日本財団図書館（電子図書館）　平成１４年度実施計画調書

21. 東京大学大学院工学系研究科環境海洋工学専攻

研究項目	研究期間		担当	予算費目	研究開発内容
研究項目	計画	年度	担当	予算費目	研究開発内容
1. 船舶の実波浪環境下挙動のシミュレーション技術の開発	3	1	宮田秀明折原秀夫	教官研究費	CFDにより、船舶が一生に経験するすべての挙動をシミュレーションすることにより、最も安全で最も経済的な船舶設計ができるようにする。
2. 自動船型最適化システムの開発	3	1	宮田秀明	教官研究費	線図技術は今だに高度に複雑な技術であるとともに船舶技術競争力の源泉である。CADとCFDの統合、暗黙知のモデル化と最適化システムへの組み込みなどにより、このシステムを開発する。
3. ダイナミック物流フローシミュレーション法の開発	3	1	宮田秀明	教官研究費	物流のための道路、港湾・船舶などは必ずしも科学的論理性にもとづいて作られていない。その結果、国内物流の生産性は米国の65％である。ネットワークとフローのシミュレーション法を最も離散化した形で開発し、フローとネットワークとハードウェアの最適化を行える技術を開発する。
4. 国内物流システムに適合する船舶とその運航方法の設計に関する研究	2	2	大和裕幸白山　晋増田　宏渡辺岩夫安藤英幸山内康友	教官研究費　科学研究費　（3,900）	内航海運の設計に必要な数理計画法とシミュレーションによる航路と船舶と運航方式の設計に関する研究を行う。
5. 設計システムにおける可視化結果の利用法に関する基礎的研究	2	2	白山　晋安藤英幸増田　宏大和裕幸渡辺岩夫斎藤幸二郎	教官研究費　科学研究費　（5,100）	製造プロセスでは設計システムと構造、流体などの解析システムとの連携が重要である。この中で情報の視覚化が重要になってきているが、有効な活用がなされた例は少ない。そこで、解析領域全体での可視化結果を設計システムヘどのように還元していくかという問題を研究している。
6. ネットワーク上での設計システムのあり方に関する基礎的研究	2	2	大和裕幸白山　晋安藤英幸増田　宏	教官研究費	協調作業の多い造船用ネットワーク対応型のCADシステムの基本的なアーキテクチャに関する検討を行っている。
7. 船舶の総合的安全評価	5	4	大和裕幸	教官研究費	船舶の安全・環境水準を維持・向上しつつ基準適合に必要なコストの最小化が追及されるような規制評価システムを確立する。そのために、安全評価手法の構築、データベースの整備・構築、事故情報の活用を行う。適宜、FSA（Formal Safety Assessment）に関する我が国の知見をIMOに提案する。
8. ウエアラブルコンピュータの造船工場への応用に関する研究	2	2	大和裕幸増田　宏白山　晋榎本昌一西田尚徳	教官研究費	ウエアラブルコンピュータと通信システムをあわせた造船所システムを構築する。作業計測システムを構築中である。
9. インドネシア海上交通の研究	2	2	大和裕幸スプラヨギ	教官研究費	インドネシア海上交通ネットワークの設定手法について、数理計画法、特に整数計画法とシミュレーションにより検討している。学術振興会の大学拠点交流方式（広島大学）の一環で行っている。
10. 限界流線表示手法の研究	2	2	白山晋スプラヨギ	教官研究費	限界流線は船尾剥離、及び、船尾後方の縦渦と深い関係にあり、船型改良のための情報として有益である。このため、限界流線を正確に表示する必要があるが、CFD計算においては、利用する可視化ソフトウエア毎に異なるパターンとなる問題が指摘されている。本研究ではこの問題を分析し、精度の良い限界流線表示手法の開発を目指す。
11. 設計知識が内蔵された造船概略設計用CADシステムの仕様と実装に関する研究	2	1	大和裕幸増田　宏白山　晋安藤英幸佐藤昌弘唐沢武郎	教官研究費　科学研究費　（8,800）	造船初期計画システムに関して、従来便覧や設計文書の形で保存・利用されてきた知識を蓄積・再利用のしやすいディジタルデータとして保存し、効率的なシステムのあり様を定め、開発を行う。
12. 動的ワークフローマネージメントシステムによる船舶ブリッジ業務支援	2	1	安藤英幸	科学研究費　（1,900）	船舶の運航における安全性、信頼性の向上のためには、航海士個人と全体のチームワークにより注意の対象を正しく認知し、対処していく事が不可欠である。本研究では、ARPAやECDISを通して得られる運航状況の情報に加え、ブリッジで交換される会話や船員の作業位置といった情報を処理し、計算機により作業モニタリングする技術を開発する。また、得られる情報をもとに、注意の対象とリソースの配分バランスを評価し、必要に応じてその修正を要求する事で、作業支援を行うシステムの開発を目指す。
13. 流氷運動の数値予測法の開発	3	3	山口　一	2,000	流氷の離散的な特性を定式化した新しい流氷モデルにより、流氷の流れを数値シミュレーションする。それにより、地球規模領域から中／小規模領域までの流氷の動きを、目的に応じた精度と計算時間で予測できるようにする。海水流動との連成計算も行う。
14. 極地環境工学用GIS（地理情報システム）の開発と応用	4	4	山口　一	2,000	極地環境工学用のGIS（Geographic Infomation System＝地理情報システム）を作成し、それへのデータ入力を行う。さらに、人工衛星による氷況観測データ解析プログラム流氷運動予測プログラム等の外部プログラムとのリンクを行う。将来的には、このGISを中心とした、極地環境変動予測・環境影響評価システムを開発する。その基礎研究を行う。
15. 非定常キャビテーションの数値モデルの開発	2	1	川村隆文	12,000	プロペラや2次元翼に発生する非定常キャビテーシヨンを対象に、数値モデルの開発を行う。
16. 水ジェットキャビテーションによる水質浄化	4	3	川村隆文	5,000	超音波キャビテーションにより、水中のPCBなどの有害有機化合物を分解できることが知られている。ここでは、キャビテーションの崩壊エネルギーがより大きな水ジェットキャビテーションを利用することにより、その高効率化を図る。水ジェットキャビテーションの崩壊衝撃圧の発生メカニズムを追及する。
17. 各種破壊現象に対する微視的アプローチの適用に関する研究	5	1	吉成仁志金由重裕森田明保	教官研究費	脆性破壊、延性破壊、疲労破壊など各種破壊現象の本質的メカニズムを明らかにすることを目的に、結晶粒レベル以下のミクロの領域での挙動を探る。
18. 溶接鋼構造物の破壊強度評価法に関する研究	3	1	吉成仁志金田重裕	教官研究費	欠陥を有する各種溶接鋼構造物の破壊に対する安全性評価のあり方を実験的・数値解析的に検討する。また、信頼性工学の考え方の導入を図る。
19. 高速脆性き裂の伝播停止のメカニズムの解明	3	2	吉成仁志金田重裕	教官研究費	科学研究費
20. 大規模システムの開発手法に関する研究	5	5	野本敏治	教官研究賛	ここ10年間程「造船CIMのためのシステム開発」に従事してきた結果「SODAS」と呼ぱれるシステムを開発した。SODASを構築してきた開発過程を改めてもう一度見直すことによって「大規模システムの開発手法」の一般論について考察している。これは「造船システムの開発」から「システム開発のための研究」への転換を意味する。
21. 製品モデルの応用に関する研究	5	5	野本敏治	教官研究費科学研究費	「造船CIMのためのシステム開発」では、製品モデルを生成することが重要である。ところで造船のための製品モデルを構築すると、そのモデルを有効利用することが必要である。そこで、FEM解析との統合化、統合化CAEシステムやブロック吊りシミュレーションシステムについて検討してきた。この延長線上として製品精度や工場における安全情報に関連したシステム化について研究する。
22. 造船CIMのための設計・生産情報の獲得に関する研究	5	4	野本敏治	教官研究費科学研究費	CAD／CAMの統合化であるCIMを造船に応用するための一つとして、造船におけるモデリングを研究してきた。この中では特に設計から生産計画の過程で一貫して使用出来る製品モデル及びその機能という観点から造船の設計生産過程を整理しシステム開発してきた。上記システムをプロセス情報の整理という観点からもう一度全面的に見直すことによって検討している。
23. 製品・システムの分割統治設計法（トップダウン指向設計法）に関する研究	5	2	青山和浩	教官研究費科学研究費	多くの構成要素が複雑に組合された製品やシステムの設計・構築方法に関して研究を進めている。この設計法のべースとなる考えはトップダウン設計法を拡張したDecomposition設計法である。一般的に設計は、概念設計・基本設計から開始され、次第に設計対象である製品が詳細化され、具体的な部品情報が生成される。この様な流れを考えると、完成された製品、つまり全ての情報が確定された製品を対象にDecomposeするという考え方は受け入れ難い。そこで、設計の自然な流れにおいて段階、段階において適切な情報が付加され、必要十分な情報が確定されていくものと考え、情報、特に要素間の様々な関係が設計において詳細化される設計法およびシステムの構築を検討している。
24. 人工衛星の初期検討支援を目的としたトップダウン指向設計ツールの構築	5	2	青山和浩	教官研究費科学研究費	製品の初期検討段階では性能やコストの大部分が決まるため、様々な視点からの総合的な判断が要求される。設計の初期段階を支援するためには設計と解析との統合化環境の整備が重要であると考え、設計対象の情報モデルを実体と属性で表現し、さらに解析機能を解祈部品として表現することを考え、それらの情報モデルや部品を設計者が自ら視覚的に組合せることによる設計支援システムの構築環境の枠組みを提案する。人工衛星本体及びそれを打ち上げるロケット、地上での管制など様々なシステムが複雑に絡み合った大規模システムである人工衛星システムを対象に、人工衛星の概念設計段階において、設計＆解析における試行錯誤を支援することができるプロセスマネージャを実装したトップダウン設計システムの適用に関する研究を行っている。
25. モジュール化設計におけるインターフェイス情報のマネジメントに関する研究	5	3	青山和浩	教官研究費	製造業における少品種大量生産から多品種少量生産への生産方式の移行や製品のライフサイクルを考慮した製品作りの重要性が指摘される今日、モジュール化設計が注目されている。モジュール化設計では、製品を実現するためのモジュールの組合せに加え、モジュール間のインターフェイスの接続を検討する事が重要である。しかしながら現状では、積極的にインターフェイスの接続を統合的に管理する設計支援システムは存在しない。本研究では、インターフェイスの情報を陽に記述・管理することによって、様々な検討の際に積極的に利用することによるモジュール化設計の実現、及び計算機支援の可能性についての検討を行う。
26. 安全情報のナレッジ・マネジメントシステムの構築	3	1	青山和浩	教官研究費科学研究費	毎年2000人前後の方が労働災害で亡くなり、また、ISO12100の制定などにより、グローバルな安全意識やリスクアセスメントの重要性が高まっている。このように生産活動における安全性確保は製造業や建設業においては重要な問題であるが、計算機システムを用いて作業の安全性を事前に検討しようという試みはあまり存在しない。船舶や鋼構造物などの大規模な溶接構造物の建造作業を対象に、設計支援システムで定義される接合情報を有効に活用して、作業の安全性に関するリスクアセスメントを行い、適切な対策を講じることを支援するシステムの基本構想と著者らの構築したプロトタイプ・システムを研究開発している。
27. 段階的な工場計画支援システムの構築と工場シミュレーションに関する研究	3	3	青山和浩	教官研究費	効率的な生産活動を実現するためには、十分に検討された生産計画情報が必要である。しかし、計画情報の生成は、工場を流れる複数の製品を対象としなければならず、さらに工場の様々な制約を考慮する必要があるなどといったことから、熟練技術を要するものとなっている。このような計画に対して、実現可能かつ最適な計画の立案を強力に支援することは非常に重要である。そこで、工場における生産活動のシミュレーションを実現化し、このシミュレーションを利用した生産計画を支援するシステムの構築を目的としている。
28. 生産固有技能の体系化に関する研究	3	1	武市祥司	教官研究費	近年の製造業では、技能伝承は大きな問題となっている。本研究では、造船における固有技能である撓鉄作業、歪み取り作業、位置決め作業などを対象として、それらのメトリクス（生産性や品質の尺度の設定と、データの収集と加工の仕方などに関する計量方法、および分析評価のためのモデル）を明確にする。引き続き、これらのメトリクスを用いた熟練技能者のベストプラクティスの解明や、さらには熟練技能者のやり方とは異なる新しい作業方法の確立まで視野に入れた、技能伝承の体系化を目指す。
29. C02海洋投入システムに関する研究	5	1	鈴木英之榎本一夫	1,000	地球温暖化抑制策の一つとして、地球温暖化ガスであるC02を分離回収し海洋に隔離する可能性が検討されており、実証実験が行われようとしている。この実験では実験船からCO2を深海に導くパイプシステムの設計が技術的検討課題となっており、強度、挙動、設置法の観点から研究を行っている。
30. 大型構造物の損傷診断システムに官銑研究	3	2	鈴木英之岡徳昭	200	大型構造物の健全性を維持する上で、構造のあらゆる部分を検査するには膨大な労力を要する。そこで、構造物中の弾性波を送り込み、弾性波の伝播挙動から損傷の規模と場所を検出する手法の基礎的研究を行っている。
31. 大水深ライザーの軸－たわみ連成挙動解析および制御に関する研究	4	1	鈴木英之榎本一夫	200	世界記録を塗り替える4000m大水深掘削が我が国で計画されている。このような大水深掘削に用いられるライザーは相対的に強度が低下する中で、軸振動とたわみ振動が連成するなど複雑な挙動を示し、設計上課題となる。そこで、解析手法、応答制御手法に関する検討を行っている。
32. セミサブメガフロートの構造最適化に関する研究	3	1	鈴木英之岡　徳昭	300	潜水式のメガフロートについては基本的な応答特性が明らかになり、海象条件の厳しい海域でも成立することが確認されたが、構造物としての最適化は十分に検討されていない。そこで、応答最適化の観点とコスト最適化の観点から、構造様式、部材寸法、配置について、非対称、非一様の浮体形態について検討を行っている。
33. 洋上浮体式風車に関する研究	3	1	鈴木英之岡　徳昭	300	洋上は風況が安定しており風力発電に適している。また、風車の輸送設置コストも低く、洋上浮体式風車にメリットがある。一方、風車を支える浮体のコストはデメリットになる。そこで、効率の良い浮体形式であるSPARを採用し、さらに浮体を最適化することにより、洋上浮体式風車を成立させるための検討を行っている。
34. メタンハイドレート開発に関する研究	2	1	鈴木英之榎本一夫	1,400	メタンハイドレート開発の候補海域は、太平洋側の南海トラフであり、波条件が厳しい上に台風の通路に当たり、黒潮の流れの影響もあるなど、開発システムへの設計要求は厳しい。また、メタンハイドレートの分解は吸熱反応であり基本的に効率が良くない。本研究では全体システムを小型軽量化し、低コスト化する高効率のシステムのコンセプトを検討する。