JP6453784B2 - Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program - Google Patents

Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP6453784B2
JP6453784B2 JP2016009259A JP2016009259A JP6453784B2 JP 6453784 B2 JP6453784 B2 JP 6453784B2 JP 2016009259 A JP2016009259 A JP 2016009259A JP 2016009259 A JP2016009259 A JP 2016009259A JP 6453784 B2 JP6453784 B2 JP 6453784B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
area
link
probability
reliability evaluation
link failure
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
Application number
JP2016009259A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017130812A (en
Inventor
川原 亮一
亮一 川原
斎藤 洋
洋 斎藤
石塚 美加
美加 石塚
泰理 本多
泰理 本多
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone 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 Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2016009259A priority Critical patent/JP6453784B2/en
Publication of JP2017130812A publication Critical patent/JP2017130812A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6453784B2 publication Critical patent/JP6453784B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、情報通信ネットワークをはじめとする様々なネットワークにおいて、土砂災害等の自然災害による被災の影響を事前に評価する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for evaluating in advance the effects of natural disasters such as earth and sand disasters in various networks including information and communication networks.

情報通信ネットワークにおいて、ネットワークの信頼性を評価する様々な手法が存在する。例えば非特許文献1では、ネットワークを構成する各リンクが故障する確率を用いて、着目するsrc-dst間(始点ノードと終点ノード間)の疎通確率を計算する方法が開示されている。非特許文献1では、装置故障のような予測不可能な事象に対応するための信頼性を評価する方法を対象にしている。
その他の関連技術として、特許文献1には、災害時の信頼性評価として、ノードの重要度(ユーザ規模、トラヒック等)等を考慮して信頼度を定義する方法が開示されている。また、特許文献2には、ネットワークに上位・下位の階梯の構造があるときに、どの下位ノードを上位ノードとつなぐと信頼度が大きくなるかを考慮して上位ノードを決定する方法が開示されている。また、 非特許文献4では、地震を対象に、ロバストなネットワーク設計法についての提案がなされている。
There are various methods for evaluating network reliability in information communication networks. For example, Non-Patent Document 1 discloses a method for calculating the communication probability between src-dst of interest (between the start node and the end node) using the probability that each link constituting the network will fail. Non-Patent Document 1 is directed to a method of evaluating reliability for dealing with an unpredictable event such as a device failure.
As another related technique, Patent Document 1 discloses a method of defining reliability in consideration of node importance (user scale, traffic, etc.) and the like as reliability evaluation in a disaster. Patent Document 2 discloses a method for determining an upper node in consideration of which lower node is connected to an upper node and reliability is increased when the network has an upper / lower hierarchical structure. ing. Non-Patent Document 4 proposes a robust network design method for earthquakes.

特開2014-23064号公報JP 2014-23064 A 特開2014-93743号公報JP 2014-93743 A

林,阿部,"通信ネットワークの信頼性," 社団法人電子情報通信学会,2010.Hayashi, Abe, "Reliability of communication networks," The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 2010. Hiroshi Saito, Ryoichi Kawahara, and Takeshi Fukumoto, Proposal of Disaster Avoidance Control, Networks 2014, 2014.Hiroshi Saito, Ryoichi Kawahara, and Takeshi Fukumoto, Proposal of Disaster Avoidance Control, Networks 2014, 2014. 倉本他, ``RBFネットワークを用いた非線形がけ崩れ発生限界雨量線の設定に関する研究,''土木学会論文集 (672), 117-132, 2001.Kuramoto et al., `` Study on the setting of non-linear landslide generation limit rainfall line using RBF network, '' JSCE Proceedings (672), 117-132, 2001. H. Saito. Spatial design of physical network robust against earthquakes. IEEE Journal of Lightwave Technology, 33(2):443-458, Jan. 2015.H. Saito. Spatial design of physical network robust against earthquakes.IEEE Journal of Lightwave Technology, 33 (2): 443-458, Jan. 2015. 梶谷他, 実効雨量指標を用いた降雨に対する運転規制方法について, 地盤工学会誌, 60-3.Sugaya et al., Operational control method against rainfall using effective rainfall index, Geotechnical Society, 60-3. http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/bosai/doshakeikai.html、平成28年1月12日検索http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/bosai/doshakeikai.html, January 12, 2016 search http://www.sabo.pref.hiroshima.lg.jp/portal/kaisetsu/kikenhelp/about_2.htm、平成28年1月12日検索http://www.sabo.pref.hiroshima.lg.jp/portal/kaisetsu/kikenhelp/about_2.htm, January 12, 2016 search

一方、非特許文献2では大雨等の予測可能な自然災害を対象に、その被災のネットワークへの影響を事前に評価することで、被災回避制御を行う方法が提案されている。この場合、ある特定の地域(例えば大雨警報が出た地域)に属するネットワーク設備(リンクやノード)が被災する確率を考慮して、ネットワークの信頼性を評価する必要がある。このとき、例えば気象情報や警報情報等を用いて、警報が発令されているエリア内のリンクの故障確率をどのように推定すればよいかという点が課題となる。   On the other hand, Non-Patent Document 2 proposes a method for performing disaster avoidance control by evaluating in advance the impact of a disaster on a network that can be predicted, such as heavy rain. In this case, it is necessary to evaluate the reliability of the network in consideration of the probability that a network facility (link or node) belonging to a specific area (for example, an area where a heavy rain warning is issued) will be damaged. At this time, for example, how to estimate the failure probability of the link in the area where the warning is issued, using weather information, warning information, or the like becomes a problem.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、気象情報等を用いて被災する可能性のあるエリアを特定し、当該エリア内のリンクの故障確率を適切に推定した上で、災害が生じた際のネットワークへの影響を事前に評価することを可能とする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and by identifying an area that may be damaged by using weather information and the like, after estimating the link failure probability in the area appropriately, It is an object to provide a technology that makes it possible to evaluate in advance the impact on the network when it occurs.

本発明の実施の形態によれば、 リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際の影響を評価する信頼性評価装置であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算手段を備える信頼性評価装置であり、
前記信頼性評価装置は、前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの総面積Saと、1つの災害発生当りで被災する面積Sb1と、g(r)とを用いて、g(r)×Sb1/Saとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定手段を更に備え、
前記リンク故障確率計算手段は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする信頼性評価装置が提供される。
According to an embodiment of the present invention, in a geographical network composed of a link set and a node set, a part of the network is damaged within an alarm area specified based on information about an event that can cause a disaster. A reliability evaluation device for evaluating the impact of
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. a reliability evaluation device comprising a link failure probability calculation means for calculating a link failure probability is the probability that,
In the reliability evaluation device, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and g (r) Using the total area Sa of the hazard area in the area used to determine the area, the area Sb1 damaged per disaster occurrence, and g (r), the damage occurrence rate is g (r) x Sb1 / Sa It further comprises means for calculating the damage occurrence rate in the warning area to be calculated,
The link failure probability calculation means calculates the intra-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected.
The reliability evaluation apparatus characterized by this is provided.

また、本発明の実施の形態によれば、リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際の影響を評価する信頼性評価装置が実行する信頼性評価方法であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算ステップを備える信頼性評価方法であり、
前記信頼性評価方法は、前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの総面積Saと、1つの災害発生当りで被災する面積Sb1と、g(r)とを用いて、g(r)×Sb1/Saとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定ステップを更に備え、
前記リンク故障確率計算ステップにおいて、前記信頼性評価装置は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする信頼性評価方法が提供される。
In addition, according to the embodiment of the present invention, in a geographical network composed of a link set and a node set, a part of the network within an alarm area specified based on information on an event that may cause a disaster. A reliability evaluation method executed by a reliability evaluation device that evaluates the impact of a disaster
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. a reliability evaluation method comprising a link failure probability calculating step of calculating a link failure probability is the probability that,
In the reliability evaluation method, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and g (r) Using the total area Sa of the hazard area in the area used to determine the area, the area Sb1 damaged per disaster occurrence, and g (r), the damage occurrence rate is g (r) x Sb1 / Sa It further includes a step of estimating the damage occurrence rate in the alarm area to calculate,
In the link failure probability calculation step, the reliability evaluation apparatus calculates the in-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected.
The reliability evaluation method characterized by this is provided.

本発明の実施の形態によれば、気象情報等を用いて被災する可能性のあるエリアを特定し、当該エリア内のリンクの故障確率を適切に推定した上で、災害が生じた際のネットワークへの影響を事前に評価することが可能となる。   According to the embodiment of the present invention, an area that may be damaged by using weather information or the like is specified, and a failure probability of a link in the area is appropriately estimated, and then a network when a disaster occurs It is possible to evaluate the impact on

本発明の実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。It is a figure which shows the system configuration example in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における信頼性評価サーバ400の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the reliability evaluation server 400 in embodiment of this invention. 信頼性評価サーバ400が実行する計算手順のフローチャートである。It is a flowchart of the calculation procedure which the reliability evaluation server 400 performs. ネットワーク上に表示された警報エリアの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the alarm area displayed on the network. 雨量に関する指数と災害発生・非発生に関するデータを分析した例を示す図である(非特許文献3より引用)。It is a figure which shows the example which analyzed the data regarding the index | exponent regarding rainfall, and disaster occurrence / non-occurrence (cited from nonpatent literature 3). エリア内故障率算出例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of failure rate calculation in an area. リンク故障確率計算例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of link failure probability calculation. グラフ的ネットワークの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a graph-like network. 実施例3におけるsrc-dst間切断確率計算例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a calculation example of a src-dst disconnection probability in the third embodiment. 実施例3におけるsrc-dst間切断確率計算例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a calculation example of a src-dst disconnection probability in the third embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment described below is only an example, and the embodiment to which the present invention is applied is not limited to the following embodiment.

(システム構成)
図1(a)は本発明の実施の形態(実施例1〜3に共通)におけるシステム構成の一例を示す構成図である。図1(a)に示すように、本発明の実施の形態におけるシステムは、管理対象となるネットワーク100、ネットワーク・地理情報管理サーバ200、気象データ収集サーバ300、及び信頼性評価サーバ400を備える。なお、図1(a)では、ネットワーク・地理情報管理サーバ200、気象データ収集サーバ300、及び信頼性評価サーバ400が、管理対象とするネットワーク100に接続されている構成を示しているが、これは一例であり、管理対象とするネットワーク100は、ネットワーク・地理情報管理サーバ200、気象データ収集サーバ300、及び信頼性評価サーバ400のうちのいずれか又は全部と接続されていなくてもよい。なお、本発明の実施の形態では、信頼性評価サーバ400と、ネットワーク・地理情報管理サーバ200及び気象データ収集サーバ300との間は、何等かのネットワークにより接続されていることを想定している。また、ネットワーク・地理情報管理サーバ200と気象データ収集サーバ300との間もネットワークにより接続され、通信が可能である。
(System configuration)
FIG. 1A is a configuration diagram showing an example of a system configuration in the embodiment of the present invention (common to Examples 1 to 3). As shown in FIG. 1A, the system according to the embodiment of the present invention includes a network 100 to be managed, a network / geographic information management server 200, a weather data collection server 300, and a reliability evaluation server 400. FIG. 1A shows a configuration in which the network / geographic information management server 200, the weather data collection server 300, and the reliability evaluation server 400 are connected to the network 100 to be managed. Is an example, and the network 100 to be managed may not be connected to any or all of the network / geographic information management server 200, the weather data collection server 300, and the reliability evaluation server 400. In the embodiment of the present invention, it is assumed that the reliability evaluation server 400, the network / geographic information management server 200, and the meteorological data collection server 300 are connected by some kind of network. . The network / geographic information management server 200 and the meteorological data collection server 300 are also connected by a network and can communicate with each other.

ネットワーク・地理情報管理サーバ200は、ネットワーク100を構成する装置(リンクとノード)に関する情報を管理(格納)している。具体的には、図1(b)に示すように、ノード情報として、各ノードvのid、地理的位置(例えば、緯度・経度等)を管理している。図1(b)に示すように、リンク情報は、各リンクの端点ノード1、端点ノード2、地理的位置を有する。   The network / geographic information management server 200 manages (stores) information related to devices (links and nodes) constituting the network 100. Specifically, as shown in FIG. 1B, as node information, the id and geographic position (for example, latitude / longitude) of each node v are managed. As shown in FIG. 1B, the link information includes an end point node 1, an end point node 2, and a geographical position of each link.

図1(b)の例では、リンクの地理的位置を、リンクの両端点の緯度・経度、及び、リンクを複数区間に分割したときの各分割点の緯度・経度の組により表現している。例えば、図1(b)における1番目のリンクは、3つの区間に分割されており、
[(lat1, lon1), (lat11, lon11), (lat12, lon12), (lat2, lon2)]と表現される。つまり、リンクの両端点の位置は、(lat1, lon1)と(lat2, lon2)であり、2か所(lat11, lon11), (lat12, lon12) が分割位置となる。
In the example of FIG. 1B, the geographical position of the link is expressed by a combination of the latitude and longitude of both end points of the link and the latitude and longitude of each dividing point when the link is divided into a plurality of sections. . For example, the first link in FIG. 1 (b) is divided into three sections,
[(lat1, lon1), (lat11, lon11), (lat12, lon12), (lat2, lon2)]. That is, the positions of both end points of the link are (lat1, lon1) and (lat2, lon2), and the two locations (lat11, lon11), (lat12, lon12) are division positions.

以下では、上記のように分割された各リンク区間をリンクセグメントと呼ぶ。
また、ネットワーク・地理情報管理サーバ200では、地理メッシュ情報を保持している。後述する気象情報(具体的には、メトリック(R_x, R_y))が、地理メッシュ情報で表わされる地理メッシュ毎に与えられるものとし、地理メッシュ情報は、各メッシュの位置及び当該メッシュ内に存在するハザードエリア情報を有する。
Below, each link section divided | segmented as mentioned above is called a link segment.
The network / geographic information management server 200 holds geographic mesh information. It is assumed that weather information (specifically, metrics (R_x, R_y)) to be described later is given for each geographic mesh represented by the geographic mesh information, and the geographic mesh information exists in the position of each mesh and the mesh. Has hazard area information.

具体的には、地理メッシュ情報は、図1(b)に示すように、メッシュID、メッシュ位置、ハザードエリア情報から成る。メッシュ位置は、当該メッシュの端点(4か所)の座標(緯度,経度)の組で表現される。なお、ここでは、例えば(緯度,経度)= (500.0, 500.0)のように、具体的な数値を例に記載しているが、あくまでもイメージ用のため、架空の緯度経度を例示している。ハザードエリア情報は、例えば土砂災害危険箇所に相当する、1つ又は複数のハザードエリアの位置を示し、該当メッシュに存在するハザードエリアの位置を緯度経度の組合せで表現して保持している。図1(b)の「地理メッシュ情報」のうち、例えばメッシュ1111におけるハザードエリア情報として、
{(501.1,502.3), (501.0, 503.2), (502.3, 502.8), (502.3, 502.5), (501.1, 502.3)}と記載しているが、これは、1つ目のハザードエリアがこれらの点をこの順に結ぶ多角形で表現されていることを表す。
Specifically, as shown in FIG. 1B, the geographic mesh information includes a mesh ID, a mesh position, and hazard area information. The mesh position is represented by a set of coordinates (latitude and longitude) of the end points (four places) of the mesh. Here, specific numerical values are described as an example, for example, (latitude, longitude) = (500.0, 500.0). However, for the purpose of image only, fictitious latitude and longitude are illustrated. The hazard area information indicates the position of one or a plurality of hazard areas corresponding to, for example, a sediment-related disaster hazard location, and holds the position of the hazard area existing in the corresponding mesh expressed by a combination of latitude and longitude. Among the “geographic mesh information” in FIG. 1B, for example, as hazard area information in the mesh 1111,
{(501.1,502.3), (501.0, 503.2), (502.3, 502.8), (502.3, 502.5), (501.1, 502.3)}, but the first hazard area is these This means that the point is expressed by a polygon connecting the points in this order.

ネットワーク・地理情報管理サーバ200は更にリンク長データを保持する。リンク長データとは、各リンクが、どの地理メッシュとどれくらいの長さ交わるかを示すデータである。例えば図1(b)に示すリンク長データのうち、リンク[100, 200]は、メッシュ1111と1.2km,2222と3.2km重なっていることを示す。この長さ(例えば1.2km)は、メッシュ1111が警報エリアとなった場合、1.2kmの区間長が被災する可能性があるということを意味する。より具体的には、例えば、着目する地理メッシュ内に存在するk番目のハザードエリアをH_k(k=1, …, n_iとし,n_iはハザードエリア数)とし、当該地理メッシュと∪H_kの重なる部分と交わるリンク長を用いる。なお、「∪H_k」は、当該地理メッシュ内に存在するハザードエリアの和集合である。あるいは、当該地理メッシュとH_kの重なる部分と交わるリンク長を各kについて求め、k=1からn_iについてそのリンク長の和を取ったものを当該リンク長とする。このリンク長は、リンク情報及び地理メッシュ情報内のハザードエリア情報を用いることで算出することができる。   The network / geographic information management server 200 further holds link length data. The link length data is data indicating which geographic mesh and how long each link intersects. For example, in the link length data shown in FIG. 1B, the link [100, 200] indicates that the mesh 1111 and 1.2km overlap with the 2222 and 3.2km. This length (for example, 1.2 km) means that if the mesh 1111 becomes a warning area, a section length of 1.2 km may be damaged. More specifically, for example, the k-th hazard area existing in the target geographic mesh is H_k (k = 1, ..., n_i, where n_i is the number of hazard areas), and the geographic mesh and ∪H_k overlap Use the link length that intersects “∪H_k” is a union of the hazard areas existing in the geographic mesh. Alternatively, the link length intersecting with the overlapping portion of the geographic mesh and H_k is obtained for each k, and the sum of the link lengths for k = 1 to n_i is set as the link length. This link length can be calculated by using the hazard information in the link information and geographic mesh information.

ここで定義されているノードの集合をV、リンクの集合をEとし、この地理的ネットワークを (V,E)と記す。   The set of nodes defined here is denoted as V, the set of links as E, and this geographical network as (V, E).

気象データ収集サーバ300では、一定周期毎に、各地理メッシュの気象状態に関するメトリックを計算しておく。例えば、気象データ収集サーバ300は、降雨データに関して、短期指標(直近の60分間での時間雨量R_y[mm/h])と長期指標(半減期72時間のときの実効雨量R_x[mm])を計算する。R_xは非特許文献5に記載の手順で、例えば現在の単位時間雨量R、一期前のR_x(これをR_x_preと記す)を用いて, R_x=R+0.5(1/H)R_x_preにより計算する。Hは半減期と呼ばれるパラメータであり、これを72時間に設定する。また、非特許文献5に記載のとおり、実効雨量とは、現在時刻に対して直前の降雨ほど影響が大きく、時間を遡るほど影響が小さくなるという時間的な変化を数学的にモデル化したものである。 The meteorological data collection server 300 calculates a metric related to the weather condition of each geographic mesh for each fixed period. For example, the weather data collection server 300 uses a short-term index (hourly rainfall R_y [mm / h] in the last 60 minutes) and a long-term index (effective rainfall R_x [mm] at a half-life of 72 hours) for rainfall data. calculate. R_x is calculated according to the procedure described in Non-Patent Document 5, for example, using the current unit-time rainfall R and the previous period R_x (referred to as R_x_pre) by R_x = R + 0.5 (1 / H) R_x_pre . H is a parameter called half-life, which is set to 72 hours. In addition, as described in Non-Patent Document 5, the effective rainfall is a mathematical model of a temporal change in which the effect is greater in the previous rain with respect to the current time, and the effect is smaller as the time goes back. It is.

なお、本実施の形態では、災害に関連するメトリック(指標)として雨量のメトリックを用いているが、これは一例に過ぎず、他の指標を用いることとしてもよい。   In the present embodiment, a rain metric is used as a metric (index) related to a disaster. However, this is merely an example, and another index may be used.

信頼性評価サーバ400の構成例を図2に示す。図2に示すとおり、信頼性評価サーバ400は、警報エリア検出部401、警報エリア内被災発生率推定部402、リンク故障確率計算部403、切断確率計算部404を有する。各部の処理の内容については、後述する各実施例において詳細に説明する。   A configuration example of the reliability evaluation server 400 is shown in FIG. As illustrated in FIG. 2, the reliability evaluation server 400 includes an alarm area detection unit 401, an alarm area damage occurrence rate estimation unit 402, a link failure probability calculation unit 403, and a disconnection probability calculation unit 404. The contents of the processing of each unit will be described in detail in each embodiment described later.

本発明の実施の形態に係る信頼性評価サーバ400は、例えば、コンピュータに、本発明の実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、信頼性評価サーバ400が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるCPUやメモリなどのハードウェア資源を用いて、信頼性評価サーバ400で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。   The reliability evaluation server 400 according to the embodiment of the present invention can be realized, for example, by causing a computer to execute a program describing the processing contents described in the embodiment of the present invention. That is, the function of the reliability evaluation server 400 is realized by executing a program corresponding to the process executed by the reliability evaluation server 400 using hardware resources such as a CPU and a memory built in the computer. Is possible.

信頼性評価サーバ400においては、ネットワーク・地理情報管理サーバ200から取得されたノード、リンク、地理メッシュ、リンク長等のデータや、気象データ収集サーバ300から取得されたメトリック等のデータがメモリ(記憶手段)に記憶され、上記プログラムに従って、CPUがメモリから当該データを読み出し、処理を実行することにより、始点ノードsrc・終点ノードdst間の切断確率を計算する。なお、後述するように、信頼性評価サーバ400は、各種関数の計算を行うが、当該関数の手順は上記プログラムに組み込まれていてもよいし、全体の(メインとなる)プログラムとは別に、メモリに関数の処理モジュールを格納し、関数の処理が必要になったときに、当該処理モジュールを使用することとしてもよい。   In the reliability evaluation server 400, data such as nodes, links, geographic meshes, link lengths, and the like acquired from the network / geographic information management server 200 and data such as metrics acquired from the weather data collection server 300 are stored in memory (stored). In accordance with the program, the CPU reads the data from the memory and executes the process, thereby calculating the disconnection probability between the start point node src and the end point node dst. As will be described later, the reliability evaluation server 400 calculates various functions, but the procedure of the function may be incorporated in the above program, or separately from the entire (main) program, A function processing module may be stored in the memory, and the function processing module may be used when function processing becomes necessary.

上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。   The above-mentioned program can be recorded on a computer-readable recording medium (portable memory or the like), stored, or distributed. It is also possible to provide the program through a network such as the Internet or electronic mail.

(信頼性評価サーバ400が実行する処理)
以下では、信頼性評価サーバ400が実行する処理の内容を実施例1、実施例2、実施例3として詳細に説明する。
(Processing performed by the reliability evaluation server 400)
Below, the content of the process which the reliability evaluation server 400 performs is demonstrated in detail as Example 1, Example 2, and Example 3. FIG.

なお、以下の各実施例では、気象状態である雨に起因する土砂災害を例として用いて説明しているが、これは一例に過ぎない。   In the following embodiments, a landslide disaster caused by rain, which is a weather condition, is described as an example, but this is only an example.

図3は、実施例1において信頼性評価サーバ400が実行する被災影響評価手順のフローチャートである。図3に示す手順に沿って、信頼性評価サーバ400が実行する処理を説明する。   FIG. 3 is a flowchart of the disaster impact assessment procedure executed by the reliability assessment server 400 in the first embodiment. The process executed by the reliability evaluation server 400 will be described along the procedure shown in FIG.

<ステップS1:警報エリアM_iの特定>
ステップS1では、信頼性評価サーバ400の警報エリア検出部401が、気象情報等から警報が発令された地理メッシュを警報エリアM_iとして検出する。当該気象情報は、災害の起因となり得る事象に関する情報の例である。図4に、管理対象のネットワーク100を含む地理的エリアにおける警報エリアの例を示す。図4において網掛けされたエリアが警報エリアを示す。この例では5か所で警報が発生している。例として、土砂災害の場合、雨量データを元に5kmメッシュ毎に土砂災害警戒情報が出されており(非特許文献6参照)、土砂災害の場合、土砂災害警戒情報の所定の基準に到達したエリアをM_iとすることができる。
<Step S1: Identification of alarm area M_i>
In step S1, the alarm area detection unit 401 of the reliability evaluation server 400 detects a geographic mesh where an alarm is issued from weather information or the like as an alarm area M_i. The weather information is an example of information related to an event that can cause a disaster. FIG. 4 shows an example of an alarm area in a geographical area including the network 100 to be managed. The shaded area in FIG. 4 indicates the alarm area. In this example, alarms are generated at five locations. For example, in the case of landslide disasters, landslide disaster alert information has been issued every 5 km mesh based on rainfall data (see Non-Patent Document 6), and in the case of landslide disasters, it has reached a predetermined standard for landslide disaster alert information. The area can be M_i.

<ステップS2:エリア内被災発生率の推定>
ステップS1で警報エリアM_iが検出されたら、ステップS2において、警報エリア内被災発生率推定部402が、警報エリアM_iにおける現時点tでの気象状態に関するメトリックR_t,iを気象データ収集サーバ300から読み出し、警報エリアM_iにおける被災発生率を計算する。例として、現時点tでのメトリック(R_x, R_y)をR_t,iとして用いる。つまり、警報エリアM_iの地理メッシュに対して計算されたメトリック(R_x, R_y)をR_t,iとして用いる。以下に、被災発生率の計算手順を詳細に説明する。
<Step S2: Estimating the rate of damage in the area>
If the alarm area M_i is detected in step S1, the alarm occurrence rate estimation unit 402 in the alarm area reads the metric R_t, i related to the weather condition at the current time t in the alarm area M_i from the weather data collection server 300 in step S2. Calculate the damage occurrence rate in the alarm area M_i. As an example, the metric (R_x, R_y) at the current time t is used as R_t, i. That is, the metric (R_x, R_y) calculated for the geographic mesh of the alarm area M_i is used as R_t, i. Below, the calculation procedure of a disaster occurrence rate is demonstrated in detail.

まず、警報エリア内被災発生率推定部402は、ある参照エリア内における、過去の災害状況(発生,非発生)とそのときのメトリック(R_x, R_y)の値の組を収集しておく。ここで、参照エリアとは、メトリックと被災発生率との関係を分析するためのエリアである。例えば、各地理メッシュの中からある地理メッシュ(あるいは同等の大きさを持つある地理的領域)を参照エリアとして指定し、そのエリアでのメトリック値を蓄積しておくことで、メトリックと被災発生率との関係を分析する。そして、参照エリアでの分析結果を、現在警報が出ている警報エリアでの被災発生率を推定するために用いる。なお、参照エリアでの分析については、信頼性評価サーバ400が実行してもよいし、信頼性評価サーバ400以外の装置が予め行って、信頼性評価サーバ400が、その分析結果(すなわち、後述する関数Gを実現するデータ等)を記憶手段に格納し、当該分析結果を用いることとしてもよい。分析方法は特定の方法に限られるわけではないが、本実施の形態では、非特許文献3に開示された方法を用いている。   First, the damage occurrence rate estimation unit 402 in the alarm area collects a set of past disaster situations (occurrence / non-occurrence) and metric (R_x, R_y) values in a certain reference area. Here, the reference area is an area for analyzing the relationship between the metric and the disaster occurrence rate. For example, by specifying a certain geographic mesh (or a certain geographic area having the same size) from each geographic mesh as a reference area and accumulating metric values in that area, the metric and the disaster rate To analyze the relationship. Then, the analysis result in the reference area is used to estimate the disaster occurrence rate in the warning area where the warning is currently issued. Note that the analysis in the reference area may be executed by the reliability evaluation server 400, or an apparatus other than the reliability evaluation server 400 performs in advance, and the reliability evaluation server 400 performs the analysis result (that is, described later). Data for realizing the function G to be performed) may be stored in the storage means, and the analysis result may be used. The analysis method is not limited to a specific method, but the method disclosed in Non-Patent Document 3 is used in the present embodiment.

非特許文献3では、あるエリアにおいてメトリックを収集し、分析することが開示されている。非特許文献3内の図−7(b)に、そのようなデータを収集し、分析した一例が示されており、本願の図5にその図を示している。   Non-Patent Document 3 discloses collecting and analyzing metrics in a certain area. An example of collecting and analyzing such data is shown in FIG. 7B in Non-Patent Document 3, and FIG. 5 of the present application shows the figure.

図5(非特許文献3内の図−7(b))において、1から-1の間の値をとる曲線がプロットされている。これは、(R_x, R_y)を入力値、災害非発生を1、災害発生を-1として出力するデータを出力値としたときに、収集データからRBFN(Radial Basis Function Network)を用いて学習した結果である。この学習での出力値をRBFN値と呼ぶことにする。また、(R_x, R_y)を入力したときのRBFN値を返す関数をG(R_x, R_y)と記載する。なお、G(R_x, R_y)は、災害が発生する確率pに対し、-1(災害発生)または1(災害非発生)の値を取る確率変数の期待値に相当するとみなす。つまり、「1×(1-p )+ (-1)×p= G(R_x, R_y)」という関係があるとみなす。   In FIG. 5 (FIG. 7B in Non-Patent Document 3), a curve having a value between 1 and −1 is plotted. This was learned from the collected data using RBFN (Radial Basis Function Network), where (R_x, R_y) is the input value, non-disaster occurrence is 1, and the disaster output is -1. It is a result. The output value in this learning is called RBFN value. A function that returns an RBFN value when (R_x, R_y) is input is described as G (R_x, R_y). Note that G (R_x, R_y) is considered to correspond to the expected value of a random variable that takes a value of -1 (disaster occurrence) or 1 (disaster occurrence) for the probability p of occurrence of a disaster. That is, it is considered that there is a relationship of “1 × (1-p) + (− 1) × p = G (R_x, R_y)”.

警報エリア内被災発生率推定部402は、G(R_x, R_y)を用いることにより、任意の(R_x, R_y)が与えられたときに、災害が発生する確率pをp=(1- G(R_x, R_y))/2により算出する。この式は、上記の「1×(1-p)+ (-1)×p= G(R_x, R_y)」をpについて解くことで得られる。   The damage occurrence rate estimation unit 402 in the alarm area uses G (R_x, R_y) to calculate the probability p that a disaster will occur when given (R_x, R_y), p = (1-G ( R_x, R_y)) / 2. This equation is obtained by solving “1 × (1−p) + (− 1) × p = G (R_x, R_y)” with respect to p.

また、当該参照エリア内での災害発生時の災害発生件数をZ1とする。非特許文献3で定義される発生降雨要因件数(図5で「発生」としてプロットされた雨量データの個数)がZa件、ならびに、それに対するがけ崩れ件数がZb件であった場合、災害発生件数Z1= Zb / Zaとして見積もる。なお、災害発生件数の見積もり方法はこれに限定されるわけではなく、他の方法で見積もってもよい。警報エリア内被災発生率推定部402は、(R_x, R_y)が与えられたときの災害発生件数の期待値Esを、Es=(1-G(R_x, R_y))/2×Z1として計算する。   Also, let Z1 be the number of disasters that occurred when a disaster occurred in the reference area. If the number of occurrences of rainfall defined in Non-Patent Document 3 (the number of rainfall data plotted as “occurrence” in FIG. 5) is Za and the number of landslides is Zb, the number of disaster occurrences Z1 = Estimated as Zb / Za. The method for estimating the number of disaster occurrences is not limited to this, and other methods may be used. The damage occurrence rate estimation unit 402 in the alarm area calculates the expected value Es of the number of disaster occurrences when (R_x, R_y) is given as Es = (1-G (R_x, R_y)) / 2 × Z1. .

次に、警報エリア内被災発生率推定部402は、災害(例:土砂災害)1件当たり、災害が発生する領域の面積をSb1とし、また、警報エリア内のハザードエリアの総面積をSaとして、Es×Sb1/Saを、ある地点がハザードエリアに含まれるという条件の下で、その地点が災害発生エリアに含まれる割合(これを「被災発生率」と呼ぶ)とする。   Next, the disaster area damage occurrence rate estimating unit 402 sets the area of the disaster occurrence area as Sb1 per disaster (eg, earth and sand disaster), and Sa as the total area of the hazard area in the alarm area , Es × Sb1 / Sa is defined as a ratio (referred to as “disaster occurrence rate”) that the point is included in the disaster occurrence area under the condition that the certain point is included in the hazard area.

被災発生率の算出例を図6を用いて具体的に説明する。図6(a)に示すように、参照エリア内に土砂災害危険個所4か所があるとする。なお、土砂災害危険個所の具体的な説明は、例えば、非特許文献7に記載されている。   A calculation example of the damage occurrence rate will be specifically described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, it is assumed that there are four landslide disaster risk locations in the reference area. In addition, the specific description of the landslide disaster danger part is described in the nonpatent literature 7, for example.

これら4か所をハザードエリア(つまり土砂災害が起こる可能性のあるエリア)とし、その総面積(つまり4か所の面積の和)をSaとする。また、この4か所のうち、土砂災害発生が例えばいずれか1か所で生じたとする(例:図6(a)における図中土砂災害危険個所のうちの斜線部分)。この箇所を災害発生エリアと呼ぶ。いずれの箇所で土砂災害が起こるかは事前には分からないため、土砂災害発生1件当りに被災する領域がこの4か所のうちのいずれか1か所であるとし、Sb1をこの4か所の面積の代表値(平均、中央値等のいずれか)とする。あるいは、参照エリア内に限定せずに過去のデータなどから土砂災害1か所の面積の代表値をSb1として用いてもよい。   These four places are designated as hazard areas (that is, areas where sediment disasters may occur), and the total area (that is, the sum of the areas of the four places) is designated as Sa. Also, it is assumed that a landslide disaster occurs in any one of these four locations (for example, a hatched portion in the landslide disaster risk location in the drawing in FIG. 6A). This location is called a disaster occurrence area. Since it is not known in advance where the landslide disaster will occur, it is assumed that the area affected by the landslide disaster is one of these four locations, and Sb1 is the four locations. It is set as the representative value (one of average, median, etc.) of the area. Alternatively, a representative value of the area of one earth and sand disaster may be used as Sb1 from past data or the like without being limited to the reference area.

なお、図6(a)の例では、いずれの土砂災害危険個所もエリア内に含まれているが、一部の領域のみが参照エリアと重なるような土砂災害危険個所がある場合、その土砂災害危険個所と当該エリアの重なる部分のみをSa及びSb1の計算に用いる、あるいは、その土砂災害危険個所の全体の面積をSa及びSb1の計算に用いることとする。   In the example of FIG. 6A, any landslide disaster risk location is included in the area, but if there is a landslide disaster risk location where only a part of the area overlaps the reference area, the landslide disaster risk location Only the overlapping part of the dangerous part and the area is used for the calculation of Sa and Sb1, or the entire area of the sediment disaster dangerous part is used for the calculation of Sa and Sb1.

警報エリア内被災発生率推定部402は、Es×Sb1/Sa(Es=(1-G(R_x, R_y))/2×Z1)を、警報エリア毎に算出する。ここで、関数G、Z1、Sb1(各ハザードエリアの面積の代表値等)、及びSa(ハザードエリアの総面積)は、参照エリアの分析から得られたデータであり、各警報エリアに対して共通である。メトリック(R_x, R_y)は、警報エリア毎のデータである。   The alarm occurrence rate estimation unit 402 in the alarm area calculates Es × Sb1 / Sa (Es = (1−G (R_x, R_y)) / 2 × Z1) for each alarm area. Here, the functions G, Z1, Sb1 (representative values of the area of each hazard area, etc.) and Sa (total area of the hazard area) are data obtained from the analysis of the reference area, and for each alarm area It is common. Metrics (R_x, R_y) are data for each alarm area.

<ステップS3:リンク故障確率計算>
ステップS3では、リンク故障確率計算部403が、エリア内被災発生率Es×Sb1/Saを用いて、時点tでの警報エリアM_iのエリア内リンク故障率beta_t,iを、beta_t,i=(Es×Sb1/Sa)×pL/deltaにより算出する。エリア内リンク故障率は、警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率である。ここで、pLは、リンク上の点uが災害発生エリアに含まれたときにリンクが切断される確率を表し、deltaは予め定める区間長を表す。deltaは、土砂災害1件につき同時に被災するリンク区間長に相当する値に設定する(例えば、一つのハザードエリアと交わるリンク長の平均的な長さ等に設定する)。なお、pLは、例えば、過去の被災時のデータ等を元に設定するか、当該データがない場合はpL=1とし、被災時には必ず切断されるとみなす。
<Step S3: Link failure probability calculation>
In step S3, the link failure probability calculation unit 403 uses the in-area damage occurrence rate Es × Sb1 / Sa to calculate the in-area link failure rate beta_t, i of the alarm area M_i at time t, as follows: beta_t, i = (Es * Sb1 / Sa) * pL / delta is calculated. The intra-area link failure rate is a rate at which links existing in the alarm area M_i fail. Here, pL represents the probability that the link will be disconnected when the point u on the link is included in the disaster occurrence area, and delta represents a predetermined section length. delta is set to a value corresponding to the link section length that is simultaneously affected by one earth and sand disaster (for example, set to the average length of the link length that intersects with one hazard area). Note that pL is set based on, for example, data at the time of a past disaster, or pL = 1 if there is no such data, and is considered to be disconnected at the time of a disaster.

具体的には、リンク故障確率計算部403は、ネットワーク・地理情報管理サーバ200からリンク長データの情報を読み出し、警報エリアと重なるリンクを特定する。例えば、現在、メッシュIDが1111, 2222, 4444, 5555, 6666の5か所で警報が出ているとする。この場合、図1(b)に示すリンク長データに属するリンクのうち、リンク[100, 200]は、1111, 2222の2箇所と交わっている。   Specifically, the link failure probability calculation unit 403 reads link length data information from the network / geographic information management server 200 and identifies a link that overlaps the alarm area. For example, it is assumed that alarms are currently issued at five locations of mesh IDs 1111, 2222, 4444, 5555, and 6666. In this case, among the links belonging to the link length data shown in FIG. 1B, the link [100, 200] intersects with two locations 1111, 2222.

メッシュID1111, 2222のbeta_t,iをそれぞれbeta1111,beta2222と記すと、リンク故障確率計算部403は、リンク[100,200]のリンク故障確率qを以下のように計算する。   When beta_t, i of mesh IDs 1111, 2222 are written as beta1111 and beta2222, respectively, the link failure probability calculation unit 403 calculates the link failure probability q of the link [100,200] as follows.

q = 1 - (1 - beta1111*delta)^(1.2/delta)×(1 - beta2222*delta)^(3.2/delta)
より一般的には、リンク故障確率計算部403は、リンクjの故障確率q_jを以下のように計算する。
q = 1-(1-beta1111 * delta) ^ (1.2 / delta) x (1-beta2222 * delta) ^ (3.2 / delta)
More generally, the link failure probability calculation unit 403 calculates the failure probability q_j of the link j as follows.

q_j = 1 - (1 - beta_t,1*delta)^(L_1,j/delta)×(1 - beta_t,2*delta)^(L_2,j/delta)×…×(1 - beta_t,NL*delta)^(L_NL,j/delta)
ここで、NLは警報エリア数(地理メッシュ数)であり、L_i,j はM_i(M_iは警報が出ているi番目(i=1〜NL)のエリア)内において被災する可能性のあるリンク区間長である。例えば、M_i内に存在するk番目のハザードエリアをH_k(k=1, …, n_iとし,n_iはM_iと重なるハザードエリア数)とし、M_iと∪H_kの重なる部分と交わるリンク長をL_i,jとする。あるいは、M_iとH_kの重なる部分と交わるリンク長を各kについて求め、k=1からn_iについてそのリンク長の和を取ったものをL_i,jとする。なお、リンクjがM_iの中のどのハザードエリアとも交わらない場合は、L_i,j=0とする。
q_j = 1-(1-beta_t, 1 * delta) ^ (L_1, j / delta) × (1-beta_t, 2 * delta) ^ (L_2, j / delta) ×… × (1-beta_t, NL * delta ) ^ (L_NL, j / delta)
Here, NL is the number of warning areas (geographic mesh number), and L_i, j is a link that may be damaged in M_i (M_i is the i-th area (i = 1 to NL) where the warning is issued). The section length. For example, the k-th hazard area existing in M_i is H_k (k = 1, ..., n_i, n_i is the number of hazard areas that overlap M_i), and the link length that intersects the overlapping part of M_i and ∪H_k is L_i, j And Alternatively, the link length that intersects the overlapping part of M_i and H_k is obtained for each k, and the sum of the link lengths for k = 1 to n_i is L_i, j. If the link j does not intersect any hazard area in M_i, L_i, j = 0.

図7を参照して具体例を説明する。図7に示す5つの警報エリアのうち、警報エリアM_5の例において、リンクyは2箇所の土砂災害危険個所(ハザードエリア)と交わっている。ここでは、最初の危険個所と0.2km、次の危険個所と0.5km交わっているとすると、リンクyのL_i,jはL_5,y=0.2+0.5=0.7kmとなる。
リンク故障確率計算部403は、以上の計算を全てのリンクについて行う。もし、いずれの警報エリアとも交わらないリンクが存在する場合は、そのリンクの故障確率qは0とする。
A specific example will be described with reference to FIG. Of the five alarm areas shown in FIG. 7, in the example of the alarm area M_5, the link y intersects with two landslide hazard areas (hazard areas). Here, assuming that the first dangerous location intersects with 0.2 km and the next dangerous location intersects with 0.5 km, L_i, j of link y is L_5, y = 0.2 + 0.5 = 0.7 km.
The link failure probability calculation unit 403 performs the above calculation for all links. If there is a link that does not intersect any alarm area, the failure probability q of that link is set to zero.

<ステップS4:src-dst間切断確率計算>
ステップS4では、切断確率計算部404が、ステップS3で算出された各リンクjの故障確率q_jを用いて、所与のノードsrc-dst(始点ノード−終点ノード)間の切断確率を計算する。
<Step S4: src-dst cut probability calculation>
In step S4, the disconnection probability calculation unit 404 calculates the disconnection probability between a given node src-dst (start node-end node) using the failure probability q_j of each link j calculated in step S3.

具体的には、まず、切断確率計算部404は、ネットワーク・地理情報管理サーバ200のリンク情報を元に、図4に示すような地理的ネットワークから図8に示すようなグラフ的ネットワーク(地理的情報を除き、ノード間の結合関係だけに情報を絞ったもの)を生成する。当該グラフ的ネットワークでの各リンクにはステップS3で求めたリンクの故障確率が付与されている。   Specifically, first, the disconnection probability calculation unit 404, based on the link information of the network / geographic information management server 200, changes from a geographical network as shown in FIG. 4 to a graphical network (geographical) as shown in FIG. Excluding the information, only the connection relationship between nodes is narrowed down). The link failure probability obtained in step S3 is given to each link in the graph network.

切断確率計算部404は、当該グラフ的ネットワークにおいて、src-dst間の切断確率を計算する。この計算には既存技術を使用することができる。一例として、切断確率計算部404は、非特許文献1の第3章に記載にいずれかの方法を用いてsrc-dst間で疎通できない確率を計算し、それをsrc-dst間切断確率として出力する。   The disconnection probability calculation unit 404 calculates the disconnection probability between src and dst in the graph network. Existing techniques can be used for this calculation. As an example, the cutting probability calculation unit 404 calculates the probability that communication between src and dst cannot be performed using any of the methods described in Chapter 3 of Non-Patent Document 1, and outputs the probability as a cutting probability between src and dst. To do.

以上、説明した信頼性評価装置400の機能区分、及び処理手順は一例である。例えば、Es及びエリア内被災発生率の計算を、警報エリア毎に計算した後に、その計算結果を用いてリンク毎のリンク故障確率を計算してもよいし、リンク毎のリンク故障確率を計算する中で、Es及びエリア内被災発生率の計算を行うこととしてもよい。また、信頼性評価装置400は、例えば、以下の被災影響評価方法として切断確率の計算を行ってもよい。なお、以下で説明する方法は、これまでの説明をまとめたものである。   The functional classification and processing procedure of the reliability evaluation apparatus 400 described above are examples. For example, after calculating Es and the area damage occurrence rate for each alarm area, the link failure probability for each link may be calculated using the calculation result, or the link failure probability for each link may be calculated. Among them, it is also possible to calculate Es and the damage occurrence rate in the area. Moreover, the reliability evaluation apparatus 400 may calculate a cutting probability as, for example, the following damage influence evaluation method. In addition, the method demonstrated below summarizes the description so far.

当該被災影響評価方法は、リンク集合Eとノード集合Vにより構成される地理的ネットワーク (V,E)があるとし、該ネットワーク上の2つのノードを始点ノードsrc、終点ノードdstとして指定し、気象情報等に基づいて特定された警報エリア内において、ネットワークの一部が被災した際に該src-dst間において通信できなくなる確率(切断確率)を算出する被災影響評価方法である。   The disaster impact assessment method assumes that there is a geographical network (V, E) composed of a link set E and a node set V, and designates two nodes on the network as a start node src and an end node dst. This is a disaster impact evaluation method for calculating a probability (disconnection probability) that communication between src-dst cannot be performed when a part of a network is damaged in an alarm area specified based on information or the like.

ここでは、i番目の警報エリアをM_iとし、M_iにおける現時点tでの気象状態に関するメトリックをR_t,iとする。一方、該メトリックの値がrのときに、該警報エリアに存在するリンクが故障する率beta[1/km]をrの関数beta=f(r)として定義しておく。この関数fを用いてM_iにおける時点tでの故障率beta_t,iをbeta_t,i=f(R_t,i)により算出する。   Here, the i-th alarm area is M_i, and the metric regarding the weather condition at the current time t in M_i is R_t, i. On the other hand, when the value of the metric is r, the rate beta [1 / km] at which the link existing in the alarm area fails is defined as a function beta = f (r) of r. Using this function f, the failure rate beta_t, i at time t in M_i is calculated by beta_t, i = f (R_t, i).

そして、ネットワークを構成するリンクjのうち、M_i内において被災する可能性のあるリンク区間長をL_i,jとする。L_i,jとbeta_t,iを用いて、リンクjが故障する確率q_jを計算する。それを全てのリンクについて行い、リンクjの故障する確率q_jを用いて所与のノードsrc, dst間において通信できなくなる確率(切断確率)を算出する。   Then, of the links j constituting the network, the link section length that may be damaged in M_i is L_i, j. Using L_i, j and beta_t, i, the probability q_j that the link j will fail is calculated. This is performed for all links, and the probability (disconnection probability) that communication cannot be performed between given nodes src and dst is calculated using the probability q_j of failure of link j.

上記のL_i,jを算出する際には、例えば、M_i内に存在するk番目のハザードエリアをH_k(k=1, …, n_iとし,n_iはM_iと重なるハザードエリア数)とし、M_iと∪H_kの重なる部分と交わるリンク長をL_i,jとする。あるいは、M_iとH_kの重なる部分と交わるリンク長を各kについて求め、k=1からn_iについてそのリンク長の和を取ったものをL_i,jとする。   When calculating the above L_i, j, for example, the k-th hazard area existing in M_i is H_k (k = 1,..., N_i, n_i is the number of hazard areas overlapping with M_i). Let L_i, j be the link length that intersects the overlapping part of H_k. Alternatively, the link length that intersects the overlapping part of M_i and H_k is obtained for each k, and the sum of the link lengths for k = 1 to n_i is L_i, j.

また、上記のbetaの算出方法としては、例えば、まず、ある参照エリアのデータ分析に基づき、エリア内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数をEs=g(r)として与える。rは、気象状態のメトリックrである。エリア内でのハザードエリアの総面積をSaとし、1つの災害発生当りで被災する面積をSb1とし、g(r)×Sb1/Saを、ある地点がいずれかのハザードエリアに含まれるという条件の下で、その地点が災害発生エリアに含まれる割合とする。そして、時点tでのbeta_t,iを、beta_t,i=(g(r)×Sb1/Sa)×pL/deltaにより算出する。ここで、pLは、リンク上の点uが災害発生エリアに含まれたときにリンクが切断される確率であり、deltaは予め定める区間長である。   As a method for calculating the beta, for example, first, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in an area is given as Es = g (r) based on data analysis of a certain reference area. r is the metric r of the weather condition. Sa is the total area of the hazard area in the area, Sb1 is the area affected by one disaster, and g (r) x Sb1 / Sa is a condition that a certain point is included in any hazard area Below, it is assumed that the point is included in the disaster occurrence area. Then, beta_t, i at time t is calculated by beta_t, i = (g (r) × Sb1 / Sa) × pL / delta. Here, pL is a probability that the link is disconnected when a point u on the link is included in the disaster occurrence area, and delta is a predetermined section length.

上記のg(r)を求める方法としては、例えば、過去の災害情報およびそのときの気象状態を用いる。例えば、土砂災害の場合、気象状態に関するメトリックとして、短期指標R_y(直近60分の雨量等)と長期指標R_x(過去数日間に渡る雨量の累積値を考慮した指数)の2変数を用いる場合、過去の(R_x, R_y)データとそのときの災害発生状況(発生,非発生)を収集し、その収集データから、ある(R_x,R_y)が与えられたときの災害発生件数の期待値Esを出力する関数であるg(r)を構成しておく。   As a method for obtaining the above g (r), for example, past disaster information and weather conditions at that time are used. For example, in the case of landslide disasters, when using two variables, a short-term index R_y (rainfall for the last 60 minutes, etc.) and a long-term index R_x (an index that takes into account the cumulative value of rainfall over the past several days) as metrics related to weather conditions, Collect past (R_x, R_y) data and the disaster occurrence status (occurrence, non-occurrence) at that time, and from the collected data, calculate the expected value Es of the number of disaster occurrences when a certain (R_x, R_y) is given Configure g (r), which is the function to output.

次に、実施例2について説明する。以下、実施例1と異なる点について説明する。実施例2では、実施例1のステップS2で算出したEs=(1-G(R_x, R_y))/2×Z1を用いて、リンクjの故障確率q_jを算出する別の手順について説明する。   Next, Example 2 will be described. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described. In the second embodiment, another procedure for calculating the failure probability q_j of the link j using Es = (1-G (R_x, R_y)) / 2 × Z1 calculated in step S2 of the first embodiment will be described.

実施例2のステップS2では、Es/SN=(1-G(R_x, R_y))/2×Z1/SNを土砂災害危険個所(ハザードエリア)当りの被災発生率として出力する。ここで、SNは、参照エリア内の土砂災害危険個所(ハザードエリア)の個数である。例えば、図6(a)の例では、SN=4となる。なお、ハザードエリアのうち、一部のみが参照エリアと重なる場合には、それを含めてSNをカウントする。あるいは、そのハザードエリアが参照エリアと重なる面積の割合に応じてカウントする(例えば半分だけ重なる場合は、0.5個分としてカウント)等を行う。   In step S2 of the second embodiment, Es / SN = (1-G (R_x, R_y)) / 2 × Z1 / SN is output as a disaster occurrence rate per landslide hazard area (hazard area). Here, SN is the number of landslide hazard points (hazard areas) in the reference area. For example, in the example of FIG. 6A, SN = 4. When only a part of the hazard area overlaps the reference area, SN is counted including that area. Alternatively, counting is performed according to the ratio of the area where the hazard area overlaps the reference area (for example, when the area overlaps only half, counting is performed as 0.5).

実施例2では、リンク故障確率計算部403が、上記の土砂災害危険個所当りの被災発生率「(1-G(R_x, R_y))/2×Z1/SN」を用いて、実施例1のステップS3の代わりに、以下のステップS3'を実施する。   In the second embodiment, the link failure probability calculation unit 403 uses the damage occurrence rate “(1-G (R_x, R_y)) / 2 × Z1 / SN” per the above-mentioned landslide disaster risk location. Instead of step S3, the following step S3 ′ is performed.

ここで、実施例2では、図1(b)に示すネットワーク・地理情報管理サーバ200内のリンク長データにおいて、リンク長L_i,jを、M_iにおいてリンクjと交わる土砂災害危険個所数と定義する。例えば、図7の警報エリアM_5の例においては、リンクyは2箇所の土砂災害危険個所と交わるため、リンクyのL_i,jは,L_5,y=2となる。実施例2では、このような土砂災害危険個所数のデータが「リンク長データ」としてネットワーク・地理情報管理サーバ200に格納されている。   Here, in the second embodiment, in the link length data in the network / geographic information management server 200 shown in FIG. 1B, the link length L_i, j is defined as the number of landslide hazard points that intersect with the link j in M_i. . For example, in the example of the alarm area M_5 in FIG. 7, the link y intersects with two landslide hazard points, so L_i, j of the link y is L_5, y = 2. In the second embodiment, such data on the number of dangerous places for sediment disasters is stored in the network / geographic information management server 200 as “link length data”.

なお、図7の警報エリアM_5の例では、いずれの土砂災害危険個所も警報エリア内に含まれているが、地理メッシュM_3とM_4に示すように、複数の地理メッシュと跨って土砂災害危険個所が存在する場合、例えば、最も大きく重なる地理メッシュ(この例だとM_4)にその土砂災害危険個所は属しているとみなして、L_i,jをカウントする。例えば、M_3内でこの土砂災害危険個所と交わるリンクzのL_i,jは、L_4,z=1とする。あるいは、一部でもこの土砂災害危険個所と重なる地理メッシュは、全てカウントの対象とする。M_3およびM_4の2か所においてこの土砂災害危険個所と交わるリンクz'(図7に図示しない)がある場合、L_3,z'=1およびL_4,z'=1とする。あるいは、警報が地理メッシュM_3およびM_4の両方で出ているときは、いずれか一つ(例えばL_3,z')は1とし他方(L_4,z')は0として以降のステップS3'を行う。あるいは、この土砂災害危険個所と地理メッシュの重なる面積の割合、(あるいは、この土砂災害危険個所と交わるリンク長に対して、地理メッシュと交わるリンク長の割合など)に応じてカウントしてもよい。例えば、この土砂災害危険個所がM_3と0.3,M_4と0.7の割合で重なっている場合、L_3,z'=0.3およびL_4,z'=0.7とする。   In the example of the warning area M_5 in FIG. 7, any landslide disaster risk location is included in the warning area. However, as shown in the geographic meshes M_3 and M_4, the landslide disaster risk location spans multiple geographic meshes. Is present, for example, L_i, j is counted by assuming that the landslide disaster risk location belongs to the largest overlapping geographical mesh (M_4 in this example). For example, L_i, j of the link z that intersects with this sediment-related disaster risk location in M_3 is L_4, z = 1. Alternatively, all geographic meshes that overlap with the landslide disaster hazard part are all counted. When there are links z ′ (not shown in FIG. 7) intersecting with the sediment-related disaster risk locations at two locations M_3 and M_4, L_3, z ′ = 1 and L_4, z ′ = 1. Alternatively, when the alarm is issued in both geographic meshes M_3 and M_4, one of them (for example, L_3, z ′) is set to 1 and the other (L_4, z ′) is set to 0, and the subsequent step S3 ′ is performed. Alternatively, it may be counted according to the ratio of the area where the sediment disaster hazard and the geographic mesh overlap (or the ratio of the link length intersecting the geographic mesh to the link length intersecting the sediment disaster risk). . For example, if these sediment-related disaster hazard locations overlap at a rate of M_3 and 0.3, M_4 and 0.7, L_3, z ′ = 0.3 and L_4, z ′ = 0.7.

<ステップS3':リンク故障確率計算>
実施例2では、リンク故障確率計算部403は、リンクjの故障確率q_jを以下のように算出する。
<Step S3 ′: Link Failure Probability Calculation>
In the second embodiment, the link failure probability calculation unit 403 calculates the failure probability q_j of the link j as follows.

q_j = 1 - (1 - gamma_t,1)^(L_1,j)×(1 - gamma_t,2)^(L_2,j)×…×(1 - gamma_t,NL)^(L_NL,j)
ただし、gamma_t,i = (1-G(R_x, R_y))/2×Z1/SN×pL'
とし、(R_x, R_y)は警報エリアM_iでの値を用いる。gamma_t,iは、M_iにおいて、ある土砂災害危険個所が実際に被災し、かつリンクが切断する確率を示す。つまり、実施例2のgamma_t,iは、警報エリアM_iに存在するリンクが1ハザードエリア当り故障する率であるエリア内リンク故障率の例である。
q_j = 1-(1-gamma_t, 1) ^ (L_1, j) × (1-gamma_t, 2) ^ (L_2, j) ×… × (1-gamma_t, NL) ^ (L_NL, j)
Where gamma_t, i = (1-G (R_x, R_y)) / 2 × Z1 / SN × pL '
And (R_x, R_y) uses the value in the alarm area M_i. gamma_t, i indicates the probability that a certain landslide disaster risk location is actually damaged and the link is disconnected in M_i. That is, gamma_t, i in the second embodiment is an example of an intra-area link failure rate that is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails per hazard area.

ここでpL'は被災したという条件の下でリンクが切断する確率を表す。pL'は、過去の被災データ等を元に設定するか、当該データがない場合はpL'=1とする。   Here, pL ′ represents the probability that the link will be disconnected under the condition that the disaster has occurred. pL ′ is set based on past disaster data or the like, or pL ′ = 1 if there is no such data.

次に、実施例3について説明する。以下、実施例1、2と異なる点について説明する。実施例3では、実施例2におけるステップS3'の代わりに、以下のステップS3''を実施し、実施例1のステップS4の代わりに以下のステップS4''を実施する。   Next, Example 3 will be described. Hereinafter, differences from the first and second embodiments will be described. In the third embodiment, the following step S3 ″ is performed instead of step S3 ′ in the second embodiment, and the following step S4 ″ is performed instead of step S4 in the first embodiment.

<ステップS3'':リンク故障確率計算>
実施例3では、リンク故障確率計算部403は、実施例2で示したgamma_t,iの式においてpL'を取り除いた式を使用する。
<Step S3 '': Link failure probability calculation>
In the third embodiment, the link failure probability calculation unit 403 uses a formula obtained by removing pL ′ from the gamma_t, i formula shown in the second embodiment.

すなわち、gamma_t,i = (1-G(R_x, R_y))/2×Z1/SNとする。このgamma_t,iは警報エリアM_iに属する各土砂災害危険箇所(ハザードエリア)が被災する確率を意味する。つまり、土砂災害危険箇所当たりの被災発生率を示す。   That is, gamma_t, i = (1-G (R_x, R_y)) / 2 × Z1 / SN. This gamma_t, i means the probability that each earth and sand disaster danger point (hazard area) belonging to the warning area M_i will be damaged. That is, it indicates the damage occurrence rate per landslide hazard area.

このgamma_t,i及びpL'(被災したという条件の下でリンクが切断する確率)を、リンク故障確率を決めるパラメータとして切断確率計算部404に通知する。   This gamma_t, i and pL ′ (probability of link disconnection under the condition of being damaged) are notified to the disconnection probability calculation unit 404 as parameters for determining the link failure probability.

<ステップS4'':src-dst間切断確率計算>
実施例3において、切断確率計算部404は、gamma_t,iとpL'を用いて、警報エリアM_iに属する各土砂災害危険箇所が被災するか否かをシミュレーションする。例えばgamma_t,i=2/3であれば、乱数を生成し、確率2/3である土砂災害危険地域が被災すると判定する。これを各警報エリアの各土砂災害危険箇所に対して実施し、被災すると判定された土砂災害危険箇所と交わるリンクを特定し、特定された各リンクについて、乱数を生成し確率pL'でそのリンクが切断されると判定する。その結果、切断リンクと判定された全てのリンクを図8のグラフ的ネットワークから取り除く。リンク除去後に、src-dst間でパスがあるかを調べる。
<Step S4 '': src-dst cut probability calculation>
In the third embodiment, the cutting probability calculation unit 404 uses gamma_t, i and pL ′ to simulate whether or not each landslide disaster risk location belonging to the alarm area M_i is damaged. For example, if gamma_t, i = 2/3, a random number is generated and it is determined that the landslide disaster risk area with probability 2/3 is damaged. This is carried out for each sediment-related disaster risk point in each warning area, the link that intersects with the sediment-related disaster risk point determined to be damaged is identified, a random number is generated for each identified link, and the link is set with probability pL ' Is determined to be disconnected. As a result, all links determined to be broken links are removed from the graphical network of FIG. After removing the link, check if there is a path between src-dst.

なお、図7のM_3とM_4に示すように、複数の警報エリアと跨って土砂災害危険個所が存在する場合、例えば、最も大きく重なる警報エリア(この例だとM_4)にその土砂災害危険個所は属しているとみなしてもよい。つまり、M_4におけるgamma_t,4の値を用いて、この土砂災害危険個所が被災するかどうか判定する。あるいは、M_3,M_4の両方に属しているとみなし、gamma_t,3とgamma_t,4いずれかあるいは両方の確率の値を用いて被災するか判定してもよい。例えば、max{gamma_t,3, gamma_t,4}の確率で被災するか判定してもよい。あるいは、この土砂災害危険個所と警報エリアの重なる面積の割合に応じて被災するか判定してもよい。例えば、この土砂災害危険個所がM_3と0.3,M_4と0.7の割合で重なっている場合、gamma_t,3×0.3+gamma_t,4×0.7の確率で被災すると判定してもよい。   In addition, as shown in M_3 and M_4 in FIG. 7, when there are landslide disaster risk locations across multiple warning areas, for example, the landslide disaster risk location in the largest overlapping alarm area (M_4 in this example) You may consider it to belong. That is, using the value of gamma_t, 4 in M_4, it is determined whether or not this landslide disaster risk location is damaged. Alternatively, it may be determined that the device belongs to both of M_3 and M_4, and it is determined whether the disaster is caused by using a probability value of either or both of gamma_t, 3 and gamma_t, 4. For example, it may be determined whether or not the disaster will occur with a probability of max {gamma_t, 3, gamma_t, 4}. Or you may determine whether it suffers from a disaster according to the ratio of the area where this earth and sand disaster danger part and an alarm area overlap. For example, if this sediment-related disaster risk location overlaps at a rate of M_3 and 0.3, M_4 and 0.7, it may be determined that the disaster will occur with a probability of gamma_t, 3 × 0.3 + gamma_t, 4 × 0.7.

以上の手順をT回繰り返し、例えば、そのうちパスがなかった回数がT1回であればsrc-dst間切断確率をT1/Tとして出力する。   The above procedure is repeated T times. For example, if the number of times that there is no path is T1, the src-dst disconnection probability is output as T1 / T.

図9、図10に示す例を用いて上記の手順を具体的に説明する。図9に示すように、ここでは、5か所の警報エリアがあり、それらの中に土砂災害危険箇所(ハザードエリア)がA〜Gまであるとする。   The above procedure will be specifically described using the examples shown in FIGS. As shown in FIG. 9, here, there are five alarm areas, and it is assumed that there are earth and sand disaster risk points (hazard areas) from A to G.

切断確率計算部404は、1回目の試行で、各土砂災害危険箇所が被災するかどうかをgamma_t,iの確率で決める。すなわち、ある土砂災害危険地域について、gamma_t,i=2/3であれば、2/3の確率で表が出るコインを投げて、表が出たら被災するとする。このよううな決定を各土砂災害危険箇所に対して行う。   The cutting probability calculation unit 404 determines whether or not each landslide disaster risk location is damaged by the probability of gamma_t, i in the first trial. In other words, if gamma_t, i = 2/3 for a certain earth and sand disaster risk area, throw a coin that appears in the table with a probability of 2/3, and if the table appears, it will be damaged. Such a decision is made for each landslide hazard point.

その結果、図10に示すように、A, D, E, Gが被災と判定されたとする。ここでは例として、pL'=1に設定していたものとし、これら被災エリアと重なるリンクは切断されるとする。それらリンクを除いたグラフ的ネットワークを構成し、src-dst間でパスがあるかを調べると、この場合、図10(1回目の試行)に示すとおり、パスがないことがわかる。2回目の試行でも同様の手順を行い、その結果、図10(2回目の試行)に示すとおり、この場合はsrc-dst間にパスがある。このような処理をT回繰り返して、パスがなかった回数T1をカウントし、src-dst間切断確率をT1/Tとして出力する。   As a result, as shown in FIG. 10, it is assumed that A, D, E, and G are determined to be damaged. Here, as an example, it is assumed that pL ′ = 1 has been set, and links overlapping these disaster areas are disconnected. When a graph-like network excluding these links is constructed and it is checked whether there is a path between src and dst, it can be seen that there is no path as shown in FIG. 10 (first trial). The same procedure is performed for the second trial. As a result, as shown in FIG. 10 (second trial), in this case, there is a path between src and dst. Such a process is repeated T times, the number of times T1 when there is no pass is counted, and the disconnection probability between src and dst is output as T1 / T.

(実施の形態のまとめ)
以上、説明したように、本実施の形態により、 リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際に、指定された始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する信頼性評価装置であって、ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算手段と、前記リンク故障確率計算手段により算出された、前記ネットワークを構成する各リンクのリンク故障確率を用いて、前記始点ノードと前記終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する切断確率計算手段とを備える信頼性評価装置が提供される。
(Summary of embodiment)
As described above, according to the present embodiment, in the geographical network composed of the link set and the node set, one of the networks is included in the alarm area specified based on the information on the event that may cause the disaster. A reliability evaluation device that calculates a disconnection probability that is a probability that communication between a specified start node and an end node cannot be performed when a part is damaged, and an alarm area M_i related to the event at a certain time t Based on the metric r, the link failure rate in the area, which is the rate at which links existing in the alarm area M_i fail, is calculated, and the link j that constitutes the network may be damaged in the alarm area M_i Section information L_i, j is acquired, and the link section information L_i, j and the in-area link failure rate for each alarm area M_i are used. The link failure probability calculation means for calculating the link failure probability that is the probability that the link j will fail, and the link failure probability of each link constituting the network calculated by the link failure probability calculation means, There is provided a reliability evaluation apparatus comprising: a disconnection probability calculating means for calculating a disconnection probability that is a probability that communication between the start point node and the end point node cannot be performed.

なお、リンク故障確率計算部403は、リンク故障確率計算手段の例であり、切断確率計算部404は、切断確率計算手段の例である。   The link failure probability calculation unit 403 is an example of a link failure probability calculation unit, and the disconnection probability calculation unit 404 is an example of a disconnection probability calculation unit.

前記リンク区間情報L_i,jは、例えば、前記警報エリアM_iにおいて予め定められたハザードエリアと、前記リンクjとが交わる部分のリンク長の合計、又は、前記警報エリアM_iにおいて予め定められたハザードエリアの中で、前記リンクjと交わるハザードエリアの数である。   The link section information L_i, j is, for example, the total of the link length of the part where the hazard area predetermined in the alarm area M_i and the link j intersect, or the hazard area predetermined in the alarm area M_i The number of hazard areas that intersect with the link j.

信頼性評価装置は、前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いた参照エリアにおけるハザードエリアの総面積Saと、1つの災害発生当りで被災する面積Sb1と、g(r)とを用いて、g(r)×Sb1/Saとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定手段、あるいはg(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの個数SNと、g(r)とを用いて、g(r)/SNとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定手段を更に備えてもよく、前記リンク故障確率計算手段は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出するようにしてもよい。警報エリア内被災発生率推定部402は、警報エリア内被災発生率推定手段の例である。   In the reliability evaluation device, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and g (r) is Using the total area Sa of the hazard area in the reference area used for setting, the area Sb1 damaged per disaster occurrence, and g (r), the damage occurrence rate is g (r) x Sb1 / Sa The damage occurrence rate in the alarm area to be calculated, or the hazard occurrence rate as g (r) / SN using the number SN of hazard areas in the area used to determine g (r) and g (r) The link failure probability calculating means may further comprise a link failure probability calculating means for calculating the link failure probability in the area using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link will be disconnected. The rate may be calculated. The alarm area damage occurrence rate estimation unit 402 is an example of an alarm area damage occurrence rate estimation unit.

また、本実施の形態では、リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際に、指定された始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する信頼性評価装置であって、ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iにおける各ハザードエリアが被災する確率である被災確率を算出する確率計算手段と、前記確率計算手段により算出された被災確率を用いて、各警報エリアM_iにおいて各ハザードエリアが被災するか否かをシミュレーションにより判定し、被災すると判定されたリンクを特定し、被災したリンクが切断される確率を用いて当該リンクが切断されるか否かをシミュレーションにより判定し、切断リンクと判定されたリンクを除いたネットワークにおいて、前記始点ノードと前記終点ノードとの間でパスがあるか否かを判定する判定手段と前記判定手段による処理を繰り返し行い、繰り返しの回数と前記パスがなかった回数とに基づいて、前記切断確率を算出する切断確率計算手段とを備える信頼性評価装置が提供される。   In the present embodiment, when a part of the network is damaged in an alarm area specified based on information on an event that may cause a disaster in a geographical network composed of a link set and a node set. And a reliability evaluation device that calculates a disconnection probability, which is a probability that communication between the specified start node and end node cannot be performed, based on a metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t. Each hazard area is damaged in each warning area M_i using probability calculation means for calculating the probability of damage that is the probability that each hazard area in the warning area M_i will be damaged, and the damage probability calculated by the probability calculation means The link determined to be damaged is identified, and the damaged link is disconnected. Whether or not there is a path between the start point node and the end point node in the network excluding the link determined to be a broken link. There is provided a reliability evaluation apparatus comprising: a determination unit that determines the number of repetitions, and a process for calculating the disconnection probability based on the number of repetitions and the number of times that the path has not been performed. The

実施例3のリンク故障確率計算部403は、確率計算手段の例である。また、実施例3の切断確率計算部404は、切断確率計算手段の例である。   The link failure probability calculation unit 403 according to the third embodiment is an example of probability calculation means. Further, the cutting probability calculation unit 404 of the third embodiment is an example of cutting probability calculation means.

(第1項)
リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際に、指定された始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する信頼性評価装置であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算手段と、
前記リンク故障確率計算手段により算出された、前記ネットワークを構成する各リンクのリンク故障確率を用いて、前記始点ノードと前記終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する切断確率計算手段と
を備えることを特徴とする信頼性評価装置。
(第2項)
前記リンク区間情報L_i,jは、
前記警報エリアM_iにおいて予め定められたハザードエリアと、前記リンクjとが交わる部分のリンク長の合計、又は、
前記警報エリアM_iにおいて予め定められたハザードエリアの中で、前記リンクjと交わるハザードエリアの数である
ことを特徴とする第1項に記載の信頼性評価装置。
(第3項)
前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの総面積Saと、1つの災害発生当りで被災する面積Sb1と、g(r)とを用いて、g(r)×Sb1/Saとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定手段を更に備え、
前記リンク故障確率計算手段は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする第1項又は第2項に記載の信頼性評価装置。
(第4項)
前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの個数SNと、g(r)とを用いて、g(r)/SNとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定手段を更に備え、
前記リンク故障確率計算手段は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする第1項又は第2項に記載の信頼性評価装置。
(第5項)
リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際に、指定された始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する信頼性評価装置であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iにおける各ハザードエリアが被災する確率である被災確率を算出する確率計算手段と、
前記確率計算手段により算出された被災確率を用いて、各警報エリアM_iにおいて各ハザードエリアが被災するか否かをシミュレーションにより判定し、被災すると判定されたリンクを特定し、被災したリンクが切断される確率を用いて当該リンクが切断されるか否かをシミュレーションにより判定し、切断リンクと判定されたリンクを除いたネットワークにおいて、前記始点ノードと前記終点ノードとの間でパスがあるか否かを判定する判定手段と
前記判定手段による処理を繰り返し行い、繰り返しの回数と前記パスがなかった回数とに基づいて、前記切断確率を算出する切断確率計算手段と
を備えることを特徴とする信頼性評価装置。
(第6項)
リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際に、指定された始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する信頼性評価装置が実行する信頼性評価方法であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算ステップと、
前記リンク故障確率計算ステップにより算出された、前記ネットワークを構成する各リンクのリンク故障確率を用いて、前記始点ノードと前記終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する切断確率計算ステップと
を備えることを特徴とする信頼性評価方法。
(第7項)
リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際に、指定された始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する信頼性評価装置が実行する信頼性評価方法であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iにおける各ハザードエリアが被災する確率である被災確率を算出する確率計算ステップと、
前記確率計算ステップにより算出された被災確率を用いて、各警報エリアM_iにおいて各ハザードエリアが被災するか否かをシミュレーションにより判定し、被災すると判定されたリンクを特定し、被災したリンクが切断される確率を用いて当該リンクが切断されるか否かをシミュレーションにより判定し、切断リンクと判定されたリンクを除いたネットワークにおいて、前記始点ノードと前記終点ノードとの間でパスがあるか否かを判定する判定ステップと
前記判定ステップによる処理を繰り返し行い、繰り返しの回数と前記パスがなかった回数とに基づいて、前記切断確率を算出する切断確率計算ステップと
を備えることを特徴とする信頼性評価方法。
(第8項)
コンピュータを、第1項ないし第5項のうちいずれか1項に記載の信頼性評価装置における各手段として機能させるためのプログラム。
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
(Section 1)
In a geographical network composed of a link set and a node set, when a part of the network is damaged within an alarm area specified based on information about an event that may cause a disaster, a designated start node A reliability evaluation apparatus that calculates a disconnection probability, which is a probability that communication with an end node cannot be performed,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. A link failure probability calculating means for calculating a link failure probability which is a probability of
A disconnection that calculates a disconnection probability, which is a probability that communication between the start node and the end node cannot be performed, using the link failure probability of each link constituting the network calculated by the link failure probability calculation means. Probability calculation means
A reliability evaluation apparatus comprising:
(Section 2)
The link section information L_i, j is
The total of the link length of the portion where the hazard area predetermined in the alarm area M_i and the link j intersect, or
This is the number of hazard areas that intersect with the link j among the hazard areas that are predetermined in the warning area M_i.
The reliability evaluation apparatus according to item 1, characterized in that:
(Section 3)
A function for calculating the expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and the area used to determine g (r) Using the total area Sa of the hazard area in Sri, the area Sb1 damaged per disaster occurrence, and g (r), the damage occurrence rate in the warning area is calculated as g (r) x Sb1 / Sa Further comprising rate estimating means,
The link failure probability calculation means calculates the intra-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected.
The reliability evaluation apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
(Section 4)
A function for calculating the expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and the area used to determine g (r) Using the number SN of hazard areas and g (r), and further comprising a warning area damage occurrence rate estimating means for calculating the damage occurrence rate as g (r) / SN,
The link failure probability calculation means calculates the intra-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected.
The reliability evaluation apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
(Section 5)
In a geographical network composed of a link set and a node set, when a part of the network is damaged within an alarm area specified based on information about an event that may cause a disaster, a designated start node A reliability evaluation apparatus that calculates a disconnection probability, which is a probability that communication with an end node cannot be performed,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, probability calculation means for calculating a disaster probability that is a probability that each hazard area in the alarm area M_i is damaged;
Using the damage probability calculated by the probability calculation means, it is determined by simulation whether each hazard area is damaged in each alarm area M_i, the link determined to be damaged is identified, and the damaged link is disconnected. Whether or not there is a path between the start point node and the end point node in the network excluding the link determined to be a broken link. Determining means for determining
Cutting probability calculating means for repeatedly performing the processing by the determining means, and calculating the cutting probability based on the number of repetitions and the number of times the path has not been;
A reliability evaluation apparatus comprising:
(Section 6)
In a geographical network composed of a link set and a node set, when a part of the network is damaged within an alarm area specified based on information about an event that may cause a disaster, a designated start node A reliability evaluation method executed by a reliability evaluation apparatus that calculates a probability of disconnection, which is a probability that communication with an end node cannot be performed,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. A link failure probability calculation step for calculating a link failure probability that is a probability of
Disconnection that calculates a disconnection probability that is a probability that communication cannot be performed between the start node and the end node using the link failure probability of each link that constitutes the network calculated by the link failure probability calculation step. Probability calculation step and
A reliability evaluation method comprising:
(Section 7)
In a geographical network composed of a link set and a node set, when a part of the network is damaged within an alarm area specified based on information about an event that may cause a disaster, a designated start node A reliability evaluation method executed by a reliability evaluation apparatus that calculates a probability of disconnection, which is a probability that communication with an end node cannot be performed,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, a probability calculation step for calculating a disaster probability that is a probability that each hazard area in the alarm area M_i is damaged;
Using the damage probability calculated in the probability calculation step, it is determined by simulation whether each hazard area is damaged in each warning area M_i, the link determined to be damaged is identified, and the damaged link is disconnected. Whether or not there is a path between the start point node and the end point node in the network excluding the link determined to be a broken link. A determination step for determining
A cutting probability calculating step of repeatedly performing the processing by the determination step, and calculating the cutting probability based on the number of repetitions and the number of times the path does not exist;
A reliability evaluation method comprising:
(Section 8)
The program for functioning a computer as each means in the reliability evaluation apparatus of any one of Claim 1 thru | or 5.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the claims.

100 ネットワーク
200 ネットワーク・地理情報管理サーバ
300 気象データ収集サーバ
400 信頼性評価サーバ
401 警報エリア検出部
402 警報エリア内被災発生率推定部
403 リンク故障確率計算部
404 切断確率計算部
100 Network 200 Network / Geographic Information Management Server 300 Weather Data Collection Server 400 Reliability Evaluation Server 401 Alarm Area Detection Unit 402 Alarm Area Damage Rate Estimation Unit 403 Link Failure Probability Calculation Unit 404 Disconnection Probability Calculation Unit

Claims (8)

リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際の影響を評価する信頼性評価装置であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算手段を備える信頼性評価装置であり、
前記信頼性評価装置は、前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの総面積Saと、1つの災害発生当りで被災する面積Sb1と、g(r)とを用いて、g(r)×Sb1/Saとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定手段を更に備え、
前記リンク故障確率計算手段は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする信頼性評価装置
In a geographical network composed of link sets and node sets, a reliability evaluation that evaluates the impact when a part of the network is damaged within an alarm area identified based on information about events that can cause disasters A device,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. a reliability evaluation device comprising a link failure probability calculation means for calculating a link failure probability is the probability that,
In the reliability evaluation device, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and g (r) Using the total area Sa of the hazard area in the area used to determine the area, the area Sb1 damaged per disaster occurrence, and g (r), the damage occurrence rate is g (r) x Sb1 / Sa It further comprises means for calculating the damage occurrence rate in the warning area to be calculated,
The link failure probability calculation means calculates the intra-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected.
A reliability evaluation apparatus characterized by that .
リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際の影響を評価する信頼性評価装置であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算手段を備える信頼性評価装置であり、
前記信頼性評価装置は、前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの個数SNと、g(r)とを用いて、g(r)/SNとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定手段を更に備え、
前記リンク故障確率計算手段は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする信頼性評価装置。
In a geographical network composed of link sets and node sets, a reliability evaluation that evaluates the impact when a part of the network is damaged within an alarm area identified based on information about events that can cause disasters A device,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. a reliability evaluation device comprising a link failure probability calculation means for calculating a link failure probability is the probability that,
In the reliability evaluation device, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and g (r) Using the number of hazard areas SN in the area used to determine the disaster area, and using g (r), further comprising an alarm area damage occurrence rate estimating means for calculating the damage occurrence rate as g (r) / SN,
The reliability evaluation apparatus according to claim 1, wherein the link failure probability calculation means calculates the in-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected .
前記リンク故障確率計算手段により算出された、前記ネットワークを構成する各リンクのリンク故障確率を用いて、始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する切断確率計算手段
を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の信頼性評価装置。
A disconnection probability calculation that calculates a disconnection probability that is a probability that communication between the start node and the end node cannot be performed using the link failure probability of each link constituting the network calculated by the link failure probability calculation means. reliability evaluation device according to claim 1 or 2, further comprising a means.
前記リンク区間情報L_i,jは、
前記警報エリアM_iにおいて予め定められたハザードエリアと、前記リンクjとが交わる部分のリンク長の合計、又は、
前記警報エリアM_iにおいて予め定められたハザードエリアの中で、前記リンクjと交わるハザードエリアの数である
ことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の信頼性評価装置。
The link section information L_i, j is
The total of the link length of the portion where the hazard area predetermined in the alarm area M_i and the link j intersect, or
The reliability evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the number of hazard areas that intersect with the link j in a predetermined hazard area in the alarm area M_i.
リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際の影響を評価する信頼性評価装置が実行する信頼性評価方法であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算ステップを備える信頼性評価方法であり、
前記信頼性評価方法は、前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの総面積Saと、1つの災害発生当りで被災する面積Sb1と、g(r)とを用いて、g(r)×Sb1/Saとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定ステップを更に備え、
前記リンク故障確率計算ステップにおいて、前記信頼性評価装置は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする信頼性評価方法
In a geographical network composed of link sets and node sets, a reliability evaluation that evaluates the impact when a part of the network is damaged within an alarm area identified based on information about events that can cause disasters A reliability evaluation method executed by an apparatus,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. a reliability evaluation method comprising a link failure probability calculating step of calculating a link failure probability is the probability that,
In the reliability evaluation method, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and g (r) Using the total area Sa of the hazard area in the area used to determine the area, the area Sb1 damaged per disaster occurrence, and g (r), the damage occurrence rate is g (r) x Sb1 / Sa It further includes a step of estimating the damage occurrence rate in the alarm area to calculate,
In the link failure probability calculation step, the reliability evaluation apparatus calculates the in-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected.
A reliability evaluation method characterized by that .
リンク集合とノード集合により構成される地理的なネットワークにおいて、災害の起因となり得る事象に関する情報に基づいて特定された警報エリア内で前記ネットワークの一部が被災した際の影響を評価する信頼性評価装置が実行する信頼性評価方法であって、
ある時点tにおける前記事象に関する警報エリアM_iのメトリックrに基づき、当該警報エリアM_iに存在するリンクが故障する率であるエリア内リンク故障率を算出し、前記ネットワークを構成するリンクjについて、当該警報エリアM_iで被災する可能性のあるリンク区間情報L_i,jを取得し、各警報エリアM_iについての前記リンク区間情報L_i,jと前記エリア内リンク故障率とを用いることにより、リンクjが故障する確率であるリンク故障確率を算出するリンク故障確率計算ステップを備える信頼性評価方法であり、
前記信頼性評価方法は、前記メトリックrが与えられたときの前記警報エリアM_i内での災害発生件数の期待値Esを算出する関数がg(r)として予め定められており、g(r)を定めるのに用いたエリアにおけるハザードエリアの個数SNと、g(r)とを用いて、g(r)/SNとして被災発生率を算出する警報エリア内被災発生率推定ステップを更に備え、
前記リンク故障確率計算ステップにおいて、前記信頼性評価装置は、前記被災発生率と、被災したリンクが切断される確率とを用いて、前記エリア内リンク故障率を算出する
ことを特徴とする信頼性評価方法
In a geographical network composed of link sets and node sets, a reliability evaluation that evaluates the impact when a part of the network is damaged within an alarm area identified based on information about events that can cause disasters A reliability evaluation method executed by an apparatus,
Based on the metric r of the alarm area M_i related to the event at a certain time t, an intra-area link failure rate, which is a rate at which a link existing in the alarm area M_i fails, is calculated for the link j constituting the network. By acquiring link section information L_i, j that may be damaged in the alarm area M_i, and using the link section information L_i, j and the link failure rate in the area for each alarm area M_i, the link j has failed. a reliability evaluation method comprising a link failure probability calculating step of calculating a link failure probability is the probability that,
In the reliability evaluation method, a function for calculating an expected value Es of the number of disaster occurrences in the alarm area M_i when the metric r is given is predetermined as g (r), and g (r) Using the number of hazard areas SN in the area used to determine the disaster area, and using the g (r), further comprising a warning area damage occurrence rate estimation step for calculating the damage occurrence rate as g (r) / SN,
In the link failure probability calculation step, the reliability evaluation apparatus calculates the in-area link failure rate using the damage occurrence rate and the probability that the damaged link is disconnected.
A reliability evaluation method characterized by that .
前記リンク故障確率計算ステップにより算出された、前記ネットワークを構成する各リンクのリンク故障確率を用いて、始点ノードと終点ノードとの間で通信ができなくなる確率である切断確率を算出する切断確率計算ステップ
を更に備えることを特徴とする請求項に記載の信頼性評価方法。
Using the link failure probability of each link constituting the network calculated by the link failure probability calculation step, a disconnection probability calculation for calculating a disconnection probability that is a probability that communication between the start node and the end node cannot be performed. The reliability evaluation method according to claim 6 , further comprising: a step.
コンピュータを、請求項1ないしのうちいずれか1項に記載の信頼性評価装置における各手段として機能させるためのプログラム。 The program for functioning a computer as each means in the reliability evaluation apparatus of any one of Claims 1 thru | or 4 .
JP2016009259A 2016-01-20 2016-01-20 Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program Active JP6453784B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016009259A JP6453784B2 (en) 2016-01-20 2016-01-20 Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016009259A JP6453784B2 (en) 2016-01-20 2016-01-20 Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018220270A Division JP6592580B2 (en) 2018-11-26 2018-11-26 Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017130812A JP2017130812A (en) 2017-07-27
JP6453784B2 true JP6453784B2 (en) 2019-01-16

Family

ID=59395844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016009259A Active JP6453784B2 (en) 2016-01-20 2016-01-20 Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6453784B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112966368B (en) * 2021-02-04 2023-03-21 西安理工大学 Reliability evaluation method considering common cause failure PMS
CN114723218B (en) * 2022-02-21 2024-04-02 浙江海洋大学 Oil and gas pipeline geological disaster evaluation method based on information quantity-neural network

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308617B2 (en) * 2014-04-02 2018-04-11 日本電信電話株式会社 Disaster-resistant network control system, method, apparatus and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017130812A (en) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sarwar et al. A statistical analysis of the dynamics of household hurricane-evacuation decisions
Ilbeigi Statistical process control for analyzing resilience of transportation networks
Dong et al. Bayesian modeling of flood control networks for failure cascade characterization and vulnerability assessment
Sokat et al. Incomplete information imputation in limited data environments with application to disaster response
Gul et al. An artificial neural network-based earthquake casualty estimation model for Istanbul city
Delgado-Hernández et al. A continuous Bayesian network for earth dams’ risk assessment: an application
Yu et al. Quantifying community resilience using hierarchical Bayesian kernel methods: A case study on recovery from power outages
EP2951956A1 (en) Determining response similarity neighborhoods
Almotahari et al. Impact of topology and congestion on link criticality rankings in transportation networks
Liu et al. A comprehensive risk analysis of transportation networks affected by rainfall‐induced multihazards
JP2016029560A (en) Decision support system, decision support method, and non-temporary storage medium for assessing intervention action
Moya et al. Synthetic building damage scenarios using empirical fragility functions: A case study of the 2016 Kumamoto earthquake
JP6453784B2 (en) Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program
Wang et al. A bayesian updating scheme for pandemics: estimating the infection dynamics of covid-19
Vishnu et al. Road transportation network hazard sustainability and resilience: correlations and comparisons
Chen et al. Static and dynamic resilience assessment for sustainable urban transportation systems: a case study of Xi'an, China
Cui et al. Accessibility analysis of risk severity
CN115906337A (en) Engineering structure sectional type main aftershock toughness analysis method and system
Mossoux et al. Assessing the impact of road segment obstruction on accessibility of critical services in case of a hazard
He et al. DIN II: incorporation of multi-level interdependencies and uncertainties for infrastructure system recovery modeling
Wang et al. Impacts of climate change on rail systems: A new climate risk analysis model
JP6592580B2 (en) Reliability evaluation apparatus, reliability evaluation method, and program
CN110399537B (en) Artificial intelligence technology-based warning situation space-time prediction method
Dragos et al. Characteristics and results of the near real-time system for estimating the seismic damage in Romania
Huffaker et al. Demonstrating correspondence between decision-support models and dynamics of real-world environmental systems

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180925

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181126

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: 20181211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6453784

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150