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AI/機械学習による水道管劣化予測および更新計画策定サービス(Fracta)

AI/機械学習による水道管劣化予測および更新計画策定サービス

水道管設備データと独自の環境ビッグデータを用いて劣化状況を
可視化することにより効果の高い設備更新計画の策定が可能に

水道管劣化予測とは

水道局様が保有する水道管設備データと独自の環境データを用いて掘削せずに劣化状況を把握・可視化することにより、限られた予算のなかで効果の高い設備更新計画の策定を可能にします。

①劣化診断、②影響度評価、③更新計画の3階建ての商品構成になっており、①~③までをご利用いただくことで、水道管の老朽化対策や技術者不足といった水道局様が抱える課題の解決へ貢献致します。

Fractaシステム 詳細
① 管路劣化診断
(LOF※1
水道設備情報と漏水履歴から将来の漏水確率を予測
② 影響度評価
(COF※2、BRE※3
給水施設、流量、耐震性等を考慮した漏水時のコスト算定及び確率計算
③ 更新計画
(JobPlanner)
方針、規則、運用、リソースを考慮して中期コストを最小化する更新計画を策定
ミラテクサービス 詳細
①' 地震による管の被害確率
(EP(v))
設備、地盤、液状化、地震動の最大速度の情報からメッシュ単位で被害確率を算出

条件により最も適切な管路を更新!

  • ※1 管路1本毎の漏水確率(Likelihood of Failure)
  • ※2 漏水が発生した時の発生コスト(Consequense of Failure)
  • ※3 漏水により管に生じる被害想定(Business Risk Exposure)

本システムの詳細

①水道管劣化診断(LOF)

水道局様が保有する水道管設備データおよび漏水データと、独自の環境ビッグデータを用いて管路ID毎に将来の漏水確率を予測します。これにより、更新優先順位を明確にして、漏水事故の未然防止、管路の長寿命化を図ることが可能になります。

ポイント
  • AI / 機械学習技術を用いて1,000以上の変数を予測に使用することにより、精度の高い予測を実現
  • 水道事業体から提供いただくデータはわずか。配管データ+漏水履歴だけだから手軽に予測可能
  • 1.配管・漏水データの
    取得 / 整理

    1.配管・漏水データの取得 / 整理
    • 水道管の情報(管径、施工年度等)および漏水履歴の情報を取得
    • 必要に応じてクレンジングを実施
  • 2.環境ビッグデータの
    活用

    2.環境ビッグデータの活用
    • 独自に構成したビッグデータ(人口、土壌、河川、交通網、地震等)
    • 1,000以上の変数からなるデータベースを日本全土で済み
  • 3.AI / 機械学習による
    計算

    3.AI / 機械学習による計算
    • 独自に構築したアルゴリズム
    • 排水管の劣化確率を計算
  • 4.破損確率計算結果の
    マッピング・可視化

    4.破損確率計算結果のマッピング・可視化
    • 配管の破損確率をヒートマップとして地図上に可視化

②影響度評価(COF/BRE)

COFとは、もしも漏水が生じた場合にどの程度の被害が生じるのかというのを算出したもの、BREは劣化診断(LOF)とCOFを掛け合わせたもので事業上のリスクを表します。

ポイント
  • 漏水時の被害を想定し、影響度を可視化
  • 劣化予測と影響度を用いてビジネスリスクを算出

COF:漏水事故が発生した場合のコストを算出して可視化したもの

コスト内訳(例)
直接費 修繕工事費、稼働費、施設困難箇所(主要道路、河川沿いなど)の加算工事費
間接費 管網データより抽出した重要施設につながる管路に影響度を実施
(重要施設:病院、福祉施設、大口需要者など)
漏水リスク影響度を可視化

BRE:劣化予測(LOF:漏水確率)× 影響度(COF、漏水発生時の発生コスト(円))
= 顕在化が見込まれるビジネスリスクを算出したもの

(例)漏水確率が低い管でも影響度(COF)が高ければ事業のリスクは高い
管路1
劣化予測(漏水確率50%)× 影響度(100万円)= 50万円
管路2
劣化予測(漏水確率20%)× 影響度(1,000万円)= 200万円

管路2の方が漏水確率は低いがBREが高くなるため、管路1よりも事業上のリスクが高い管となる。
更新優先順位が高くなる

③更新計画策定(JobPlanner)

JobPlannerは、どのような順番で更新工事を実施するのが最適なのかを示すもので、劣化予測(LOF)やBRE(事業上のリスク)を考慮して更新計画を複数立案します。

ポイント
  • LOFやBREの診断結果を基に更新計画の立案を自動で行い、これまで更新計画にかかっていた労力と時間を大幅に削減

JobPlannerに診断結果 + ご希望の工事条件(管路長・工事予算など)を投入するだけで、工事条件に沿った複数の更新計画を立案します。その中から最適な案を選んでいただき、工事を進めることが可能です。

  • 診断結果 + 工事条件

    診断結果 + 工事条件
  • JobPlanner

    JobPlanner
  • 複数の計画を立案

    複数の計画を立案

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