開発機械／岩盤工学／資源経済と社会システム／資源開発技術

[3K0207-15-08] 非負値行列因子分解を用いた都市部砕石場における発破に起因する地盤振動の予測手法の提案

○竹内 誠人¹、森山 最岳¹、マンジャテ エルサ¹、川村 洋平¹ (1. 秋田大学)

司会：福田大祐（北海道大学）

キーワード：発破、推薦システム、振動予測、ストレス軽減、可視化システム

都市部砕石場では日常的に発破作業が行われ、その時に発生する地盤振動が周辺住民にストレスを与えている。そのため、統計学的手法や人工ニューラルネットワーク(Artificial Neural Network: ANN)を用いた発破に起因する地盤振動の予測モデルが数多く提案されてきた。しかしながら、従来の予測手法では、予測モデルを構築するために大量の観測データを収集する必要がある。発破回数に制限のある都市部砕石場では、観測データを十分に確保することが難しい。そこで、本稿では、非負値行列因子分解(Non-negative Matrix Factorization: NMF)を用いた発破に起因する地盤振動の予測について検証することで、不十分な観測データに対しても予測が可能な方法を提案する。NMFとは、非負値で構成されたデータ行列を2つの低次元行列の積に近似し、未評価値の予測を行う手法である。ケーススタディとして、秋田県にある三倉鼻砕石場で収集された100地点の観測データを用いて、地盤振動の大きさを未評価値として予測を行った。その結果、提案手法では未評価値の割合が60%未満では一定の予測精度を保つことできることが明らかになった。また、今後の展望として、提案手法を用いた地盤振動の可視化システムへの応用に関しても考察を行った。