報告書番号

N05071

タイトル（和文）

アンサンブル波浪予測を用いた港湾工事施工管理の意思決定

タイトル（英文）

Decision-making in Harbor Construction Process based on Ensemble Ocean Wave Prediction System

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では、数日先の気象や波浪の予測精度改善策としてアンサンブル予測に注目している。前報では、波浪のアンサンブル予測を実施し、従来の決定論的な予測との比較からその有効性を示した。一方、ユーザーにとっては確率的な予測をどのように活用するかが重要である。本研究では、港湾工事の施工管理を対象とした意思決定モデル（コスト・ロスモデル）を作成すると共に、アンサンブル波浪予測に基づき施工管理をシミュレーションし、確率予測の利用方法およびその経済的価値について検討した。施工の利益Bと予測がはずれたときの損失Lの比が大きな工種では、予測波高の超過確率を高く設定すれば大きな利益が得られ、BとLが同程度では逆に超過確率を低く設定する方が経済的である。一方、ケーソン据え付け工事のように2～４日先の波浪予測を使用する工種では、波高の超過確率を低く設定することによって，従来よりも10～30%程度の利益増が見込まれる。

概要 （英文）

Ensemble forecasting became a major component of numerical weather predictions. A proper evaluation of the benefits of a forecast system to a particular user will involve detailed knowledge of the exact weather-sensitivity and decision-making process of the user. In our previous study, we developed the ensemble ocean wave prediction system and evaluated prediction errors and skill scores of the forecasts.In this paper, we evaluate a potential economic value with the use of the ensemble ocean wave forecasts for a decision-maker in a harbor construction management. Supposing an ideal construction of caisson breakwaters with rubble mound foundations at a depth of 13m, we develop a cost-loss model for the construction process, which includes the following sub-processes; (1) rubble mound construction, (2) caisson setting, sand filling, and crown concrete placing, (3) foot-protection block setting, (4) armor stone setting. In the cost-loss model, construction operation efficiency is introduced in the case of false alarm events. A simulation of the construction and decision-making is carried out with the cost-loss models based on ensemble ocean wave forecast information for 4 months, which was computed in our previous study. The results show that the decision-maker will gain maximum benefit by setting up a proper probability threshold for a critical wave height, which can be estimated from cost/loss or benefit/loss ratio for each sub-process. It is also clear that the economic value of ensemble forecasts, especially for several day ahead, is larger than that of the traditional deterministic forecasts.

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