JP6671607B2

JP6671607B2 - 構造物の影響予測システム

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Publication number: JP6671607B2
Application number: JP2017095088A
Authority: JP
Inventors: 明井出
Original assignee: 株式会社Ａｉｚ
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2037-05-11
Also published as: JP2018189617A

Description

本技術は、地震動による構造物の影響予測システムに関する。

従来、同地域且つ同規模の地震であっても、建物の被害状況が異なることが知られている。このため、例えば特許文献１には、構造物の固有周期を予め登録しておき、地震発生時に、緊急地震速報によって得られたマグニチュード、震源深さ及び震央距離のデータより、予め登録された構造物に長周期地震動が到来するか否かを判定することが提案されている。

特開２０１３−１７４５２９号公報

しかしながら、構造物の正確な固有周期は、構造設計資料等から計算によって求められるため、所定地域の全ての構造物について正確な固有周期を登録することは困難であり、所定地域における地震の影響予測を詳細に把握することは困難である。

本技術は、前述した課題を解決するものであり、所定地域における地震の影響予測を詳細に把握することができる構造物の影響予測システムを提供する。

前述した課題を解決するために、本技術に係る構造物の影響予測システムは、構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベースと、地震波の周期を含む地震情報を記録する地震データベースと、前記構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部と、前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させる報知部とを備え、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる。

また、本技術に係る構造物の影響予測システムは、構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベースと、緊急地震速報を取得する取得部と、前記緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析部と、前記構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部と、前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させる報知部とを備え、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる。

また、本技術に係る構造物の影響予測方法は、構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測工程と、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させる報知工程とを有し、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる。

また、本技術に係る構造物の影響予測方法は、緊急地震速報を取得する取得工程と、前記緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析工程と、構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測工程と、前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させる報知工程とを有し、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる。

また、本技術に係るプログラムは、構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測処理と、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させ、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる報知処理とをコンピュータに実行させる。

また、本技術に係るプログラムは、緊急地震速報を取得する取得処理と、前記緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析処理と、構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測処理と、前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させ、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる報知処理とをコンピュータに実行させる。

本技術によれば、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度が地図上に表示されるため、ユーザが影響度の精度を把握することができ、所定地域における地震の影響予測を詳細に把握することができる。

図１は、本技術の第１の実施形態に係る構造物の影響予測システムの機能構成例を示すブロック図である。図２は、本技術の第２の実施形態に係る構造物の影響予測システムの機能構成を示すブロック図である。図３は、構造物の影響予測システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。図４は、端末装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。図５は、サーバ装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。図６は、観測センサーのハードウェア構成例を示すブロック図である。図７は、過去の地震による構造物の影響予測シミュレーション画面例を示す図である。図８は、マップ領域の表示処理を示すフローチャートである。図９は、過去地震データ検索領域、及び選択地震データ表示領域の表示処理を示すフローチャートである。図１０は、リアルタイムの構造物の影響予測シミュレーション画面例を示す図である。図１１は、アラート表示領域の表示処理を示すフローチャートである。図１２は、マップ表示領域における表示処理を示すフローチャートである。図１３は、構造物の固有周期を入力する設定画面例を示す図である。図１４は、表示される画面の遷移例を示す図である。

以下、本技術の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
１．構造物の影響予測システム
１−１．第１の実施の形態に係る機能構成例
１−２．第２の実施の形態に係る機能構成例
１−３．一実施の形態に係るハードウェア構成例
２．過去の地震による構造物の影響予測シミュレーション例
３．リアルタイムの構造物の影響予測シミュレーション例
４．構造物の固定周期の精度の設定例
５．表示画面の遷移例

＜１．構造物の影響予測システム＞
（１−１．第１の実施の形態に係る機能構成例）
図１は、本技術の第１の実施形態に係る構造物の影響予測システムの機能構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本技術の第１の実施形態に係る構造物の影響予測システムは、構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベース１と、地震波の周期を含む地震情報を記録する地震データベース２と、構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部３と、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させる報知部４とを備える。

これにより、例えば過去の地震による構造物の影響予測シミュレーションにおいて、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度が地図上に表示されるため、ユーザは、影響度の精度を把握することができ、所定地域における地震の影響予測を詳細に把握することができる。

具体的には、報知部４は、構造物の固有周期の精度に応じて構造物を示すオブジェクトの種類を変更させるとともに、構造物の影響度に応じてオブジェクトの色を変化させ、構造物の位置情報に基づいてオブジェクトを地図上に表示させる。

これにより、例えば過去の地震による構造物の影響予測シミュレーションにおいて、ユーザは、オブジェクトの種類によって影響度の精度を把握することができ、オブジェクトの色によって構造物の影響度を把握することができる。

（１−２．第２の実施の形態に係る機能構成例）
図２は、本技術の第２の実施形態に係る構造物の影響予測システムの機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本技術の第２の実施形態に係る構造物の影響予測システムは、構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベース５と、緊急地震速報を取得する取得部６Ａと、緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析部７と、構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部８と、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させる報知部９とを備える。

これにより、例えばリアルタイムの構造物の影響予測シミュレーションにおいて、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度が地図上に表示されるため、ユーザは、影響度の精度を把握することができ、所定地域における地震の影響予測を詳細に把握することができる。

具体的には、報知部９は、構造物の固有周期の精度に応じて構造物を示すオブジェクトの種類を変更させるとともに、構造物の影響度に応じてオブジェクトの色を変化させ、構造物の位置情報に基づいてオブジェクトを地図上に表示させる。

これにより、例えばリアルタイムの構造物の影響予測シミュレーションにおいて、ユーザは、オブジェクトの種類によって影響度の精度を把握することができ、オブジェクトの色によって構造物の影響度を把握することができる。

また、第２の実施形態に係る構造物の影響予測システムは、構造物に設置された観測センサーの位置情報と、観測センサーが検知した揺れの大きさを示す検知情報とを含む観測センサー情報を記録する観測センサーデータベース６Ｂを備え、報知部９は、観測センサーの位置情報に基づいて、検知情報を地図上に表示させる。

これにより、例えばリアルタイムの構造物の影響予測シミュレーションにおいて、ユーザは、地図上の構造物の実際の揺れの大きさを把握することができる。

具体的には、報知部９は、構造物の固有周期の精度に応じて該構造物を示すオブジェクトの種類を変更させるとともに、検知情報に応じてオブジェクトの色を変化させ、構造物の位置情報に基づいてオブジェクトを地図上に表示させる。

これにより、例えばリアルタイムの構造物の影響予測シミュレーションにおいて、ユーザは、オブジェクトの種類によって影響度の精度を把握することができ、オブジェクトの色によって構造物の実際の揺れの大きさを把握することができる。

本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味する。すなわち、すべての構成要素が同一筐体中に収納されている１つの装置、及び、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置のいずれもシステムである。

本技術を適用させた構造物の影響予測システムの各構成要素の機能は、例えば、後述する端末装置、サーバ装置、及び観測センサーのハードウェアにより構成することができ、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。例えば、構造物データベース１、地震データベース２、構造物データベース５、観測センサーデータベース６Ｂは、サーバストレージなどにより機能させることができ、予測部３、解析部７、予測部８は、サーバＣＰＵなどにより機能させることができる。また、例えば、報知部４、報知部９は、サーバＧＰＵ、サーバＶＲＡＭ、サーバ符号化部、サーバ通信部、端末復号部、端末通信部、端末表示部、センサー復号部、センサー通信部、センサー表示部などにより機能させることができる。また、例えば、取得部６Ａは、サーバ通信部などにより機能させることができる。

また、本技術を適用させた構造物の影響予測システムの各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作成し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信することができる。

（１−３．一実施の形態に係るハードウェア構成例）
以下、図３〜図６を参照して、本技術を適用させた一実施の形態に係るハードウェア構成例について説明する。

図３は、構造物の影響予測システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。図３に示すように、本実施の形態に係る構造物の影響予測システムは、端末装置１０と、サーバ装置２０と、観測センサー３０とを備え、端末装置１０とサーバ装置２０と観測センサー３０とがネットワーク４０を介して接続されている。

構造物の影響予測システムは、ユーザによる端末装置１０の入力操作に応じてサーバ装置２０から地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測するプログラムの処理結果が提供される、双方向型のシステムである。端末装置１０及び観測センサー３０は、サーバ装置２０において実行されるプログラムに係る画像を符号化動画データとして受信し、受信した符号化動画データを画像として表示する。

図４は、端末装置１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図４に示すように、端末装置１０は、プログラムの実行処理を行う端末ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、端末ＣＰＵ１１により実行されるプログラムを格納する端末ＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、プログラムやデータを展開する端末ＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、符号化されたデータを復号する端末復号部１４と、サーバ装置２０と通信する端末通信部１５と、端末ＣＰＵ１１により実行されたプログラムの結果等を表示する端末表示部１６と、ユーザにより各種の入力操作を受ける操作入力部１７と、音声出力を行う音声出力部１８と、プログラムやデータを固定的に保存する端末ストレージ１９とを有する。

端末ＣＰＵ１１は、端末装置１０が有する各ブロックの動作を制御する。具体的に、端末ＣＰＵ１１は、例えば端末ＲＯＭ１２に記録されている画像表示処理の動作プログラムを読み出し、端末ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、各ブロックの動作を制御する。より具体的には、端末ＣＰＵ１１は、構造物の影響度をサーバ装置２０に問い合わせて取得することができる。また、端末ＣＰＵ１１は、観測センサーの識別情報（ＩＤ）及び検知情報をサーバ装置２０に問い合わせて取得することができる。

端末ＲＯＭ１２は、例えば読み込みのみ可能な不揮発性メモリである。端末ＲＯＭ１２は、画像表示処理等の動作プログラムに加え、端末装置１０が有する各ブロックの動作に必要な定数等の情報を記憶する。

端末ＲＡＭ１３は、揮発性メモリである。端末ＲＡＭ１３は、動作プログラムの展開領域としてだけでなく、端末装置１０が有する各ブロックの動作において出力された中間データ等を一時的に記憶する格納領域としても用いられる。

端末復号部１４は、端末通信部１５が受信した符号化動画データについて復号処理を行い、１以上フレームに係る画像を生成する。

端末通信部１５は、端末装置１０が有する通信インタフェースである。端末通信部１５は、ネットワーク４０を介して接続した、サーバ装置２０等の他の機器との間におけるデータ送受信を行う。データ送信時には端末通信部１５は、ネットワーク４０あるいは送信先の機器との間で定められたデータ伝送形式にデータを変換し、送信先の機器へのデータ送信を行う。またデータ受信時には端末通信部１５は、ネットワーク４０を介して受信したデータを、端末装置１０において読み取り可能な任意のデータ形式に変換し、例えば端末ＣＰＵ１１の制御により端末ＲＡＭ１３に記憶する。

端末表示部１６は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の端末装置１０が有する表示装置である。端末表示部１６は、入力された画像を表示領域に表示する表示制御を行う。また、端末表示部１６は、端末装置１０の外部にケーブル等により接続された大画面モニタ等であってもよい。より具体的には、端末表示部１６は、後述する過去の地震による構造物の影響予測シミュレーション画面例、リアルタイムの構造物の影響予測シミュレーション画面例などをユーザに表示することができる。

操作入力部１７は、例えばタッチパネル、キーボード等の端末装置１０が有するユーザインタフェースである。操作入力部１７は、ユーザによりユーザインタフェースに対する入力操作がなされたことを検出すると、この入力操作に対応する入力操作信号を端末ＣＰＵ１１に対して出力する。

音声出力部１８は、例えばスピーカ等の端末装置１０が有する音響装置である。音声出力部１８は、画像とともに音声情報が提供される場合に、提供された音声情報を音声として出力する。

端末ストレージ１９は、端末ＲＡＭ１３に展開された動作プログラムや、端末装置１０が有する各ブロックの動作において出力された中間データ等を固定的に記憶する格納領域として用いられる。端末ストレージ１９としては、ＨＤＤ（Hard disk drive）等の各種の記憶手段や不揮発性メモリを用いることができる。

図５は、サーバ装置２０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図５に示すように、サーバ装置２０は、プログラムの実行処理を行うサーバＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、サーバＣＰＵ２１により実行されるプログラムを格納するサーバＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、プログラムやデータを展開するサーバＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、画像処理演算を行うサーバＧＰＵ（Graphics Processing Unit）２４と、サーバＧＰＵ２４と接続されたサーバＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）２５と、データの符号化を行うサーバ符号化部２６と、プログラムやデータを固定的に保存するサーバストレージ２７と、端末装置１０及び観測センサー３０と通信するサーバ通信部２８とを有する。

サーバＣＰＵ２１は、サーバ装置２０が有する各ブロックの動作を制御する。具体的にはサーバＣＰＵ２１は、例えばサーバＲＯＭ２２に記憶されている後述する構造物の影響予測処理等の動作プログラムを読み出し、サーバＲＡＭ２３に展開して実行することにより、各ブロックの動作を制御する。より具体的には、サーバＣＰＵ２１は、構造物情報と地震情報とに基づいて構造物の影響度を構造物単位で予測することができる。また、サーバＣＰＵ２１は、緊急地震速報、地盤データベース、地震データベースなどに基づいて、Ｓ波、キラーパルス、長周期地震動などの影響範囲を決定することができる。

サーバＲＯＭ２２は、例えば読み込みのみ可能な不揮発性メモリである。サーバＲＯＭ２２は、影響予測処理等の動作プログラムに加え、サーバ装置２０が有する各ブロックの動作において必要となる定数等の情報を記憶する。

サーバＲＡＭ２３は、揮発性メモリである。サーバＲＡＭ２３は、動作プログラムの展開領域としてだけでなく、サーバ装置２０が有する各ブロックの動作において出力された中間データ等を一時的に記憶する格納領域としても用いられる。

サーバＧＰＵ２４は、端末装置１０の端末表示部１６に表示する画像の生成を行う。サーバＧＰＵ２４は、サーバＣＰＵ２１より描画命令を受信すると、この描画命令に基づき画像を描画し、描画した画像をサーバＶＲＡＭ２０５に格納する。

サーバ符号化部２６は、サーバＶＲＡＭ２５等に格納された画像に対する符号化処理を行う。サーバ符号化部２６は、例えば、符号化対象の画像をブロックに分割し、各ブロックをイントラ符号化（フレーム内符号化）あるいはインター符号化（フレーム間符号化）する。

サーバストレージ２７は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の、サーバ装置２０に着脱可能に接続される記録装置である。より具体的には、サーバストレージ２０７は、
構造物データベース、地震データベース、観測センサーデータベース、地盤データベース、などの機能を有することができる。

サーバ通信部２８は、サーバ装置２０が有する通信インタフェースである。サーバ通信部２８は、ネットワーク４０を介して接続した端末装置１０、観測センサー３０などの他の機器との間におけるデータ送受信を行う。また、サーバ通信部２８は、緊急地震速報（ＥＥＷ：Earthquake Early Warning）を受信することができる。

図６は、観測センサー３０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図６に示すように、観測センサー３０は、プログラムの実行処理を行うセンサーＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、センサーＣＰＵ３１により実行されるプログラムを格納するセンサーＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、プログラムやデータを展開するセンサーＲＡＭ（Random Access Memory）３３と、符号化されたデータを復号するセンサー復号部３４と、サーバ装置２０と通信するセンサー通信部３５と、センサーＣＰＵ３１により実行されたプログラムの結果等を表示するセンサー表示部３６と、ユーザにより各種の入力操作を受ける操作入力部３７と、音声出力を行う音声出力部３８と、プログラムやデータを固定的に保存するセンサーストレージ３９とを有する。センサーＣＰＵ３１、センサーＲＯＭ３２と、センサーＲＡＭ３３、センサー復号部３４、センサー通信部３５、センサー表示部３６、入力部３７、音声出力部３８、及びセンサーストレージ３９は、それぞれ端末ＣＰＵ１１、端末ＲＯＭ１２と、端末ＲＡＭ１３、端末復号部１４、端末通信部１５、端末表示部１６、入力部１７、音声出力部１８、及び端末ストレージ１９と同様であるため、ここでは説明を省略する。

また、観測センサー３０は、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向の加速度を検出する加速度センサー３７１と、加速度センサー３７１からの検出信号を増幅する増幅回路３７２と、増幅回路３７２からの検出信号を所定の周波数成分に分離するフィルター３７３とを備える。

センサーＣＰＵ３１は、加速度センサー３７１が検知した揺れの大きさ（ガル）を示す検知情報を、センサー通信部３５を介してサーバ装置２０に送信する。また、センサーＣＰＵ３１は、フィルター３７３により分離された周波数成分により、Ｐ波、Ｓ波、極短周期地震動、短周期地震動、稍短周期地震動（キラーパルス）、稍長周期地震動、Ｌ波（長周期地震動）などをその強度により判定し、これらの判定結果を、センサー通信部３５を介してサーバ装置２０に送信する。

ここで、Ｐ波、Ｓ波、極短周期地震動、短周期地震動、稍短周期地震動、稍長周期地震動、Ｌ波について説明する。

Ｐ波（初期(地震)微動）は、岩盤中を直線的に上下動して伝播する。Ｐ波の伝播速度は約５〜７ｋｍ／ｓであり、その周波数は約５〜１０Ｈｚである。Ｐ波は、微動のため建物（上モノ）で減衰する性質を持つ。

Ｓ波（主要(地震)動）は、岩盤中を回転運動して全方向に伝播する。Ｓ波の伝播速度は約３〜４ｋｍ／ｓであり、その周波数は約０．５〜５Ｈｚである。Ｓ波は、広範囲に波紋状に広がる性質を持つ。

極短周期地震動は、その周波数が２Ｈｚ以下の地震動であり、屋内の家具や物などが最も揺れやすい地震動である。計測震度計の感度が最も強いのがこの地震動であるため、震度と被害や体感震度との間のズレを生む原因とされる。

短周期地震動は、その周波数が１〜２Ｈｚの地震動であり、やや短周期地震動も含めることがある。人間が最も揺れを感じやすい地震動である。

稍短周期地震動は、その周波数が０.５〜１Ｈｚの地震動であり、中低層建築物(２０階位まで)が最もゆれやすい地震動である。人間が住む建造物の多くはこの周期の揺れで最も被害を受けやすいため、この周波数の地震動が長く観測されると人的被害が大きくなる傾向にある。このことから、俗にキラーパルスと呼ばれる。

稍長周期地震動は、その周波数が０.５〜０.２Ｈｚの地震動であり、巨大なタンクや鉄塔など、中規模建築物(２０〜５０階)が最も揺れやすい地震動である。

Ｌ波（長周期地震動）は、地表付近をうねりながら水平方向に伝播する。Ｌ波の伝播速度は約２．５〜３ｋｍ／ｓであり、その周波数は０．２〜０．５Ｈｚである。Ｌ波は、殆ど減衰しない性質を持ち、高層建築物(５０階以上)が最も揺れやすい地震動である。周期が短いものに比べて、建物などが揺れる幅が大きく、重いものが建物の揺れにあわせて高速で移動し人や物を傷つけるといったことが起きる。

上述したハードウェア構成において、サーバ装置２０は、構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベースと、地震波の周期を含む地震情報を記録する地震データベースと、構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部とを備え、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させることができる。

また、サーバ装置２０は、構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベースと、緊急地震速報を取得する取得部と、緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析部と、構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部とを備え、構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させることができる。

また、サーバ装置２０は、構造物に設置された観測センサーの位置情報と、観測センサーが検知した揺れの大きさを示す検知情報とを含む観測センサー情報を記録する観測センサーデータベースを備え、端末装置１０及び観測センサー３０は、観測センサーの位置情報に基づいて、検知情報を地図上に表示させることができる。

サーバストレージ２７は、構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベース、地震波の周期を含む地震情報を記録する地震データベース、構造物に設置された観測センサーの位置情報と、観測センサーが検知した揺れの大きさを示す検知情報とを含む観測センサー情報を記録する観測センサーデータベースの機能を有することができる。

構造物の位置情報は、例えば、緯度、経度、海抜、住所などであり、構造物としては、オフィスビル、マンション、戸建住宅、学校、役所、駅、スタジアム、ホールなどの建物や、橋、道路（の橋脚）、電波塔、トンネル、ダムなどが挙げられる。

構造物の固有周期は、例えば、ＳＲＣ造、ＲＣ造などの構造情報と構造物の高さから計算することができる。また、設計データや実際の振動計測を元にしたデータにより正確に算出することができる。

構造物の固有周期の精度は、例えば、ＳＲＣ造、ＲＣ造などの構造情報と構造物の高さから計算した簡易なものであるか、設計データや実際の振動計測を元にしたデータにより計算した正確なものであるかにより段階的に設定される。

地震波の周期は、例えば、Ｐ波、Ｓ波、極短周期地震動、短周期地震動、稍短周期地震動、稍長周期地震動、Ｌ波などの強度を含む情報であり、地震波は過去に発生したものであっても、仮想のものであってもよい。

観測センサーの位置情報は、例えば、緯度、経度、高さ、海抜、階数、住所などを含むものである。また、観測センサーの検知情報は、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸の３方向の揺れの大きさ（ガル）を含むものである。

サーバＣＰＵ２１は、構造物情報と、地震情報とに基づいて構造物の影響度を構造物単位で計算することができる。例えば、地震波の周期が構造物の固有周期を含む周期範囲に属するか否かに応じて共振するか否かを判別し、その周期の地震波の強さに基づいて影響度を判別することができる。

また、サーバＣＰＵ２１は、緊急地震速報、観測センサーの判定結果、地盤データベース、地震データベースなどに基づいて、Ｓ波、キラーパルス、長周期地震動などの影響範囲を決定することができる。例えば、Ｓ波の影響範囲は、緊急地震速報に含まれる震源地、震源の深さ、マグニチュード、最大震度などにより計算することができる。

＜２．過去の地震による構造物の影響予測シミュレーション例＞
次に、上述したハードウェア構成例を用いた過去の地震による構造物の影響予測シミュレーション例について説明する。

図７は、過去の地震による構造物の影響予測シミュレーション画面例を示す図である。図７に示す画面例は、マップ領域５１と、過去地震データ検索領域５２と、選択地震データ表示領域５３とを備える。

マップ領域５１には、構造物を示すオブジェクトが地図上に表示されており、構造物の固有周期の精度に応じてオブジェクトの種類が変更され、構造物の影響度に応じてオブジェクトの色が変化する。例えば、建物の固有周期の精度が高低の２段階の場合、精度が高い場合のオブジェクトを「□」で表示し、精度が低い場合のオブジェクトを「△」で表示し、建物の影響度が高い場合のオブジェクトを赤で示し、低い場合のオブジェクトを青で示す。また、マップ領域５１には、拡大縮小ボタンが表示され、拡大縮小ボタンによりマップ領域５１に表示される地図範囲を変更可能となっている。

過去地震データ検索領域５２には、地震の発生期間、最大震度、発生地域などの検索条件が入力可能となっている。

選択地震データ表示領域５３には、地震名称、最大震度、震源（緯度、経度、深さ）、マグニチュード、長周期の発生の有無とその周波数、キラーパルスの発生の有無とその周波数、影響度などが表示される。

続いて、マップ領域５１、過去地震データ検索領域５２、及び選択地震データ表示領域５３の画面生成について説明する。

図８は、マップ領域の表示処理を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、サーバＣＰＵ２１は、構造物データベースの機能を有するサーバストレージ２７から、マップ領域５１に表示される地図領域内の構造物情報を構造物の位置情報に基づいて抽出する。

ステップＳ１２において、サーバＣＰＵ２１は、ステップＳ１１にて抽出されたマップ領域５１に表示される地図領域内の構造物情報をサーバＲＡＭ２３に格納する。

ステップＳ１３において、サーバＣＰＵ２１は、後述するように過去地震データ検索領域５２に入力された条件に基づいて、過去地震を検索する。

ステップＳ１４において、サーバＣＰＵ２１は、マップ領域５１に表示される地図領域内の構造物情報と、ステップＳ１３にて検索された過去地震の地震情報とに基づいて各建物の影響度を計算する。具体的には、構造物の固有周期及び過去の地震波の周期に基づいて、構造物のＳ波、キラーパルス、長周期地震動などに対する影響度を構造物単位で計算する。影響度としては、例えば、無し（ゼロ）、小、中、大の４段階に分類することができる。

ステップＳ１５において、サーバＣＰＵ２１は、建物の位置情報及び建物の固有周期の精度に基づいて地図上にオブジェクトを表示させる。例えば図７に示す画面例のように、精度が高い場合のオブジェクトを「□」で表示させ、精度が低い場合のオブジェクトを「△」で表示させ、建物の影響度が高い場合のオブジェクトを赤で示し、低い場合のオブジェクトを青で示す。

図９は、過去地震データ検索領域、及び選択地震データ表示領域の表示処理を示すフローチャートである。ステップＳ１３１において、サーバＣＰＵ２１は、過去地震データ検索領域５２に入力された条件を取得する。

ステップＳ１３２において、サーバＣＰＵ２１は、取得した入力条件に基づいて地震データベース２から地震情報を抽出し、サーバＧＰＵ２４を介して過去地震データ検索領域５２の検索結果表示領域に地震情報の地震名称を一覧表示させる。

ステップＳ１３３において、サーバＣＰＵ２１は、過去地震データ検索領域５２の検索結果表示領域において選択された地震情報を取得し、この地震情報を選択地震データ表示領域５３に表示させる。

このような過去の地震による構造物の影響予測シミュレーション画面例によれば、ユーザは、オブジェクトの種類によって影響度の精度を把握することができ、オブジェクトの色によって構造物の影響度を把握することができる。なお、上記シミュレーション画面例では、オブジェクトの種類により構造物の固有周期の精度を表し、オブジェクトの色により構造物の影響度を表すこととしたが、他の態様を採用してもよい。例えば、オブジェクトの色により構造物の固有周期の精度を表し、オブジェクトの点滅間隔により構造物の影響度を表してもよい。また、上記シミュレーションでは、過去の地震データに基づく影響予測を行ったが、地震データを自由に設定し、仮想の地震データに基づく影響予測を行ってもよい。

＜３．リアルタイムの構造物の影響予測シミュレーション例＞
次に、上述したハードウェア構成例を用いたリアルタイムの構造物の影響予測シミュレーション例について説明する。

図１０は、リアルタイムの構造物の影響予測シミュレーション画面例を示す図である。図１０に示す画面例は、マップ領域６１と、アラート表示領域６２と、現在地表示領域６３と、現在時刻表示領域６４と、発生地震表示領域６５とを備える。

マップ領域６１には、構造物を示すオブジェクトが地図上に表示されており、構造物の固有周期の精度に応じてオブジェクトの種類が変更され、構造物の影響度に応じてオブジェクトの色が変化する。例えば、建物の固有周期の精度が高低の２段階の場合、精度が高い場合のオブジェクトを「□」で表示し、精度が低い場合のオブジェクトを「△」で表示し、建物の影響度が高い場合のオブジェクトを赤で示し、低い場合のオブジェクトを白で示す。

また、マップ領域６１は、構造物に設置された観測センサーの検知情報に応じてオブジェクトの色が変化する。また、マップ領域６１には、拡大縮小ボタンが表示され、拡大縮小ボタンによりマップ領域６１に表示される地図範囲を変更可能となっている。

アラート表示領域６２には、現在位置から最も距離が近い構造物又は予め登録された構造物におけるＳ波、キラーパルス、長周期地震動などの影響予測結果が表示される。

現在地表示領域６３には、現在地の住所などが表示され、現在時刻表示領域６４には、現在時刻などが表示される。

発生地震表示領域６５には、発生した地震が発生日時順に一覧表示され、地震毎に、発生日時、震央地名、緯度、経度、深さ、マグニチュード、最大震度などが表示される。

続いて、マップ領域６１、アラート表示領域６２、現在地表示領域６３、現在時刻表示領域６４、及び発生地震表示領域６５の画面生成について説明する。

図１１は、アラート表示領域の表示処理を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、サーバＣＰＵ２１は、サーバ通信部２８を介して緊急地震速報を受信する。緊急地震速報には、発生時刻、震源地、震源の深さ、マグニチュード、最大震度などの情報が含まれる。

ステップＳ２２において、サーバＣＰＵ２１は、緊急地震速報、観測センサーの判定結果、地盤データベース、地震データベースなどに基づいて、Ｓ波、キラーパルス、長周期地震動などの影響範囲を決定し、影響範囲内の構造物について、構造物の固有周期に基づき、構造物のＳ波、キラーパルス、長周期地震動などに対する影響度を構造物単位で予測する。

ステップＳ２３において、端末ＣＰＵ１１は、現在位置から最も距離が近い構造物又は予め登録された構造物のＳ波、キラーパルス、長周期地震動などに対する影響度をサーバ２０に問い合わせて取得する。

ステップＳ２４において、端末ＣＰＵ１１は、サーバ２０から取得した構造物のＳ波、キラーパルス、長周期地震動などに対する影響度をアラート表示領域６２に表示させる。

ステップＳ２５において、端末ＣＰＵ１１は、発生地震リストを更新させ、端末表示部１６を介して発生地震表示領域６５に発生地震リストを表示させる。

図１２は、マップ表示領域における表示処理を示すフローチャートである。ステップＳ３１において、端末ＣＰＵ１１は、マップ領域６１に表示される地図領域内の構造物のＳ波、キラーパルス、長周期地震動などに対する影響度をサーバ装置２０に問い合わせて取得し、例えばＳ波、キラーパルス、長周期地震動などの中で最も影響度の高いものについて、構造物の影響度をマップ表示領域６１に表示させる。

ステップＳ３２において、端末ＣＰＵ１１は、マップ領域５１に表示される地図領域内の観測センサーの識別情報（ＩＤ）をサーバ装置２０に問い合わせて取得する。

ステップＳ３３において、端末ＣＰＵ１１は、地図領域内の観測センサーの検知情報を取得する。

ステップＳ３４において、端末ＣＰＵ１１は、端末表示部１６介して観測センサーの検知情報をマップ表示領域６１に表示（オバーライト）させる。

このようなリアルタイムの構造物の影響予測シミュレーション画面例によれば、ユーザは、オブジェクトの種類によって影響度の精度を把握することができ、オブジェクトの色によって構造物の影響度を把握することができる。また、影響予測後の構造物の実際の揺れについては、オブジェクトの色によってその大きさを把握することができる。なお、上記シミュレーション画面例では、オブジェクトの種類により構造物の固有周期の精度を表し、オブジェクトの色により構造物の影響度を表し、オブジェクトの色の変化によりリアルタイムの揺れを表すこととしたが、他の態様を採用してもよい。例えば、オブジェクトの色により構造物の固有周期の精度を表し、オブジェクトの色の濃淡により構造物の影響度を表し、オブジェクトの色の点滅間隔によりリアルタイムの揺れを表してもよい。

＜４．構造物の固定周期の精度の設定例＞
次に、上述したハードウェア構成例を用いた構造物の固有周期の精度の設定例について説明する。この設定例は、構造物の固有周期に関する入力項目を条件化して、構造物の固有周期の精度を決定するものである。

図１３は、構造物の固有周期を入力する設定画面例を示す図である。この設定画面は、構造物の住所の入力欄７１と、構造物の構造情報の入力欄７２と、構造物の高さ情報の入力欄７３と、設計データに基づく固有周期の入力欄７４と、振動計測に基づく固有周期の入力欄７５とを備える。

サーバＣＰＵ２１は、入力欄７２に入力されたＲＣ造などの構造情報と、入力欄７３に入力された構造物の高さ情報とに基づいて、構造物の固有周期を算出することができる。

また、サーバＣＰＵ２１は、例えば、入力欄７２及び入力欄７３に情報が入力された場合、固有周期を精度「低」とし、入力欄７２、入力欄７３及び入力欄７４に情報が入力された場合、固有周期を精度「中」とし、入力欄７２、入力欄７３、入力欄７４及び入力欄７５に情報が入力された場合、固有周期の精度を「高」と設定する。これにより、サーバＣＰＵ２１は、設定画面で入力された構造物を地図画面上に「高」精度に対応するオブジェクトとして表示させることができる。

＜５．表示画面の遷移例＞
図１４は、表示される画面の遷移例を示す図である。Ｔｏｐ画面８１には、例えば、揺れ予測シミュレーションボタン、揺れ予測リアルタイムボタン、設定ボタンなどが表示される。Ｔｏｐ画面８１において、揺れ予測シミュレーションボタン、揺れ予測リアルタイムボタン、又は設定ボタンが押された場合、サーバＣＰＵ２１は、ログイン画面８２を表示させる。ログインが成功した場合、サーバＣＰＵ２１は、押されたボタンに応じて、ログイン画面８２から揺れ予測シミュレーション画面８３、揺れ予測リアルタイム画面８４、又は設定画面８５に遷移させる。このような画面の遷移において、サーバ装置２０が緊急地震速報を受信した場合、サーバＣＰＵ２１は、他の画面から揺れ予測リアルタイム画面８４に遷移させる。これにより、所望の構造物の地震の影響予測を素早く把握することができる。

また、サーバＣＰＵ２１は、無料会員、有料会員などのユーザ属性に応じて異なる画面を表示させることができる。例えば、図１３に示す設定画面において、無料会員の場合は、入力欄８２及び入力欄８３のみ入力可能とする設定画面を表示し、有料会員は、入力欄８２、入力欄８３、入力欄８４及び入力欄８５のすべてを入力可能とする設定画面を表示するようにしてもよい。これにより、有料会員への入会を促すことができる。

１構造物データベース、２地震データベース、３予測部、４報知部、５構造物データベース、６Ａ取得部、６Ｂ観測センサーデータベース、７解析部、８予測部、９報知部、１０端末装置、１１端末ＣＰＵ、１２端末ＲＯＭ、１３端末ＲＡＭ、１４端末復号部、１５端末通信部、１６端末表示部、１７操作入力部、１８音声出力部、１９端末ストレージ、２０サーバ装置、２１サーバＣＰＵ、２２サーバＲＯＭと、２３サーバＲＡＭ、２４サーバＧＰＵ、２５サーバＶＲＡＭ、２６サーバ符号化部、２７サーバストレージ、２８サーバ通信部、３０観測センサー、３１センサーＣＰＵ、３２センサーＲＯＭと、３３センサーＲＡＭ、３４センサー復号部、３５センサー通信部、３６センサー表示部、３７操作入力部、３８音声出力部、３９センサーストレージ、３７１加速度センサー、３７２増幅回路、３７３フィルター、５１マップ領域、５２過去地震データ検索領域、５３選択地震データ表示領域、６１マップ領域、６２アラート表示領域、６３現在地表示領域、６４現在時刻表示領域、６５発生地震表示領域、７１〜７５入力欄、８１Ｔｏｐ画面、８２ログイン画面、８３揺れ予測シミュレーション画面、８４揺れ予測リアルタイム画面、８５設定画面

Claims

構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベースと、
地震波の周期を含む地震情報を記録する地震データベースと、
前記構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部と、
前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させる報知部と
を備え、
前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる
構造物の影響予測システム。
前記報知部は、前記構造物の固有周期の精度に応じて該構造物を示すオブジェクトの種類を変更させるとともに、前記構造物の影響度に応じて前記オブジェクトの色を変化させ、前記構造物の位置情報に基づいて前記オブジェクトを地図上に表示させる請求項１記載の構造物の影響予測システム。
構造物の位置情報と、固有周期と、固有周期の精度とを含む構造物情報を記録する構造物データベースと、
緊急地震速報を取得する取得部と、
前記緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析部と、
前記構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測部と、
前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させる報知部と
を備え、
前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる
構造物の影響予測システム。
前記報知部は、前記構造物の固有周期の精度に応じて該構造物を示すオブジェクトの種類を変更させるとともに、前記構造物の影響度に応じて前記オブジェクトの色を変化させ、前記構造物の位置情報に基づいて前記オブジェクトを地図上に表示させる請求項３記載の構造物の影響予測システム。
構造物に設置された観測センサーの位置情報と、観測センサーが検知した揺れの大きさを示す検知情報とを含む観測センサー情報を記録する観測センサーデータベースを備え、
前記報知部は、前記観測センサーの位置情報に基づいて、前記検知情報を地図上に表示させる請求項３記載の影響予測システム。
前記報知部は、前記構造物の固有周期の精度に応じて該構造物を示すオブジェクトの種類を変更させるとともに、前記検知情報に応じて前記オブジェクトの色を変化させ、前記構造物の位置情報に基づいて前記オブジェクトを地図上に表示させる請求項５記載の構造物の影響予測システム。
構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測工程と、
構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させる報知工程と
を有し、
前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる
建造物の影響予測方法。
緊急地震速報を取得する取得工程と、
前記緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析工程と、
構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度
を構造物単位で予測する予測工程と、
前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させる報知工程と
を有し、
前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる
建造物の影響予測方法。
構造物の固有周期及び地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測処理と、
構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、構造物の影響度を地図上に表示させ、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる報知処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
緊急地震速報を取得する取得処理と、
前記緊急地震速報に基づいて、地震波の周期を解析する解析処理と、
構造物の固有周期及び前記地震波の周期に基づいて、地震動による構造物の影響度を構造物単位で予測する予測処理と、
前記構造物の位置情報及び固有周期の精度に基づいて、前記構造物の影響度を地図上に表示させ、前記固有周期の精度が、構造物の構造情報及び構造物の高さ情報に基づく固有周期、設計データに基づく固有周期、及び、振動計測に基づく固有周期の順に高くなる報知処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。