同等の並列計算機システム)にて津波浸水予測に係るシミュレーションを実行させ、使用したリソースと処理時間の関係から図11に示すテーブル情報を作成し、データ処理サーバ40に設定する。
Note that it is desirable for the system administrator to set the resource determination table shown in FIG. 11 in the
依頼先決定部314は、津波浸水予測シミュレーションの実行を依頼する管理センター2を決定する手段である。具体的には、依頼先決定部314は、発生した地震の各管理センター2に対する影響度(地震影響度)を算出する。次に、依頼先決定部314は、地震影響度が小さい管理センター2を優先して津波浸水予測シミュレーションの依頼先候補に選定する。但し、シミュレーションの実行依頼先候補として選定される管理センター2は稼働していることが必要となる。
The request
なお、第1の実施形態では、上記地震影響度として、震源と管理センター2の間の距離を、地震影響度を測る指標として算出する。具体的には、依頼先決定部314は、依頼先管理テーブルにて管理される情報(管理センター2の場所)と震源位置に基づいて、両者の間の距離を算出し、地震影響度とする。この場合、震源と管理センター2の間の距離が離れているほど、地震影響度は小さいと扱われる。
In the first embodiment, the distance between the epicenter and the management center 2 is calculated as the earthquake influence degree as an index for measuring the earthquake influence degree. Specifically, the request
さらに、依頼先決定部314は、依頼先候補に選定した管理センター2(並列計算機システム60)における津波浸水予測シミュレーションの実行余力を計算し、余力があれば、当該選定した管理センター2を津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先に決定する。また、依頼先決定部314は、依頼先候補に選定した管理センター2では、津波浸水予測シミュレーションを処理しきれない(実行余力がない)と判断した場合には、先にシミュレーションの依頼先となった管理センター2の次に地震影響度の小さい(震源から次に遠い)管理センター2を津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先の候補に選定する。
Further, the request
例えば、図12(a)に示すように、震源位置222(図5(a)参照)にて地震が発生したとする。震源位置222は、シミュレーション対象範囲213に含まれるので、浸水予測範囲203〜205が浸水予測範囲となる。なお、以降の説明において、浸水予測範囲203における津波浸水予測シミュレーションを、津波浸水予測シミュレーション1(あるいは、単にシミュレーション1)と表記する。同様に、浸水予測範囲204における津波浸水予測シミュレーションを津波浸水予測シミュレーション2、浸水予測範囲205における津波浸水予測シミュレーションを津波浸水予測シミュレーション3、とそれぞれ表記する。
For example, as shown in FIG. 12A, it is assumed that an earthquake occurs at the epicenter 222 (see FIG. 5A). Since the hypocenter position 222 is included in the
また、上述のように、各浸水予測範囲には、津波浸水予測シミュレーションを所定時間内にて実行するために必要なリソース量(必要リソース量;計算ノード数)が定められている。ここでは、図12(b)に示すようにリソース量が定められているものとする。さらに、震源位置が定まると、依頼先管理テーブルに格納された各管理センター2の場所(座標)から、震源と管理センター2の間の距離が算出できる。ここでは、図12(c)に示すような距離が算出されたものとする。さらに、各管理センター2に関する最新情報が図12(c)のように登録されているとする。なお、図12に示す各種情報は例示であって、シミュレーションの実行に必要なリソース量等を限定する趣旨ではない。 Further, as described above, in each inundation prediction range, a resource amount (necessary resource amount; the number of calculation nodes) necessary for executing the tsunami inundation prediction simulation within a predetermined time is determined. Here, it is assumed that the resource amount is determined as shown in FIG. Furthermore, when the epicenter is determined, the distance between the epicenter and the management center 2 can be calculated from the location (coordinates) of each management center 2 stored in the request destination management table. Here, it is assumed that the distance as shown in FIG. Furthermore, it is assumed that the latest information regarding each management center 2 is registered as shown in FIG. Note that the various types of information shown in FIG. 12 are merely examples, and are not intended to limit the amount of resources necessary for executing the simulation.
図12に示される種々の条件の下、依頼先決定部314による津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先の決定を説明する。なお、図12の例では、浸水予測範囲203〜205について津波浸水予測シミュレーションが実行されるため、3つの浸水予測要求が生成され、依頼先決定部314により決定された管理センター2に送信される。
The determination of the execution request destination of the tsunami inundation prediction simulation by the request
初めに、依頼先決定部314は、震源から最も遠い位置に存在し、且つ稼働中の管理センター2−1を、シミュレーションの実行依頼先の候補に選定する。次に、依頼先決定部314は、津波浸水予測シミュレーション1の実行に要求されるリソース量と、選定した管理センター2−1の利用可能リソース量と、を比較する。比較の結果、管理センター2−1の利用可能リソース量の方が大きいので、依頼先決定部314は、当該選定した管理センター2−1を津波浸水予測シミュレーション1の実行依頼先とする。なお、依頼先決定部314は、津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先を決定した場合には、その旨を依頼先管理部312に通知し、依頼先管理部312を介して利用可能リソース量の更新を行う。図12の例では、津波浸水予測シミュレーション1が管理センター2−1にて実行されることで、管理センター2−1の利用可能リソース量は100に更新される。
First, the request
次に、依頼先決定部314は、津波浸水予測シミュレーション2(浸水予測範囲204に対応)の実行依頼先を決定する。この場合、依頼先決定部314は、既にシミュレーションの実行依頼先候補に選定されている管理センター2−1に、浸水予測シミュレーション2の実行余力があるか否かを判定し、その結果により管理センター2−1を実行依頼先とするか否かを決める。図12の例では、津波浸水予測シミュレーション2の実行に必要なリソース量は50であり、管理センター2−1の利用可能リソース量は100である。従って、管理センター2−1には、津波浸水予測シミュレーション2を実行する余力があるので、依頼先決定部314は、津波浸水予測シミュレーション2の実行依頼先を管理センター2−1に決定する。なお、その結果、管理センター2−1の利用可能リソース量は50となる。
Next, the request
次に、依頼先決定部314は、津波浸水予測シミュレーション3(浸水予測範囲205に対応)の実行依頼先を決定する。この場合についても、依頼先決定部314は、管理センター2−1の実行余力に応じて、当該管理センター2−1を実行依頼先とするか否かを決める。図12の例では、津波浸水予測シミュレーション3の実行に必要なリソース量は100であり、管理センター2−1の利用可能リソース量は50である。従って、管理センター2−1には津波浸水予測シミュレーション3の実行余力がないので、依頼先決定部314は、津波浸水予測シミュレーション3の実行依頼先として管理センター2−1を選択しない。
Next, the request
次に、依頼先決定部314は、シミュレーションの実行余力が無くなった管理センター2−1の次に震源位置から遠い管理センター2を選択する。図12の例では、管理センター2−2が該当する。しかし、管理センター2-2の稼働状況は休止中であるので、依頼先決定部314は、当該管理センター2-2をシミュレーションの実行依頼先候補としない。管理センター2−2の次に震源位置から遠い管理センター2−3は稼働中であるので、依頼先決定部314は、管理センター2−3をシミュレーションの実行依頼先候補に選定する。次に、依頼先決定部314は、既に説明したように、選定した管理センター2−3の利用可能リソース量と、津波浸水予測シミュレーション3の実行に必要なリソース量と、に基づいて、津波浸水予測シミュレーション3の実行依頼先を決定する。図12の例では、管理センター2−3は津波浸水予測シミュレーション3の実行が可能であるので、管理センター2−3が津波浸水予測シミュレーション3の実行依頼先として決定される。
Next, the request
このように、依頼先決定部314は、震源から遠い位置に存在する管理センター2を優先して、津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先に選択する。また、仮に、震源位置から遠い管理センター2が存在するとしても、当該管理センター2が稼働していなければ、依頼先決定部314は、当該管理センター2をシミュレーションの実行依頼先として選択することはない。
Thus, the request
なお、上述のように、データ処理サーバ40−1〜40−mのそれぞれは、シミュレーションの実行先決定において同じ動作を行うので、各データ処理サーバ40から同じ管理センター2に対して、同じ内容の浸水予測要求が送信される。例えば、図13を参照すると、各データ処理サーバ40から、管理センター2−1に向けてシミュレーション1及び2(図13の実線)に係る浸水予測要求が送信され、管理センター2−3に向けてシミュレーション3(図13の破線)に係る浸水予測要求が送信される。
As described above, since each of the data processing servers 40-1 to 40-m performs the same operation in determining the execution destination of the simulation, each
依頼先決定部314の動作のまとめると図14に示すフローチャートのようになる。
The operation of the request
依頼先決定部314は、各管理センター2について地震影響度を算出し、津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先候補を選定する(ステップS101)。具体的には、依頼先決定部314は、稼働中の管理センター2であって、震源から遠い位置に存在する管理センター2を優先して実行依頼先の候補に選定する。
The request
次に、依頼先決定部314は、選定した管理センター2に津波浸水予測シミュレーションの実行余力があるか否かを判定する(ステップS102)。実行余力がなければ(ステップS102、No分岐)、ステップS101に遷移し、新たなシミュレーション実行依頼先候補の選定がなされる。実行余力があれば(ステップS102、Yes分岐)、依頼先決定部314は、選定された管理センター2を、シミュレーションの実行依頼先として決定する(ステップS103)。
Next, the request
次に、依頼先決定部314は、依頼先が未決定な津波浸水予測シミュレーションの存在を確認する(ステップS104)。全ての津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先が決定されていれば(ステップS104、Yes分岐)、依頼先決定部314は処理を終了する。依頼先を決定する必要のある津波浸水予測シミュレーションが残っていれば(ステップS104、No分岐)、依頼先決定部314は、ステップS102以降の処理を継続する。
Next, the request
図7(b)に示す浸水予測要求送信部315は、リソース決定部313により決定された必要リソース量を含む浸水予測要求(図8参照)を生成する。浸水予測要求送信部315は、生成した浸水予測要求を、通信制御部301を介して、依頼先決定部314により決定された管理センター2に向けて送信する。
The inundation prediction
浸水予測要求部302の動作をまとめると図15に示すフローチャートのようになる。
The operation of the inundation
浸水予測要求部302は、緊急地震速報を、通信制御部301を介して取得する(ステップS201)。
The inundation
浸水予測要求部302は、発生した地震が、所定の条件を満たすか否かを判定する(ステップS202)。
The inundation
所定の条件を満たさない場合には、浸水予測要求部302は、処理を終了する(ステップS202、No分岐)。
If the predetermined condition is not satisfied, the inundation
所定の条件を満たす場合(ステップS202、Yes分岐)には、浸水予測要求部302は、通信制御部301を介して断層パラメータが取得できるまで待機(ステップS203)し、その後、断層パラメータを取得する(ステップS204)。
If the predetermined condition is satisfied (step S202, Yes branch), the inundation
断層パラメータが取得できると、浸水予測要求部302は、浸水予測要求を生成する(ステップS205)。
When the fault parameter can be acquired, the inundation
浸水予測要求部302は、通信制御部301を介して浸水予測要求を、制御装置50に向けて送信する(ステップS206)。
The inundation
図7に示す検証要求処理部303は、制御装置50が送信する検証要求を処理する手段である。
A verification
ここで、制御装置50は、データ処理サーバ40から浸水予測要求を受信すると、パスワード等を用いた通常のユーザ認証とは異なるある種の認証手続を行う。具体的には、制御装置50は、浸水予測要求を受信すると、当該要求が真に正当な要求であるか否かをデータ処理サーバ40に問い合わせる。
Here, when receiving the flood prediction request from the
このような問い合わせが必要となる理由は以下のとおりである。詳細は後述するが、並列計算機システム60が、津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する際、既に並列計算機システム60にて実行中のジョブは停止され、津波浸水予測に係るシミュレーションのジョブが優先的に実行される。そのため、浸水予測要求が、データ処理サーバ40の管理者による誤操作等によって送信され、当該要求が並列計算機システム60にて処理されてしまうと深刻な事態を引き起こす可能性がある。例えば、データ処理サーバ40の動作を試験する目的で、データ処理サーバ40に実装されるプログラムの動作テスト(デバッグ)が行われることがある。その際、管理者等の誤操作等により、制御装置50に対して津波浸水予測シミュレーションの実行が依頼されてしまうことがあり得る。データ処理サーバ40以外の多くのユーザが、並列計算機システム60を利用しており、このような一般ユーザのジョブをデータ処理サーバ40の誤操作等が原因で停止することは許容されない。
The reason why such an inquiry is necessary is as follows. Although details will be described later, when the
そこで、並列計算機システム60に実行させるジョブを管理する制御装置50は、受信した浸水予測要求の正当性を、データ処理サーバ40に問い合わせる。このような問い合わせが、上述の制御装置50からの検証要求である。
Therefore, the
なお、制御装置50が送信する検証要求には、データ処理サーバ40が送信した浸水予測要求を、データ処理サーバ40自身が特定できる程度の情報が含まれる。例えば、地震発生の日時やマグニチュード等の地震詳細情報が、制御装置50が送信する検証要求には含まれる。
The verification request transmitted by the
検証要求処理部303は、制御装置50からの検証要求を取得すると、記憶部304にアクセスする。検証要求処理部303は、記憶部304に格納された緊急地震速報のログと、制御装置50から取得した検証要求の内容と、に基づいて、自装置(データ処理サーバ40)から制御装置50に送信された浸水予測要求の正当性を判定する。
When the verification
例えば、検証要求処理部303は、取得した検証要求に含まれる情報(例えば、地震発生日時)に合致する情報が、記憶部304に緊急地震速報のログとして登録されているか否かを確認する。検証要求処理部303は、検証要求に含まれる情報が緊急地震速報のログとして登録されていれば、データ処理サーバ40(浸水予測要求部302)から送信した浸水予測要求は正当(適切)であったと判定する。一方、検証要求処理部303は、検証要求に含まれる情報が緊急地震速報のログとして登録されていなければ、データ処理サーバ40から送信した浸水予測要求は誤って送信されたもの(要求は不適切)であったと判定する。
For example, the verification
このように、検証要求処理部303は、データ処理サーバ40から送信した浸水予測要求に対応する地震が現実に発生したか否か(データ処理サーバ40が当該地震に対応した緊急地震速報を受信したか否か)に応じて、浸水予測要求の正当性を判定する。検証要求処理部303は、通信制御部301を介して、判定結果(要求は適切、要求は不適切)を、制御装置50に応答する。
In this way, the verification
検証要求処理部303の動作をまとめると図16に示すフローチャートのようになる。
The operation of the verification
検証要求処理部303は、検証要求を、通信制御部301を介して取得する(ステップS301)。
The verification
検証要求処理部303は、検証要求に含まれる地震情報と、記憶部304に格納された緊急地震速報のログと、を比較し、当該地震情報に対応する緊急地震速報のログが存在するか否かを確認する(ステップS302)。
The verification
検証要求の地震情報と緊急地震速報のログの内容が一致すれば(ステップS302、Yes分岐)、検証要求処理部303は、自装置からの浸水予測要求は適切と判定する(ステップS303)。
If the earthquake information of the verification request matches the content of the emergency earthquake warning log (step S302, Yes branch), the verification
検証要求の地震情報と緊急地震速報のログの内容が不一致であれば(ステップS302、No分岐)、検証要求処理部303は、自装置からの浸水予測要求は不適切と判定する(ステップS304)。
If the earthquake information of the verification request does not match the content of the emergency earthquake warning log (No in step S302), the verification
検証要求処理部303は、判定結果を、制御装置50に送信する(ステップS305)。
The verification
なお、データ処理サーバ40に搭載されたコンピュータに、そのハードウェアを用いて、図14〜16を参照して説明した処理を実行させるコンピュータプログラムにより、データ処理サーバ40の機能は実現することができる。
Note that the functions of the
[制御装置]
次に、制御装置50の詳細について説明する。
[Control device]
Next, details of the
図17は、制御装置50の内部構成の一例を示す図である。図17を参照すると、制御装置50は、第1通信制御部401と、第2通信制御部402と、浸水予測要求検証部403と、シミュレーション指示部404と、シミュレーション結果管理部405と、記憶部406と、を含んで構成される。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the
第1通信制御部401は、ネットワークを介したデータ処理サーバ40を含む各種計算機との間の通信を制御する手段である。第1通信制御部401は、インターネットのような開域網との通信を制御する手段である。また、第1通信制御部401は、データ処理サーバ40との間でパスワードや電子証明書を用いたユーザ認証及びサーバ認証に係る処理を行う手段である。第1通信制御部401は、外部から受信したデータ(例えば、浸水予測要求)を浸水予測要求検証部403に引き渡す。また、第1通信制御部401は、データ処理サーバ40から、管理センター2の情報に関する問い合わせを受信した場合には、当該問い合わせを受信した旨を、第2通信制御部402を介して、後述するジョブ管理ノード61に通知する。第1通信制御部401は、当該通知に対するジョブ管理ノード61からの応答(返信)を受信し、受信したジョブ管理ノード61からの応答をデータ処理サーバ40へ送信する。即ち、制御装置50は、データ処理サーバ40とジョブ管理ノード61間の通信を中継する機能を有する。
The first
第2通信制御部402は、並列計算機システム60及びデータベースサーバ70との間の通信を制御する手段である。第2通信制御部402は、並列計算機システム60及びデータベースサーバ70が接続されたイントラネット(閉域網)における通信を制御する手段である。
The second
浸水予測要求検証部403は、データ処理サーバ40が送信する浸水予測要求の正当性を検証する手段である。具体的には、浸水予測要求検証部403は、データ処理サーバ40から浸水予測要求を受信すると、第1通信制御部401を介して、データ処理サーバ40に向けて検証要求を送信する。例えば、浸水予測要求検証部403は、データ処理サーバ40から受信した浸水予測要求に含まれる内容の全て又は一部を、データ処理サーバ40に向けて送信する。より具体的には、地震発生の日時やマグニチュード等、少なくともデータ処理サーバ40が送信した浸水予測要求を、データ処理サーバ40自身が特定できる事項を含む検証要求を、浸水予測要求検証部403は、データ処理サーバ40に送信する。
The inundation prediction
上述のように、当該検証要求を受信したデータ処理サーバ40は、浸水予測要求の正当性を判定し、その判定結果(要求は適切、要求は不適切)を制御装置50に応答する。浸水予測要求検証部403は、当該判定結果を、第1通信制御部401を介して取得する。その際、判定結果が「要求は不適切」であれば、浸水予測要求検証部403は、受信した浸水予測要求を破棄し、さらなる処理を行わない。一方、判定結果が「要求は適切」であれば、浸水予測要求検証部403は、浸水予測要求をシミュレーション指示部404に引き渡す。
As described above, the
なお、上述のように、各データ処理サーバ40のそれぞれは、同じ内容の浸水予測要求を各管理センター2(制御装置50)に向けて送信する。しかし、同じ内容の浸水予測要求は不要であるので、浸水予測要求検証部403は、複数の浸水予測要求のうち最も早く到達した浸水予測要求を有効とし、他の浸水予測要求を破棄する。
Note that, as described above, each of the
シミュレーション指示部404は、並列計算機システム60に対してシミュレーションの実行を指示する手段である。シミュレーション指示部404は、浸水予測要求を取得すると、後述する緊急ジョブキューの活性化を並列計算機システム60に指示する。また、シミュレーション指示部404は、並列計算機システム60が津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する際の要件を記載したスクリプトファイルを生成し、当該スクリプトファイルを、第2通信制御部402を介して並列計算機システム60に送信する。あるいは、シミュレーション指示部404は、生成したスクリプトファイルをデータベースサーバ70に格納し、その旨を並列計算機システム60に通知してもよい。即ち、シミュレーション指示部404は、並列計算機システム60にて浸水予測要求に対する浸水予測結果を得るために実行する津波浸水予測シミュレーションのシミュレーション要件をスクリプトファイルに記載し、当該シミュレーションの実行を並列計算機システム60に指示する。
The
例えば、シミュレーション指示部404は、図18に示すような情報が含まれるスクリプトファイルを生成する。シミュレーション指示部404は、取得した浸水予測要求に、津波浸水予測に係るシミュレーションの優先度を付加して、スクリプトファイルを生成する。図18を参照すると、津波浸水予測に係るシミュレーションの優先度として「緊急」が設定されている。このように、シミュレーション指示部404は、浸水予測要求を取得すると、当該津波浸水予測に係るシミュレーションの優先度(ジョブの優先度)を「緊急」に設定する。優先度が「緊急」に設定された場合の扱いは後述する。
For example, the
また、シミュレーション指示部404は、浸水予測要求に含まれるシミュレーション条件に、シミュレーション対象範囲や浸水予測範囲の地形データを指定する情報を追加する。上述のように、並列計算機システム60にて津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する際には、地形データが必要となるので、当該地形データの指定がスクリプトファイルを用いて行われる。なお、津波浸水予測に係るシミュレーションの実行には、シミュレーション対象範囲や浸水予測範囲のメッシュサイズに係る情報も必要となる。しかし、これらの情報は予め定められているものとし、図18に例示するスクリプトファイルのシミュレーション条件には含まれていない。但し、スクリプトファイルのシミュレーション条件にメッシュサイズに関する情報を含ませてもよいことは勿論である。
Moreover, the simulation instruction |
なお、上述のように、浸水予測範囲ごとに津波浸水予測シミュレーションが実行される。そのため、各管理センター2の制御装置50は、それぞれが制御、管理する並列計算機システム60に、複数の津波浸水予測シミュレーションを並列実行させることがある。この場合、シミュレーション指示部404は、各浸水予測範囲に対応したスクリプトファイルを生成し、並列計算機システム60にシミュレーションの実行を指示する。
As described above, a tsunami inundation prediction simulation is executed for each inundation prediction range. Therefore, the
シミュレーション結果管理部405は、並列計算機システム60によるシミュレーション結果を管理する(取り扱う)手段である。シミュレーション結果管理部405は、並列計算機システム60から津波浸水予測に係るシミュレーションの実行が終了した旨の通知を受信すると、シミュレーション結果を、第2通信制御部402を介して取得する。シミュレーション結果管理部405は、シミュレーション結果を、第1通信制御部401を介して、転送サーバ80に送信する。具体的には、シミュレーション結果管理部405は、シミュレーション結果を受信すると、当該シミュレーション結果をそのまま、あるいは、加工して、転送サーバ80に、リアルタイム津波浸水予測として送信する。なお、1つの並列計算機システム60にて複数の津波浸水予測シミュレーションが実行された場合には、シミュレーション結果管理部405は、シミュレーションの実行が終了した順に、あるいは、一括して、シミュレーション結果を転送サーバ80に送信する。また、シミュレーション結果管理部405が行う浸水予測結果の加工には、例えば、各メッシュ位置における浸水高の最大値に応じて、各メッシュを色分けするような可視化処理等が含まれる。
The simulation
シミュレーション結果管理部405は、リアルタイム津波浸水予測を、当該情報を必要とする自治体端末10に送信する必要がある。例えば、図5(a)を参照すると、浸水予測範囲203における津波浸水予測が行われた場合には、浸水予測範囲203の自治体に設置された自治体端末10に、リアルタイム津波浸水予測が送信される必要がある。そのため、シミュレーション結果管理部405は、リアルタイム津波浸水予測を必要とする自治体端末10と情報の授受が可能な転送サーバ80に向けてリアルタイム津波浸水予測を送信する。このように、シミュレーション結果管理部405は、リアルタイム津波浸水予測の送信先となる転送サーバ80を選別する機能を有する。
The simulation
シミュレーション結果管理部405は、上記の選別処理を可能とするため、転送サーバ80と自治体端末10の間の接続状態を管理する。具体的には、シミュレーション結果管理部405は、図19に示すような結果送信先管理テーブルにより、上記接続状態を管理する。図19を参照すると、結果送信先管理テーブルには、転送サーバ80ごとに、各自治体端末10に関する接続状態が格納されている。例えば、図19を参照すると、転送サーバ80−1と自治体端末10−2間の接続は切断され、転送サーバ80−2と自治体端末10−5間の接続が切断されていることが分かる。なお、結果送信先管理テーブルは、記憶部406に格納される。
The simulation
シミュレーション結果管理部405は、リアルタイム津波浸水予測を転送サーバ80に送信する前に、各転送サーバ80に対して、自治体端末10との間の接続状態の提供を要求する。例えば、シミュレーション結果管理部405は、シミュレーション指示部404が並列計算機システム60にジョブの実行を指示したタイミング、あるいは、シミュレーションが終了した旨の通知を受領したタイミングにて、上記要求を行う。シミュレーション結果管理部405は、上記要求に対する応答を受信すると、当該応答を用いて結果送信先管理テーブルを更新する。あるいは、シミュレーション結果管理部405は、上記要求を行ったにも関わらず、転送サーバ80から応答が得られない場合には、当該応答のない転送サーバ80は全ての自治体端末10と接続されていないものと扱う(全ての自治体端末10との接続状態を「切断」に設定してテーブルを更新する)。
The simulation
シミュレーション結果管理部405は、リアルタイム津波浸水予測を転送サーバ80に送信する際、結果送信先管理テーブルを参照しつつ、転送サーバ80によるリアルタイム津波浸水予測の転送先を指定する。例えば、図19を参照すると、リアルタイム津波浸水予測を自治体端末10−2に送信する必要がある場合には、シミュレーション結果管理部405は、リアルタイム津波浸水予測の転送先を自治体端末10−2に設定しつつ、リアルタイム津波浸水予測を当該端末と接続されている(ネットワーク等に障害がない)転送サーバ80−2に送信する。なお、目的とする自治体端末10との接続が確保されている転送サーバ80が複数存在する場合には、当該複数の転送サーバ80から1つを選択し、リアルタイム津波浸水予測を送信すればよい。例えば、図19の例では、自治体端末10−1にリアルタイム津波浸水予測を送信する場合には、転送サーバ80−1及び80−2のいずれか一方にリアルタイム津波浸水予測を送信する。
When transmitting the real-time tsunami inundation prediction to the
制御装置50の動作をまとめると図20に示すフローチャートのようになる。
The operation of the
浸水予測要求検証部403は、浸水予測要求を取得する(ステップS401)。
The inundation prediction
次に、浸水予測要求検証部403は、浸水予測要求の正当性を判定する(ステップS402)。浸水予測要求が正当でなければ(ステップS402、No分岐)、制御装置50は浸水予測要求を破棄して、処理を終了する。浸水予測要求が正当であれば(ステップS402、Yes分岐)、シミュレーション指示部404は、スクリプトファイルを生成して、並列計算機システム60に津波浸水予測シミュレーションの実行を指示する(ステップS403)。その際、シミュレーション指示部404は、津波浸水予測に係るシミュレーションの優先度を「緊急」に設定する。
Next, the inundation prediction
並列計算機システム60によるシミュレーションが終了すると、シミュレーション結果管理部405は、第1通信制御部401を介して、シミュレーション結果を転送サーバ80に送信する(ステップS404)。なお、シミュレーション結果は、転送サーバ80を経由して自治体端末10に送信される。
When the simulation by the
なお、制御装置50に搭載されたコンピュータに、そのハードウェアを用いて、図20を参照して説明した処理を実行させるコンピュータプログラムにより、制御装置50の機能は実現することができる。
Note that the function of the
[並列計算機システム]
次に、並列計算機システム60の詳細について説明する。
[Parallel computer system]
Next, details of the
図21は、並列計算機システム60の概略構成の一例を示す図である。図21を参照すると、並列計算機システム60は、ジョブ管理ノード61と、複数の計算ノード62−1〜62−i(但し、iは2以上の整数)と、を含んで構成される。なお、以降の説明において、計算ノード62−1〜62−iを区別する特段の理由がない場合には、単に「計算ノード62」と表記する。
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the
ジョブ管理ノード61は、並列計算機システム60をなすリソース(計算ノード62)を管理する装置である。ジョブ管理ノード61は、スクリプトファイルの受け付け、計算ノード62に投入するジョブのスケジューリング、計算ノード62におけるジョブ実行状況の監視等を行う。また、ジョブ管理ノード61は、制御装置50を介して、管理センター2の情報に関する問い合わせを受信した場合には、当該問い合わせに対する応答(利用可能な計算ノード62の台数)を生成し、データ処理サーバ40に返信する。
The
計算ノード62のそれぞれは、ジョブ(プログラム)を実行するための資源(リソース)を有している。具体的には、計算ノード62は、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置501と、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置502と、HDD(Hard Disc Drive)等のストレージ装置503と、を含んで構成される。さらに、計算ノード62は、ジョブ管理ノード61やデータベースサーバ70と通信するためのネットワーク資源(図示せず)を有する。
Each of the
上述のように、ジョブ管理ノード61は、計算ノード62にて実行するジョブを管理する。図22は、ジョブ管理ノード61の内部構成の一例示す図である。図22を参照すると、ジョブ管理ノード61は、通信制御部601と、ジョブキュー管理部602と、ジョブ制御部603と、ジョブキュー611と、緊急ジョブキュー612と、を含んで構成される。
As described above, the
通信制御部601は、制御装置50、計算ノード62、データベースサーバ70等との間の通信を制御する手段である。
The
ジョブキュー管理部602は、制御装置50から取得するスクリプトファイルに従って、ジョブを投入するキュー(ジョブキュー611、緊急ジョブキュー612)の選択及び管理を行う手段である。ジョブキュー管理部602は、計算ノード62に実行させるジョブの順序を、ジョブキュー611を用いて管理する。ジョブがジョブキュー611に追加されると、追加されたジョブの順番(過去にジョブキュー611にジョブが追加された順番)にて、計算ノード62にジョブが投入される(図23(a)参照)。
The job
ジョブキュー管理部602は、どの順番でジョブキューにジョブを投入するかと、どの計算ノード62にどのようなジョブを投入するかを、スケジューリングテーブルを用いて管理する(図23(b)参照)。図23(b)に示す例では、JOB1、JOB2の順番でジョブキューに投入され、JOB1の割当先計算ノードは計算ノード62−1となっている。また、図23(b)に示すJOB3のように、1つのジョブが複数の計算ノード62に投入されてもよい。
The job
このように、通常のジョブ(並列計算機システム60の一般ユーザによるジョブ)は、図23に示すスケジューリングテーブルにより管理される。 Thus, normal jobs (jobs by general users of the parallel computer system 60) are managed by the scheduling table shown in FIG.
また、ジョブ管理ノード61は、緊急ジョブキュー612という、通常のジョブキュー(ジョブキュー611)とは異なるジョブキューを備えている。ジョブキュー管理部602は、制御装置50から緊急ジョブキューの活性化指示を受信すると、緊急ジョブキュー612を活性化する。緊急ジョブキュー612が活性化され、当該緊急ジョブキュー612にジョブが追加されると、他のジョブ(ジョブキュー611に蓄積されたジョブ)に優先して、緊急ジョブキュー612のジョブが優先的に計算ノード62に投入される(図24参照)。
The
ジョブキュー管理部602は、制御装置50から津波浸水予測に係るスクリプトファイルを取得すると、当該スクリプトファイルに係るジョブを緊急ジョブキュー612に追加する。より具体的には、ジョブキュー管理部602は、取得したスクリプトファイルの優先度を確認し、当該優先度が「緊急」であれば、当該スクリプトファイルのジョブを緊急ジョブキュー612に追加する。つまり、データ処理サーバ40による浸水予測要求に起因して実行されるジョブ(津波浸水予測に係るシミュレーション)は、図23に示すジョブキュー611、スケジューリングテーブルを用いたジョブの管理とは異なる方法にて管理される。また、スクリプトファイルに記載された津波浸水予測に係るシミュレーションは、最優先するジョブとして扱われる。
When the job
ジョブ制御部603は、ジョブキュー(ジョブキュー611、緊急ジョブキュー612)に追加されたジョブを計算ノード62に実行させる手段である。ジョブ制御部603は、緊急ジョブキュー612に何らのジョブが存在しない場合には、ジョブキュー611に格納された順番にて、スケジューリングテーブルの割当先計算ノードにジョブ実行を指示する。
The job control unit 603 is means for causing the
一方、ジョブ制御部603は、緊急ジョブキュー612にジョブ(具体的には、津波浸水予測に係るジョブ)が存在すれば、当該ジョブを優先的に計算ノード62に実行させる。その際、ジョブ制御部603は、制御装置50から送信されるスクリプトファイルの必要リソース量を確認し、当該必要リソース量に応じた数の計算ノード62にジョブを実行させる。
On the other hand, if a job (specifically, a job related to tsunami inundation prediction) exists in the
より具体的には、ジョブ制御部603は、必要な数の計算ノード62に対して、現在実行中のジョブを停止するように指示する。次に、ジョブ制御部603は、当該計算ノード62に対して、緊急ジョブキュー612のジョブ(津波浸水予測に係るジョブ)の実行を指示する。次に、ジョブ制御部603は、各計算ノード62にて津波浸水予測に係るジョブが終了すると、先に停止したジョブの再開を指示する。また、ジョブ制御部603は、津波浸水予測に係るジョブが終了したことを確認すると、その旨を制御装置50に通知する。
More specifically, the job control unit 603 instructs the required number of
なお、緊急ジョブキュー612に複数のジョブが投入された場合には(複数のジョブを並列実行する場合には)、ジョブ制御部603は、各スクリプトファイルの「必要リソース量」に係る情報に基づき、必要な計算ノード62を確保する。例えば、図12に示す例では、浸水予測範囲203及び204のシミュレーションが1つの並列計算機システム60にて並列実行される。その際、ジョブ制御部603は、浸水予測範囲203に対応するシミュレーションを実行するために100台の計算ノード62を、浸水予測範囲204に対応するシミュレーションを実行するために50台の計算ノード62を、それぞれ確保し、シミュレーションの実行を指示する。
Note that when a plurality of jobs are submitted to the emergency job queue 612 (when a plurality of jobs are executed in parallel), the job control unit 603 is based on information related to “required resource amount” of each script file. The
なお、各計算ノード62は、通常のジョブを実行するための第1メモリ領域と、緊急のジョブ(津波浸水予測に係るジョブ)を実行するための第2メモリ領域と、を備えている。ジョブ制御部603から実行中のジョブを停止するように指示された計算ノード62は、第1メモリ領域へのアクセスを停止する。また、停止したジョブの再開を指示された計算ノード62は、第1メモリ領域のデータを用いて、停止していたジョブの実行を再開する。
Each
並列計算機システム60の動作をまとめると図25に示すフローチャートのようになる。
The operation of the
初めに、ジョブ管理ノード61は、制御装置50からジョブ実行に係るスクリプトファイルを取得する(ステップS501)。
First, the
次に、ジョブ管理ノード61のジョブキュー管理部602は、スクリプトファイルに記載されたジョブの優先度が、「緊急」に設定されているか否かを判定する(ステップS502)。
Next, the job
「緊急」に設定されていなければ(ステップS502、No分岐)、ジョブキュー管理部602は、当該スクリプトファイルに係るジョブをジョブキュー611に追加する(ステップS503)。ジョブキュー611に追加されたジョブは、スケジューリングテーブルに従い実行される。
If “emergency” is not set (step S502, No branch), the job
一方、「緊急」に設定されていれば(ステップS502、Yes分岐)、ジョブキュー管理部602は、スクリプトファイルに係るジョブ(津波浸水予測に係るジョブ)を緊急ジョブキュー612に追加する(ステップS504)。
On the other hand, if “emergency” is set (step S502, Yes branch), the job
次に、ジョブ制御部603は、津波浸水予測に係るスクリプトファイルの「必要リソース量」に係る情報に基づき、必要な計算ノード62を選択する(ステップS505)。例えば、スクリプトファイルに記載された必要リソース量がA1個であれば、ジョブ制御部603は、A1個の計算ノード62を津波浸水予測に係るジョブを実行する計算ノードとして選択する。
Next, the job control unit 603 selects a
ジョブ制御部603は、選択した計算ノード62に対して、実行中のジョブを停止する指示を行う(ステップS506)。
The job control unit 603 instructs the selected
その後、ジョブ制御部603は、緊急ジョブキュー612に追加された津波浸水予測に係るジョブの実行を、各計算ノード62に指示する(ステップS507)。選択された計算ノード62では、津波浸水予測に係るジョブを実行する。その際、計算ノード62は、データベースサーバ70から、津波浸水予測に必要な地形データを取得する。また、計算ノード62は、スクリプトファイルに記載されたシミュレーション条件にて、津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する。シミュレーションの実行が終了した計算ノード62は、その結果をデータベースサーバ70に格納する。
Thereafter, the job control unit 603 instructs each
ジョブ制御部603は、シミュレーションが終了した各計算ノード62に対して、停止したジョブの実行再開を指示する(ステップS508)。
The job control unit 603 instructs each
ジョブ制御部603は、シミュレーション終了を制御装置50に通知する(ステップS509)。
The job control unit 603 notifies the
[転送サーバ]
次に、転送サーバ80の詳細について説明する。
[Forwarding server]
Next, details of the
図26は、転送サーバ80の内部構成の一例示す図である。図26を参照すると、転送サーバ80は、少なくとも、通信制御部701と、自治体端末管理部702と、結果転送部703と、を含んで構成される。
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the
通信制御部701は、自治体端末10や制御装置50等との間の通信を制御する手段である。
The
自治体端末管理部702は、転送サーバ80と各自治体端末10との間の接続状態を管理する手段である。具体的には、自治体端末管理部702は、制御装置50から自治体端末10との間の接続状態の提供に係る要求を受けた場合に、各自治体端末10との間の接続を確認し、その結果を要求のあった制御装置50に応答する。例えば、自治体端末管理部702は、SNMP(Simple Network Management Protocol)等のプロトコルを利用して、自装置(転送サーバ80)と各自治体端末10間の接続状態を把握する。
The local government
結果転送部703は、制御装置50からリアルタイム津波浸水予測を受信すると、制御装置50から通知された転送先(自治体端末10)に、リアルタイム津波浸水予測を転送する。
When the
[システム動作]
次に、図27を参照しつつ、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムの動作について説明する。
[System operation]
Next, the operation of the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
地震が発生すると、気象庁の気象庁計算機20は、緊急地震速報を配信する(ステップS01)。 When an earthquake occurs, the Meteorological Agency computer 20 of the Japan Meteorological Agency distributes an earthquake early warning (Step S01).
データ処理サーバ40は、緊急地震速報を受信し、発生した地震による津波浸水予測の要否を判断する(ステップS02)。例えば、データ処理サーバ40は、先に発生した地震のマグニチュードが7以上、且つ、震源地が海域であって深さが70kmより浅い等の条件に合致する地震が発生したか否かを判定し、浸水予測の要否を決定する。
The
また、地震が発生すると、研究所計算機30は、当該地震による断層の動きを解析し、断層パラメータをデータ処理サーバ40に送信する(ステップS03)。
When an earthquake occurs, the
研究所計算機30から断層パラメータを取得し、且つ、浸水予測が必要と判断したデータ処理サーバ40は、発生した地震の影響が少ないと思われる管理センター2を優先して津波浸水予測に係るシミュレーションの依頼先を決定する(ステップS04)。より具体的には、データ処理サーバ40は、震源から遠い位置に存在する管理センター2を優先して津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先とする。
The
その後、データ処理サーバ40は、研究所計算機30から取得した断層パラメータ及び津波浸水予測に係るシミュレーションを行う際の条件(シミュレーション条件)を伴った浸水予測要求を制御装置50に行う(ステップS05)。なお、各データ処理サーバ40は、それぞれ同等の機能を有しているため、同じ管理センター2に向けて、複数の浸水予測要求が送信される。
Thereafter, the
浸水予測要求を受信した制御装置50は、データ処理サーバ40に問い合せるなどして、受信した浸水予測要求の正当性を判定する(ステップS06)。
The
浸水予測要求が正当(浸水予測要求は適切)であれば、制御装置50は、浸水予測に係るシミュレーションの優先度を「緊急」に設定しつつ、スクリプトファイルを並列計算機システム60に送信する(ステップS07)。
If the inundation prediction request is valid (the inundation prediction request is appropriate), the
当該スクリプトファイルを受信した並列計算機システム60(ジョブ管理ノード61)は、津波浸水予測に係るジョブを緊急ジョブキュー612に投入(ステップS08)する。 The parallel computer system 60 (job management node 61) that has received the script file submits a job relating to the tsunami inundation prediction to the emergency job queue 612 (step S08).
また、並列計算機システム60は、スクリプトファイルに記載された台数の計算ノード62に津波浸水予測に係るジョブを実行させる(ステップS09)。
Further, the
シミュレーションが終了すると、浸水予測結果(シミュレーション結果)は制御装置50に送信される(ステップS10)。 When the simulation is completed, the inundation prediction result (simulation result) is transmitted to the control device 50 (step S10).
制御装置50は、各転送サーバ80に対して、自治体端末10との間の接続状態の提供に係る要求を行い、応答結果に基づいて結果送信先管理テーブルを更新する(ステップS11)。次に、制御装置50は、目的とする自治体端末10との接続が確保されている転送サーバ80に向けて、リアルタイム津波浸水予測を送信する(ステップS12)。
The
転送サーバ80は、制御装置50から指示された転送先(自治体端末10)に、リアルタイム津波浸水予測を転送する(ステップS13)。
The
以上のように、第1の実施形態に係るデータ処理サーバ40は、緊急地震速報という現実に発生した地震により生成される情報に基づいて、津波浸水予測に係る一連のプロセスを開始する。また、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムでは、地震発生からリアルタイム津波浸水予測の配信(図27のステップS01からステップS13まで)までのプロセスが、人手を介さず進行するため、人的要因等によって津波浸水予測の結果の配信が遅れる、止まる等の問題が生じない。
As described above, the
さらに、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムでは、一般の計算機よりも遙かに演算能力が高い並列計算機システム60(スーパーコンピュータ)を利用して、津波浸水予測に係るシミュレーションを実行する。そのため、例えば、浸水予測範囲のメッシュサイズが10m×10mのような高い解像度による陸域の津波浸水予測(陸上の津波遡上予測)が、地震発生から短時間(例えば、数十分)で各自治体に提供可能となる。 Furthermore, in the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment, a simulation related to tsunami inundation prediction is executed using a parallel computer system 60 (supercomputer) that has a computational capability much higher than that of a general computer. Therefore, for example, tsunami inundation prediction in the terrestrial area with a high resolution such as a mesh size of the inundation prediction range of 10 m × 10 m (land tsunami run-up prediction) can be performed in a short time (for example, several tens of minutes) from the occurrence of an earthquake. It can be provided to local governments.
並列計算機システム60は、全国の研究者等が利用する計算機であって、これらのユーザによる多くのジョブが並列計算機システム60では実行されている。そのため、誤って送信された浸水予測要求に応じて、制御装置50が、並列計算機システム60に津波浸水予測に係るジョブを実行させたとすれば、多くのユーザのジョブを一時的にとは言え停止することになり大きな問題となり得る。そこで、並列計算機システム60を制御、管理する制御装置50は、データ処理サーバ40からの依頼(浸水予測要求)が、現実に発生した地震に応じて発行されたものか否かを検証(図27のステップS06)し、並列計算機システム60にて実行中の一般ジョブを停止することが許容されると判断した時に、津波浸水予測に係るジョブの実行を並列計算機システム60に命じる。即ち、制御装置50は、巨大地震発生に伴い巨大津波が発生するかもしれないという特殊な状況の下、津波浸水予測というある種の公共目的なシミュレーションを迅速に実行するため、並列計算機システム60のリソース(計算ノード)を一時的に占有する。
The
また、制御装置50は、単に並列計算機システム60に津波浸水予測に係るジョブの実行を命じるだけでなく、当該津波浸水予測に係るジョブが所定時間以内(例えば、10分以内)に終了するためのリソースを確保した上で、当該ジョブの実行を命じる。そのため、シミュレーション対象範囲や浸水予測範囲の面積やそのメッシュサイズ、水深等に応じて演算量(処理時間)が変化したとしても、所定時間以内にシミュレーション結果が得られる。
In addition, the
さらに、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムは、全国各地に散在する並列計算機システム60(管理センター2)を、津波浸水予測シミュレーションの実行依頼先の候補として備える。つまり、津波浸水予測システムは、全国各地に管理センター2を分散配置し、シミュレーションの実行依頼先を冗長化している。データ処理サーバ40は、これら冗長化された複数の管理センター2のいずれかに対して、津波浸水予測シミュレーションの実行依頼をする。その際、データ処理サーバ40は、震源から遠い位置に設置された管理センター2を優先する。つまり、震源から遠い位置に存在する管理センター2ほど、津波浸水予測を行う原因となった地震の影響が少ないと考えられ、そのような管理センター2であればより確実に津波浸水予測シミュレーションを実行できるからである。換言するならば、震源に近い管理センター2及びその内部の並列計算機システム60は、地震の影響により正常動作が困難な状況にある可能性がある。そこで、データ処理サーバ40は、震源に近い管理センター2を避けて、シミュレーションが確実に実行可能と考えられる管理センター2にシミュレーションの実行を依頼する。
Furthermore, the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment includes the parallel computer systems 60 (management center 2) scattered throughout the country as candidates for execution request destinations of the tsunami inundation prediction simulation. That is, in the tsunami inundation prediction system, the management centers 2 are distributed throughout the country, and the simulation execution request destinations are made redundant. The
また、たとえ、震源から遠い位置に存在する管理センター2であっても、定期メンテナンス等の理由により、シミュレーションが実行できない状況も考えられる。そこで、データ処理サーバ40は、管理センター2の稼働状況も考慮して、シミュレーションの実行依頼先を決定する。その結果、より確実に津波浸水予測シミュレーションが実行される。
In addition, even if the management center 2 is located far from the epicenter, there may be a situation where simulation cannot be executed due to periodic maintenance or the like. Therefore, the
また、並列計算機システム60(所謂、スーパーコンピュータ)のリソースは有限であるので、1つの並列計算機システム60にて同時に処理できる(並列して実行できる)ジョブには限界がある。そこで、データ処理サーバ40は、シミュレーション実行依頼先の利用可能リソース量と実行を依頼しようとするシミュレーションに要するリソース量を比較し、実行余力のある管理センター2にシミュレーションの実行を依頼する。このような対応により、浸水予測要求の受信により直ちにシミュレーションが実行されないジョブを無くすことができる。例えば、1つの並列計算機システム60に5個の津波浸水予測シミュレーションの実行が依頼され、当該並列計算機システム60では3個の津波浸水予測シミュレーションしか同時に処理できず、残りの2個の津波浸水予測シミュレーションは、先に実行中のシミュレーションが終了した後に実行されるという事態を回避できる。このような事態が生じると、地震発生から短時間でリアルタイム津波浸水予測をユーザ(自治体の防災担当者等)に提供するという目的が達成できない。
In addition, since the resources of the parallel computer system 60 (so-called supercomputer) are limited, there is a limit to jobs that can be simultaneously processed (executed in parallel) by one
また、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムでは、管理センター2にシミュレーションの実行を依頼するデータ処理サーバ40と、シミュレーション結果を自治体端末10に転送(配信)する転送サーバ80と、を冗長化している。その結果、発生した地震の影響によりデータ処理サーバ40や転送サーバ80の一部に障害が発生したとしても、システム全体に対する影響を緩和できる。
In the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment, the
さらに、制御装置50は、地震が発生したとしても目的とする自治体端末10との間の接続が確保されている転送サーバ80に限り、シミュレーション結果(リアルタイム津波浸水予測)を送信するので、ネットワークの輻輳を引き起こすことがない。巨大地震が発生すると、膨大な数のメッセージがネットワークを横断することが容易に想定され、ネットワークの輻輳は大きな問題となり得る。第1の実施形態に係る津波浸水予測システムでは、リアルタイム津波浸水予測の送信先を制限することで、ネットワークを横断するデータ量の極小化している。
Furthermore, since the
以上、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムは、津波浸水予測に係る災害情報を、高精度且つ地震発生からリアルタイムにて生成し、ユーザに発信できる。また、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムは、津波浸水予測シミュレーションの実行に関わる装置(計算機)を冗長化しているため、一部の装置に障害が発生したとしてもより確実にシミュレーション結果を配信することができる。即ち、第1の実施形態に係る津波浸水予測システムは、高い信頼性を備える。 As described above, the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment can generate disaster information related to tsunami inundation prediction in real time from the occurrence of an earthquake with high accuracy and transmit it to the user. Moreover, since the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment has redundant devices (computers) related to the execution of the tsunami inundation prediction simulation, even if a failure occurs in some of the devices, the simulation result is more reliably performed. Can be delivered. That is, the tsunami inundation prediction system according to the first embodiment has high reliability.
なお、第1の実施形態にて説明した津波浸水予測システムの構成(図2)は例示であって、システムの構成を限定する趣旨ではない。例えば、5つの自治体端末10を示しているが、リアルタイム津波浸水予測を取得する自治体端末の数を限定する趣旨ではない。あるいは、データ処理サーバ40は気象庁から直接緊急地震速報を受信しているが、第三者機関を経由して緊急地震速報を受信してもよいし、緊急地震速報に類する情報を気象庁以外から取得してもよい。さらに、断層パラメータの提供先は1つの機関に限定されない。例えば、データ処理サーバ40を有する事業者は、複数の研究機関等と断層パラメータ提供に係る契約を結び、最も速く提供された断層パラメータを用いて浸水予測要求が発行されてもよい。
In addition, the structure (FIG. 2) of the tsunami inundation prediction system demonstrated in 1st Embodiment is an illustration, Comprising: It is not the meaning which limits the structure of a system. For example, although five local government terminals 10 are shown, it is not intended to limit the number of local government terminals that acquire real-time tsunami inundation prediction. Alternatively, the
また、第1の実施形態では、転送サーバ80から自治体端末10にリアルタイム津波浸水予測を送信している。しかし、データ処理サーバ40と転送サーバ80を一体化し、制御装置50は、シミュレーション結果をデータ処理サーバ40に向けて送信してもよい。つまり、データ処理サーバ40に転送サーバ80の機能を繰り込み、データ処理サーバ40から、自治体端末10に向けてリアルタイム津波浸水予測を転送してもよい。即ち、制御装置50が、シミュレーション結果を送信する先は、転送サーバ80に限定されず、制御装置50は、所定の送付先にシミュレーション結果を送信することができる。
In the first embodiment, a real-time tsunami inundation prediction is transmitted from the
第1の実施形態では、各地の管理センター2に対する地震の影響度(地震影響度)を測る指標として、震源と各管理センター2の間の距離を用いた。しかし、地震影響度を測る指標は、上記距離に限定されず、各管理センター2での震度であってもよい。例えば、データ処理サーバ40(依頼先決定部314)は、気象庁から提供される緊急地震速報や地震情報(各地の震度に関する情報)から、各地に散在する管理センター2の震度を取得し、地震影響度としてもよい。あるいは、データ処理サーバ40は、気象庁等の各種機関から提供されるデータに基づいて、各地の管理センター2における震度を予測し、地震影響度としてもよい。データ処理サーバ40は、震度の小さい管理センター2を、地震影響度の小さい管理センター2とし、優先的に津波浸水予測シミュレーションの実行を依頼する。
In the first embodiment, the distance between the epicenter and each management center 2 is used as an index for measuring the degree of earthquake influence (earthquake influence degree) on the management centers 2 in various places. However, the index for measuring the degree of earthquake impact is not limited to the above distance, and may be the seismic intensity at each management center 2. For example, the data processing server 40 (request destination determination unit 314) obtains the seismic intensity of the management centers 2 scattered from various locations based on the earthquake early warning and earthquake information (information on the seismic intensity at each location) provided by the Japan Meteorological Agency, and It may be a degree. Alternatively, the
あるいは、データ処理サーバ40は、震源と管理センター2間の距離と、管理センター2における震度と、を組み合わせて、地震影響度を算出してもよい。例えば、データ処理サーバ40は、同じ震度であっても、震源地から遠い管理センター2の地震影響度を低くしてもよい。あるいは、データ処理サーバ40は、震源と管理センター2間の距離と、管理センター2の設置された場所と、管理センター2における震度と、を組み合わせて地震影響度を算出してもよい。例えば、データ処理サーバ40は、同じ震度、震源までの距離が同じであっても、より地盤が安定している場所に設置された管理センター2の地震影響度を低くしてもよい。
Alternatively, the
第1の実施形態では、図12を参照しつつ、依頼先決定部314の動作を説明した。その際、管理センター2に依頼するシミュレーションの数は3であるものとした。しかし、依頼するシミュレーションの数は1つであっても良いのは勿論である。あるいは、3以上の数、例えば、日本全国の海岸線を網羅するように、多数の津波浸水予測シミュレーションの実行が、各管理センター2に依頼されてもよい。また、第1の実施形態では、シミュレーション対象範囲内にある全ての浸水予測範囲について、津波浸水予測シミュレーションを実行することを前提としたが、シミュレーションを実行する浸水予測範囲を制限してもよい。例えば、震源に近い浸水予測範囲のシミュレーションが優先して実行されるようにしてもよい。例えば、上述のように、全国に渡る浸水予測範囲がシミュレーションの対象となる場合を考える。この場合、太平洋側にて地震が発生した場合には、日本海側の浸水予測範囲のシミュレーションを行わない、あるいは、優先度を低くする等の対応を行ってもよい。
In the first embodiment, the operation of the request
第1の実施形態では、管理センター2に関する情報を、管理センター2から直接データ処理サーバ40に提供している。しかし、データ処理サーバ40は、管理センター2の情報を一括して管理するデータベースサーバ等を介して、上記情報を取得してもよい。
In the first embodiment, information related to the management center 2 is provided directly from the management center 2 to the
また、第1の実施形態では、依頼先管理テーブルに管理センター2の緯度、経度を登録することで、管理センター2の設置場所を管理している。しかし、管理センター2の設置場所の管理は、例えば、管理センター2が設置されている住所等であってもよい。例えば、A市に管理センター2が設置されていれば、A市を代表する住所(例えば、A市の中心点や市役所等の住所)を管理センター2の設置場所としてもよい。 In the first embodiment, the installation location of the management center 2 is managed by registering the latitude and longitude of the management center 2 in the request destination management table. However, the management of the installation location of the management center 2 may be, for example, an address where the management center 2 is installed. For example, if the management center 2 is installed in the A city, an address representing the A city (for example, an address such as a center point of the A city or a city office) may be set as the installation location of the management center 2.
あるいは、全ての管理センター2に関し、設置場所を管理しなくともよい。例えば、全国に配置されている管理センター2をグループ分けして、各グループの設置場所の代表を依頼先管理テーブルに登録してもよい。例えば、東北地方に存在する管理センター2、関東地方に存在する管理センター2、のようにグループ分けし、各グループの設置場所を「東北地方」、「関東地方」のように管理してもよい。 Or it is not necessary to manage an installation place regarding all the management centers 2. FIG. For example, the management centers 2 arranged in the whole country may be divided into groups, and representatives of the installation locations of each group may be registered in the request destination management table. For example, the management center 2 that exists in the Tohoku region and the management center 2 that exists in the Kanto region may be divided into groups, and the location of each group may be managed as “Tohoku region” or “Kanto region”. .
また、データ処理サーバ40は、受信した緊急地震速報のログを内部の記憶部304に格納しているが、外部のデータベースサーバ(図示せず)に格納してもよい。この場合、検証要求処理部303は、外部のデータベースサーバにアクセスし、制御装置50から受信した検証要求に関する判定を行う。
Further, the
第1の実施形態では、浸水予測要求部302が生成する浸水予測要求のシミュレーション条件のなかに、シミュレーション対象範囲、浸水予測範囲、現象再現時間等を含めているが、これらの情報は必ずしも浸水予測要求に含まれていなくともよい。データ処理サーバ40と並列計算機システム60の間で予め取り決めた値を用いることで、現象再現時間等の情報を浸水予測要求に含める必要がなくなる。
In the first embodiment, the simulation target range generated by the inundation
第1の実施形態では、データ処理サーバ40のリソース決定部313は、記憶部304に登録されたテーブル情報(図11に示すリソース決定テーブル)に基づいて、必要なリソース量を決定している。しかし、リソースの決定は、テーブル情報の参照に限定されない。例えば、リソース決定部313は、浸水予測範囲のサイズ(面積)に基づいて、必要なリソース量を計算してもよい。
In the first embodiment, the
第1の実施形態では、制御装置50の浸水予測要求検証部403は、データ処理サーバ40自身に浸水予測要求の正当性を検証させている。しかし、制御装置50自身が、緊急地震速報を受信し、浸水予測要求の正当性を検証してもよい。つまり、浸水予測要求検証部403は、データ処理サーバ40から取得した浸水予測要求に含まれる情報の少なくとも一部と、緊急地震速報(地震情報)に含まれる情報の少なくとも一部と、が一致する場合(例えば、地震発生の日時が一致する場合)に、浸水予測要求が正当であると判定してもよい。
In the first embodiment, the inundation prediction
あるいは、データ処理サーバ40が緊急地震速報のログを外部のデータベースサーバに格納する場合には、制御装置50は、当該データサーバから緊急地震速報に関する情報を取得し、浸水予測要求の正当性を検証してもよい。即ち、制御装置50による浸水予測要求の正当性に関する検証は、データ処理サーバ40に問い合わせることに限定されない。
Alternatively, when the
第1の実施形態では、制御装置50はスクリプトファイルに、津波浸水予測シミュレーションの優先度を設定しているが、制御装置50と並列計算機システム60との間で、津波浸水予測シミュレーションは最優先のジョブとして取り決めておけば、上記優先度の設定は不要である。
In the first embodiment, the
第1の実施形態では、データ処理サーバ40は、並列計算機システム60に対して、「津波浸水予測」に係る要求を行っているが、データ処理サーバ40は、並列計算機システム60に対して「津波被害予測」に係る要求を行ってもよい。この場合、並列計算機システム60は、津波浸水予測に係るシミュレーション結果と、浸水予測範囲における人口分布や建物情報等と、を利用することで、津波による被害が大きいと思われる地域を予測できる。例えば、浸水高が高く、且つ、人口密度が高い地域は津波による被害が大きい等の予測が行える。なお、この場合には、並列計算機システム60の演算量が増えるため、データ処理サーバ40のリソース決定部313は、並列計算機システム60の演算量増加を加味して、並列計算機システム60が確保する計算ノード62の台数を決定するのが望ましい。
In the first embodiment, the
第1の実施形態では、制御装置50からリアルタイム津波浸水予測の送信先となる転送サーバ80の数を制限している。しかし、例えば、転送サーバ80と制御装置50とが専用回線にて接続されている等の状況であって、ネットワークの輻輳が問題とならなければ、制御装置50は全ての転送サーバ80にシミュレーション結果を送信してもよい。この場合、各転送サーバ80は、接続が確保されている自治体端末10に向けてリアルタイム津波浸水予測を転送すればよい。あるいは、転送サーバ80の間で、リアルタイム津波浸水予測の転送先に関する調整(ネゴシエーション)を行い、転送サーバ80と自治体端末10の間のデータ量を抑制してもよい。
In 1st Embodiment, the number of the
第1の実施形態にて説明したデータ処理サーバ40、制御装置50、並列計算機システム60、転送サーバ80の機能分担は、例示であって、その内容を限定する趣旨ではない。
The function sharing of the
また、上述の説明で用いた各フローチャートでは、複数のステップ(工程、処理)が順番に記載されているが、実行されるステップの実行順序は、その記載の順番に制限されない。例えば、各処理を並行して実行する等、図示されるステップの順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。 Moreover, in each flowchart used by the above-mentioned description, although several step (process, process) is described in order, the execution order of the step performed is not restrict | limited to the description order. For example, the order of the illustrated steps can be changed within a range that does not hinder the contents, such as executing each process in parallel.
上記の実施形態の一部又は全部は、例えば、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
[付記1]
第2の視点に係る制御装置であって、
前記津波浸水予測の結果を前記転送サーバに送信する前に、前記転送サーバに対し、前記所定の送信先との接続状態に関する情報の提供を要求する、制御装置。
[付記2]
前記複数のデータ処理サーバのそれぞれから、同一の内容の津波浸水予測の実行を依頼された場合は、複数の前記津波浸水予測の実行依頼のうち、最も早く受け付けた津波浸水予測を有効とし、他の津波浸水予測の要求を破棄する、付記1の制御装置。
A part or all of the above embodiments can be described as, for example, the following supplementary notes, but is not limited thereto.
[Appendix 1]
A control device according to a second aspect,
The control apparatus which requests | requires provision of the information regarding the connection state with the said predetermined transmission destination with respect to the said transfer server, before transmitting the result of the said tsunami inundation prediction to the said transfer server.
[Appendix 2]
When each of the plurality of data processing servers is requested to execute the tsunami inundation prediction with the same contents, the tsunami inundation prediction received earliest among the execution requests for the plurality of tsunami inundation predictions is validated. The control apparatus of appendix 1 which cancels the request | requirement of tsunami inundation prediction.
なお、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。 Each disclosure of the cited patent documents and the like cited above is incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. In addition, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element in each claim, each element in each embodiment or example, each element in each drawing, etc.) within the scope of the entire disclosure of the present invention. Is possible. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with respect to the numerical ranges described in this document, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if there is no specific description.
2、2−1〜2−n、100 管理センター
10、10−1〜10−5 自治体端末
20 気象庁計算機
30 研究所計算機
40、40−1〜40−m、101 データ処理サーバ
50 制御装置
60 並列計算機システム
61 ジョブ管理ノード
62、62−1〜62−i 計算ノード
70 データベース(DB;Data Base)サーバ
80、80−1〜80−k、102 転送サーバ
111 取得部
112 検証部
113 指示部
201〜205 浸水予測範囲
211〜213 シミュレーション対象範囲
221〜224 震源位置
301、601、701 通信制御部
302 浸水予測要求部
303 検証要求処理部
304、406 記憶部
311 要求要否判定部
312 依頼先管理部
313 リソース決定部
314 依頼先決定部
315 浸水予測要求送信部
401 第1通信制御部
402 第2通信制御部
403 浸水予測要求検証部
404 シミュレーション指示部
405 シミュレーション結果管理部
501 演算装置
502 メモリ装置
503 ストレージ装置
602 ジョブキュー管理部
603 ジョブ制御部
611 ジョブキュー
612 緊急ジョブキュー
702 自治体端末管理部
703 結果転送部
2, 2-1 to 2-n, 100 Management center 10, 10-1 to 10-5 Local government terminal 20 Japan
Claims (4)
地震発生に伴い生成された地震情報に応じて、津波浸水予測の実行を、前記複数の管理センターのうち少なくとも1以上の管理センターに依頼する、複数のデータ処理サーバと、
前記管理センターによる津波浸水予測の結果を、所定の送信先に転送する、複数の転送サーバと、
を含み、
前記津波浸水予測に係る実行を依頼された管理センターに含まれる前記制御装置は、前記並列計算機システムに前記津波浸水予測に係るジョブを実行させると共に、
前記津波浸水予測の結果を、前記複数の転送サーバのうち、前記所定の送信先との接続が確保されている転送サーバに、送信する津波浸水予測システム。 A plurality of management centers each having a parallel computer system that executes jobs in parallel by a plurality of computing nodes; and a control device that controls the parallel computer system;
A plurality of data processing servers that request execution of tsunami inundation prediction to at least one management center among the plurality of management centers according to the earthquake information generated with the occurrence of the earthquake,
A plurality of transfer servers that transfer the results of the tsunami inundation prediction by the management center to a predetermined destination
Including
The control device included in the management center requested to execute the tsunami inundation prediction causes the parallel computer system to execute a job related to the tsunami inundation prediction,
A tsunami inundation prediction system that transmits a result of the tsunami inundation prediction to a transfer server that is secured to the predetermined transmission destination among the plurality of transfer servers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016122639A JP6362178B2 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Tsunami inundation prediction system, control device, control method and program for parallel computer system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016122639A JP6362178B2 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Tsunami inundation prediction system, control device, control method and program for parallel computer system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017228022A JP2017228022A (en) | 2017-12-28 |
JP6362178B2 true JP6362178B2 (en) | 2018-07-25 |
Family
ID=60889282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016122639A Active JP6362178B2 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Tsunami inundation prediction system, control device, control method and program for parallel computer system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6362178B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115203984B (en) * | 2022-09-15 | 2022-12-02 | 长江水利委员会水文局 | Flood area composition design method and system based on multi-field secondary flood source characteristics |
CN116187118B (en) * | 2022-11-25 | 2024-06-25 | 国家海洋环境预报中心 | Multi-GPU (graphics processing unit) parallel-based multi-target area refined tsunami propagation calculation method |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08316984A (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electronic mail system |
-
2016
- 2016-06-21 JP JP2016122639A patent/JP6362178B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017228022A (en) | 2017-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2018203417B2 (en) | Predicting and managing impacts from catastrophic events using weighted period event tables | |
Wiebe et al. | Application of fragility curves to estimate building damage and economic loss at a community scale: a case study of Seaside, Oregon | |
Blanton et al. | Urgent computing of storm surge for North Carolina's coast | |
JP4385233B2 (en) | Earthquake prediction information notification server, earthquake prediction information notification system, earthquake prediction information notification method and program | |
Wang et al. | Multiobjective path optimization for critical infrastructure links with consideration to seismic resilience | |
JP6362178B2 (en) | Tsunami inundation prediction system, control device, control method and program for parallel computer system | |
JP2006503345A (en) | Method and system for providing event services based on location | |
KR20090122235A (en) | Method for equitable placement of a limited number of sensors for wide area surveillance | |
Lin et al. | Development of a tsunami early warning system for the South China Sea | |
Chhabra et al. | Dynamic data leakage detection model based approach for MapReduce computational security in cloud | |
Wang et al. | Cost-effective path planning for submarine cable network extension | |
WO2021002008A1 (en) | Learning device, prediction device, learning method, prediction method, and program | |
CN115834586B (en) | Communication device deployment method and device, electronic device and readable storage medium | |
Chiyoshi et al. | A tutorial on hypercube queueing models and some practical applications in emergency service systems | |
Li et al. | Routing service with real world severe weather | |
JP6323880B2 (en) | Tsunami inundation prediction system, data processing server, tsunami inundation prediction request method and program | |
Mayer et al. | On the resilience of internet infrastructures in pacific northwest to earthquakes | |
JP6161130B2 (en) | Tsunami inundation prediction system, control device, method and program for providing tsunami inundation prediction | |
TW202030501A (en) | Tsunami prediction apparatus, method, and recording medium | |
Donovan et al. | Estimating landscape carrying capacity through maximum clique analysis | |
JP7505597B2 (en) | Information processing device, information processing method, and program | |
JP2010237926A (en) | Disaster correspondence shifting system and method for computer function, computer program for making computer implement the method, and storage medium with the computer program stored therein | |
JP2015198401A (en) | Disaster resistant network control system, method, device, and program | |
Rajput et al. | Study of performance evolution of three tier architecture based cloud computing system | |
Brachner | A simulation model to evaluate an emergency response system for offshore helicopter ditches |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171129 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20171129 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20171227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180116 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180226 |
|
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: 20180529 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180621 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6362178 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |