超大規模組合せ最適化問題に対する新解法の提案
設計、割り当て、スケジューリング等、様々な問題は組合せ最適化問題として定式化できる。しかし、実応用において厳密に最適な解を求めるのが不可能な場合も多い。そのような状況においても可能な限り良質な解を探索するために、これまでにも遺伝的アルゴリズムのような手法が提案されているが、万能ではない。本研究では、特に超大規模な組合せ最適化問題を対象とし、確率論、統計論的な観点から、最適と考えられる方法を追究している。
流域治水の思想を踏まえた新たな河川整備への挑戦 地球温暖化による気候変動への適応策としての社会的共通資本の整備に向けた実践的研究
これまでの河川の開発は、治水・利水計画規模に対して必要な施設を建設してきました。しかし近年、これらの計画を超過する洪水・土砂災害が発生し、激甚化しており、現状の整備水準や将来の計画では“まち”を守れないきれない時代に，じわじわと突入しています。 これからの我が国は、洪水・氾濫の発生を許容できる粘り強い“まち”が求められます。本研究では水害特性を過去から読み解き、将来を高精度に予測し、その変化に適応した“まちづくり”を考究し、提案します。
既存の河川施設では“まち”を洪水から防御することは不可能な時代に突入！？
現在の河川施設（構造物）は、河川の法律である河川法の下で、治水・利水計画が策定され、その規模に対して必要な施設が建設されています（fig.1）。
しかし、近年地球温暖化による気候変動により地球規模での気温上昇と我が日本でもそれを上回る気温上昇が予想されています（fig.2）．この気温上昇は，日本周辺の気象現象に影響を及ぼし，梅雨前線の長期化と豪雨の発生頻度および強度が増加・増大や，スーパータイフーンの襲来による洪水・土砂災害による広域的で甚大な風水害が懸念されています。
これまでは、洪水・氾濫が起きないように整備してきましたが（Fig.3）、計画規模を超える超過洪水の発生リスクが高まっています。これからは、洪水・氾濫を許容しながら“まちづくり”をしないといけない時代が必ず来ます。
地球温暖化による気候変動に適応した自然資本を受容した
河川流域の新しいデザイン手法の提案
～インフラ資本・制度資本・教育資本のイノベーションとリノベーション～
上記の既存施設を活用したハード対策に加えて、洪水・氾濫が発生することを前提としたソフト対策が不可欠になります。ハード対策とソフト対策を協働させた粘り強い“まちづくり”が求められます。
温暖化による気象の変化に対応した既存施設の再編・運用管理手法の見直し，洪水氾濫を許容した治水施設の整備，生態系サービスを考慮したインフラ資本の整備，リスク低減が期待できる制度的な適応など，治水・利水・環境の整備目標を満足する河川流域のあり方を具体的に提案することを目標として活動しています．
- Eco-DRR(霞堤，水害防備林，流下型・貯留型遊水地など）の整備
- 洪水被害軽減効果を発揮する堤内地内部の既存の盛土構造物の活用
- 都市計画による居住地誘導
- コンパクト・シティ
- 被害の少ない住宅や事業所の建築基準
- 地域や世帯単位，田畑での小さな治水対策
- 適切な減災行動の啓発(都市部，郊外など）
- 避難判断・行動の促進や防災意識の高揚
- IT，AIによる高度な流域管理
- 流域情報（河川情報，気象情報，道路情報など）を効率よく作成，配信
- 人工衛星による流域監視
- 生物生息空間の保全・再生および環境管理
など
研究体制
新たな治水思想に基づき，新しい時代の治水・利水・環境という3つの側面を同時に満足するような整備のあり方を追求するためには，これまでのような河川工学を中心とした考え方では社会的なニーズに対して遅れをとります．したがって，大阪工業大学のシーズを集結し，河川工学に加えて，都市計画，農業基盤，生物生態を専門とした先生方との研究を実施しています．この研究は，この体制に留まらず，環境，機械・電気電子，情報科学部の先生方の参加も視野に入れながら勧めていきたいと考えています．
さらに，流体力学，数値力学，数理工学によるハザードの評価だけではなく，流域の脆弱性や性別生息空間をを評価する上で重要なGISを基盤とする情報整備とハザードの重ね合わせによるリスク評価を行うこと，最適な防災投資のあるべき姿とその副次的な効果を評価する手法を探求します．
論文
「豪雨による洪水・土石流の発生を想定した マルチ・ハザードと避難判断基準に関する研究」(2015)『河川技術論文集』21p.485ｰ490.
「予測雨量誤差を考慮した洪水予測システム開発」(2013)『土木学会論文集 B1(水工学)』69(4)p.1591-1596.
「Development of a Typhoon Search and Prediction System for Disaster Prevention and Mitigation Action Plans Based on Typhoon Course Analysis」(2016)『Procedia Engineering』154p.1258-1266.
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