SmartDam
データに基づく
ダム運用の最適化
AI解析研究室
背景
- ■ダムは治水、利水、発電などの用途ごとに運用され、同じ流域に複数のダムがある場合も基本的にはそれぞれのダムが個別に運用されてきました。
- ■異常気象により洪水や渇水が多発する中、既存の制約条件を取り払うことでダムの能力を最大限発揮できる可能性があります。
- ■ダム運用を最適化するためには、今後ダムに流入してくる水量を前もって予測する必要があります。
- ■予測精度を高めるには現状の観測データでは不十分で、上流域での水位変化の特徴量を取り入れ、レーダー雨量や過去の履歴などと組み合わせ水文ビッグデータを利活用する必要があります。
- ■水文ビッグデータ取得・蓄積を行うシステムと、それらを活用した高精度水位予測モデルの開発に取り組むこととしました。
成果
- ■100k㎡規模のダム上流域で、水位センサーを設置し、観測を開始しました。
- ■ダム上流域の公衆回線がない条件で、デジタル簡易無線方式を考案しました。
- ■マシンラーニングによる流入量予測モデル構築および比較検討を行いました。Key Words： Deep-Learning, 時系列データ, ダム流入量予測
開発
領域
- ■山間部でも観測可能な水位センサーの開発、実証試験
- ■水文ビッグデータを利活用したダム流入量予測のモデリング
- ■流域内のステークホルダー間の水文データ相互シェアリング手法
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- 2023.09.15論文発表
- 令和5年度土木学会全国大会第78回年次学術講演会で「ポップアウトのコンクリート欠損ボリューム推定に関する検討」を発表
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- 2023.09.12論文発表
- PHMA2023で「Study on the Estimation of Concrete Defects Volume on Dam Body Surface」を発表
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- 2023.05.29論文発表
- AI・データサイエンス特別シンポジウム「デジタルツイン」で「ダム堤体劣化調査のデジタル点検における三次元復元精度の確保方法に関する検討」を発表
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- 2022.11.16論文発表
- 第3回AI・データサイエンスシンポジウムで「XGBoost による全国気象台日射量予測精度検証」を発表
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- 2022.11.16論文発表
- 第3回AI・データサイエンスシンポジウムで「ダム流入量の予測性能改善を目的としたニューラルネットワークによるタンク・モデルの近似」を発表
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- 2022.09.16論文発表
- 令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会で「画像認識AIを用いたリップラップ材点検手法の適用性検証」を発表
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- 2022.09.16論文発表
- 令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会で「画像認識AIを用いたロックフィルダム堤体のリップラップ材点検手法の提案」を発表
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- 2022.09.14論文発表
- 令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会で「ダム堤体劣化調査のデジタル点検手法導入の取組みについて」を発表
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- 2022.09.14論文発表
- 令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会で「予測学習と深層学習によるダム流入量予測モデルの検証」を発表
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- 2022.09.14論文発表
- 令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会で「メソ数値予報モデルとニューラルネットワークを用いたダム流入量予測」を発表
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- 2022.06.17論文発表
- 人工知能学会第36回全国大会で「ロックフィルダムの堤体点検への画像認識AIの適用」を発表
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- 2022.06.16論文発表
- 人工知能学会第36回全国大会で「１次元畳み込みネットワークによるダム流入量予測の精度評価」を発表
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- 2021.11.17論文発表
- 第2回AI・データサイエンスシンポジウムで「 ベイズ深層学習を用いた予測雨量の不確実性を考慮したダム流入量予測の確率的予測」を発表
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- 2021.11.17論文発表
- 第2回AI・データサイエンスシンポジウムで「 単流域型タンクモデルとニューラルネットワークの比較」を発表
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- 2021.11.17論文発表
- 第2回AI・データサイエンスシンポジウムで「 ダム流入量予測の精度向上を実現する予測学習」を発表
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- 2021.09.09論文発表
- 令和3年度土木学会全国大会第76回年次学術講演会で「ダム流入量予測モデル運用時の予測精度低下の一要因」を発表
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- 2021.01.10論文発表
- International Conference on Pattern Recognition (ICPR'20)におけるInternational Workshop on Pattern Forecastingで「Rain Code: Multi-Frame Based Forecasting Spatiotemporal Precipitation Using ConvLSTM」を発表
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- 2020.11.20論文発表
- 令和2年度のAI・データサイエンスシンポジウムで「 UAVの自律航行と空撮画像を活用したダム堤体点検の効率化・高度化に関する研究」を発表
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- 2020.09.23論文発表
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令和2年度建設コンサルタント業務研究発表会で「ダム堤体画像データ取得の再現性向上を目指したUAVの自律飛行」を発表
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- 2020.09.09論文発表
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土木学会全国大会第75回年次学術講演会で「河川水位情報と雨量情報からの深層学習によるダム流入量の予測」を発表
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- 2020.09.09論文発表
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土木学会全国大会第75回年次学術講演会で「設置に制約が少ないAngledミリ波レーダー水位計開発に向けた基礎検討」を発表
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- 2020.09.09論文発表
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土木学会全国大会第75回年次学術講演会で「ダム洪水予測のための山間部における河川水位計の設置方法」を発表
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- 2020.06.09論文発表
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人工知能学会第34回全国大会で「LSTMを活用した解析雨量とダム流入量の関係に関する研究」を発表
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- 2020.03.15論文発表
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ダム工学2020 年 30 巻 1 号に「Gradient Boostingの適用によるダム流入量予測の精度向上」が掲載
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- 2020.03.12論文発表
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日本オペレーションズ・リサーチ学会2020年春季研究発表会で「ダム流入量予測へのGradient Boostingの適用」を発表
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- 2019.11.23論文発表
- 計測自動制御学会中国支部学術講演会で「ダムサイトにおける自動追尾式トータルステーションを利用したUAVの自律飛行実験」を発表
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- 2019.11.20論文発表
- 水文・水資源学会誌 第32巻 第6号に「IoTを想定したダム流入量予測精度向上に関わる研究」が掲載
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- 2019.06.13論文発表
- 人工知能学会第33回全国大会で「データ非線形性とダム流入量予測精度に関する研究」を発表
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- 2019.03.15論文発表
- 日本オペレーションズ・リサーチ学会2019年春季研究発表会で「ダム流入量予測へのRNN系モデルの適用」を発表
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- 2017.09.12論文発表
- 土木学会全国大会第72回年次学術講演会で「ダム流入量予測技術の一つの考え方」を発表
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- 2017.05.05論文発表
- 電力土木に「SOINN（自己増殖型ﾆｭｰﾗﾙﾈｯﾄﾜｰｸ）を活用したダム流入量予測に関する研究」が掲載
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- 2017.05.05論文発表
- 電力土木に「粒子フィルターを活用したダム流入量予測に関する研究」が掲載
