報告書番号

N08008

タイトル（和文）

災害時を対象とした重要社会基盤の相互依存性評価手法の提案

タイトル（英文）

Modeling Interdependencies of Critical Infrastructures during Natural Disasters

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，地震災害時を対象に，インフラ間（電力，水道，都市ガス，通信，道路）の相互依存性を分析する手法を提案した。特に，インフラ障害が社会経済活動レベルに影響を及ぼし，交通網被災状況下において混雑や移動時間の変化が引き起こされる結果，各インフラ自体の障害継続時間が影響を受けるという被害波及構造に着目した。具体的なモデルとして，1）インフラ障害時の経済活動予測モデル，2）移動時間（混雑度）の予測モデル，3）インフラ障害継続時間の評価モデルの３つのサブモデルを用いることで，対象とする被害波及構造を定量的に分析することができる。さらに，提案したフレームワークを，2004年新潟県中越地震の際のインフラ被害状況を対象としたケーススタディに適用した結果, 相互依存性を考慮しない場合における障害継続時間の設定値が大きなインフラほど相互依存性による影響が大きくなり，収束計算の結果得られた障害継続時間がさらに増加する傾向があることや，各インフラ共通に重要となる交通経路等が確認された。

概要 （英文）

This paper introduces a methodological challenge identifying and quantifying the interdependencies among several critical infrastructures. First, interdependency structures during a natural disaster are modeled based on past events, considering supply (electricity, water, and gas), communication (internet and telephone), and transportation infrastructures (road networks). Especially, focusing on the economic activities of industrial sectors and road network congestions, interdependencies are defined with respect to recovery time of individual infrastructures.

A quantification strategy is then introduced based on empirical surveys and transportaion network models. As a case study, the developed model is applied to the 2004 Niigata Chuetsu earthquake, which severely damaged infrastructure systems in the northern mountainous area of Japan. Through the case study, it is shown that the model possibly predict the recovery time of infrastructures and economic losses over space and time. The assumptions and models are the simplest to illustrate the basic concept, and these can be improved based on the detailed observations of past natural disasters and infrastructure accidents.

報告者

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