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Hitachi

ダム運用支援ソリューション
「DioVISTA/Dams」
デジタル技術でスマートなダム運用を支援します

「DioVISTA/Dams」は、デジタル技術によるスマートなダム運用を支援します。
AIと洪水シミュレータでダムへの流入量を予測し、その予測を基に放流計画案を自動で作成します。
「治水や利水のための新しいダム運用方法を検討したい」、「複数のダムを最適に連携操作した場合の効果を定量化したい」などのご要望にソリューションを提供します。

解決する課題

「DioVISTA/Dams」は、次のようなご要望にソリューションを提供します。

  • ダムへの流入量を予測したい
  • 大雨が降る前に、あらかじめ洪水警戒態勢に入るべきかの判断を画面で確認したい
  • 事前放流ルールで決められた時刻までに、安全な水位にする放流計画を立てたい
  • 洪水ピーク後、決められた時刻までに水位を常時満水位にする放流計画を立てたい
  • 水力発電において、電力需要に合わせた発電計画案を自動で作成したい
  • 放流計画を自動で算出するようなシステムを導入し、計画作業の負担を軽減したい

「DioVISTA/Dams」は、洪水を防ぐことや水力発電の効率を高めるなどの高度なダム運用を支援します。
また、デジタル技術を活用することで、ダム現場で働く人々の作業負荷を軽減する「働き方改革」も支援します。

流入量の予測技術

AIと洪水シミュレータの複合技術を用いて、流入量の予測を行います。(日本特許第7254004号、6906094号)

晴天や中小規模の雨などの「平水」は、大量のデータを学習したAIが予測し、災害級の大雨などの「洪水」は、洪水シミュレータが予測します。これによって、柔軟で高精度な流入量予測が行えます。

図 降雨予測入力し、AI・シミュレーションから得られた結果を自動で選択。制度の高い流入量予測を実現

ダム流入量予測の表示画面例

画面1

  • ①降水量(流域平均、実績・予測)
  • ②ダム流入量(実績・予測)
  • ③降水量の分布
  • ④ダムの諸量(滑水位、流入量、放流量、発電水)

画面1

画面2:詳細グラフ、数表

  • ①各ダムの流入量
  • ②各ダムの放流量
  • ③降水量(流域平均、実績・予測)とダム流入量(実績・予測)
  • ④数表

画面2

画面3:降水量の分布の拡大図

画面3

放流計画案の自動算出技術

当社が開発した独自技術「プログレッシブ動的計画法」で、最適な放流計画案を自動算出します。
(特許出願中)

ある川の上流域にある3つのダムを対象に当社が実験をした例:

ダム操作規則(本則操作)をもとにした場合では、ある3つのダムがすべて緊急放流に至るケースであっても、「プログレッシブ動的計画法」を用いた場合では、緊急放流を避け、下流河川のピーク流量が41%低減するような放流計画案を算出しました。
また、過去の降雨をもとに作成した年超過確率1/100のケース8つに対しても、同様に算出したところ、ピーク流量が40~79%※低減することを確認しました。入力した流入量と出力された放流量の例をグラフに示します。(※ピーク流量の低減率は、降雨状況によって変動します。)

図 放流計画案の自動算出技術 モデル構造
放流計画案の自動算出技術 モデル構造

グラフ 流入量の例
流入量の例

グラフ 放流量の例
放流量の例

「プログレッシブ動的計画法」では、まず①放流計画案の候補を生成します。その後に、②シミュレーションによって各候補を評価します。その中で、③最も確からしい結果が得られた候補を自動で選択します。その後、④解像度を上げて、再度①~④を繰り返します。ある十分な精度まで解像度が上がると、③の最終的な放流計画案が出力されます。

プログレッシブ動的計画法の解説図

「DioVISTA/Dams」 試用版

リリースのご案内

DioVISTA/Dams関連のソフトウェアを「 DioVISTA Dams Online Help 」サイトからダウンロードすることができます。

以下の「ダウンロードサイトへ」ボタンをクリックすると、「 DioVISTA Dams Online Help 」 サイトのダウンロードページが新しいウィンドウで開きます。

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