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論文

福島第一原子力発電所における事故対応ワークロード分析に基づく緊急時対応力向上に関する研究

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

日本原子力学会和文論文誌, 18(2), p.55 - 68, 2019/06

本研究は、東京電力福島第一原子力発電所の緊急時対策本部における事故時のワークロードマネジメントを分析することにより、緊急時対応力向上を目的としたものである。選定した事象は、緊急時対応力が求められた福島第一原子力発電所の3号機におけるHPCIの停止による原子炉注水停止から、原子炉への注水回復を暫定的に回復することに成功した時間帯の緊急時対策本部の対応である。テレビ会議システムの映像を文字起こししたデータを基本データとし、会議録では事実関係の把握が難しい時には、各報告書や調書を参照した。また、ワークロードマネジメントを評価する手法は、Crew Resource Managementの手法を参照した。本研究により、発電所対策本部のワークロードマネジメントの実態が明らかになるとともに、緊急対応力向上のために、発電所対策本部および関係する外部組織に求められる課題が明らかになった。

論文

福島第一原子力発電所における冷温停止状態達成過程に着目した教訓導出

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

人間工学, 54(3), p.124 - 134, 2018/06

東日本大震災に端を発し、東京電力福島第一原子力発電所は、放射性物質を大量に放出する過酷事故となったが、その後冷温停止状態を達成した。しかし、福島第一原子力発電所事故に関するさまざまな機関による調査報告書は、事故に至った過程に着目している一方で、事故の拡大の防止や被害の減少についてはほとんど着目していない。本研究は、福島第一原子力発電所の3号機における、冷温停止状態達成までの過程に着目した。公開データに基づき、事故の発生から冷温停止状態達成に至るまでの時列を整理し、それらを人間工学的視点によって行為群を分類した上で、状況の回復に重要な意味をもつ対処をm-SHELモデルを援用して分析した。このようなアプローチにより、状況の回復に必要な行為に関する新たな教訓を得た。

論文

福島第一原子力発電所事故対応の分析に基づいたSafety-IIの概念活用による安全性向上のための研究

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

人間工学, 54(1), p.1 - 13, 2018/02

複雑化した社会技術システムの安全を確保する概念として、Hollnagelは2種類のアプローチを提言している。すなわち、リスクを低減するSafety-I並びに成功を拡張するSafety-IIという安全の概念である。また、Safety-IIを具現化する手法としてレジリエンスエンジニアリングが提唱されている。本研究は、これまで失敗や過誤に注目して分析されてきた福島第一原子力発電所事故対応の「さらなる事故進展を食い止めた」側面に着目し、レジリエンスエンジニアリングを用いて3号機の注水回復の事例を分析した。その結果から、既存の事故調査の事故対応の捉え方と異なった視点をもつ安全性向上の学習の在り方を明らかにした。

論文

人材育成の観点から見た福島第一原子力発電所の過酷事故対応の教訓

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

日本機械学会論文集(インターネット), 83(856), p.17-00263_1 - 17-00263_17, 2017/12

This research aims to develop capability of on-site staffs that can respond to beyond design basis accident in the sophisticater socio-technical system, in which ensuring safety has been more complicated. The authors focused on the actions to prevent the accident progression undertaken by on-site staffs, which were hardly evaluated in existing accident analyses and reports. With reference to the concept of resilience engineering, "Responding" of the four cornerstones was particularly analyzed. Based on the precedent studies, causal factors of modeling "Responding" where pointed out the importance of "Attitude" that is a new lesson learned from on-site response at the accident. In addition, new lessons learned on improvement of skills indicated the limit of the concept of risk removal type safety as a safety goal that human is defined as "a safety hazard element". This led the necessity of the success expansion type of safety as a new safety goal that human is defined as "a resource necessary for system flexibility and resilience". Thus, new lessons learned successfully derived introduced for human resource development of the next generation to lead technologies in the society.

報告書

プラントの運転/保守に関わる意思決定のための知識ベースと計測系の要件(共同研究報告書)

北村 正晴*; 長谷川 信; 吉川 信治

PNC-TY9601 98-004, 30 Pages, 1998/03

PNC-TY9601-98-004.pdf:2.02MB

本研究では、原子力プラントの運転及び保守に関する、信頼性の高い意思決定を計算機に行わせるために、その基となる知識ベース及び計測系の満たすべき要件を検討、整理することを目的として、調査、考察を行った。その中で、運転及び保守に関する一連のタスクの内、特に重要な監視と診断に焦点を絞って、具体的なシステム構成として、分散型兆候データベースとオンデマンド計測系を主とするアプローチを提案し、プロトタイプを作成して有効性を検証した。

報告書

診断ニオケル方式の多様化の研究(共同研究報告書)

遠藤 昭; 北村 正晴*

PNC-TY9601 98-005, 44 Pages, 1994/04

PNC-TY9601-98-005.pdf:1.55MB

原子力プラントの運転員の意思決定を支援するための情報処理技術が精神力的に研究されながらも、末だ十分に実プラントへ適用されていない理由として、適確性の確保、確信度の表現、ロバスト性の改善、が挙げられる。これらの問題を克服するための概念として、情報と方式の多様化が有効と考えられる。本報では、シミュレータで生成した様々な異常事象時のプラント挙動に対して方式を多様化した診断システムにより原因同定実験を行い、異常診断において情報と方式の多様化が性能向上に大きく貢献する見通しを得るとともに、方式の多様性を定量的に評価する手法を提案してその妥当性を確認した。

論文

マンマシンシステム評価の方法論

北村 正晴*; 田辺 文也

日本原子力学会誌, 33(9), p.848 - 854, 1991/09

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

原子力プラントに代表される複雑で大規模なシステムにおいては、人間と機械を総合したマンマシンシステムとしての特性の良否が安全性に大きな影響を持つことが知られている。しかしこのマンマシンシステムの特性を評価するための方法については、これまでに種々の提案や試行があるものの基本的な考え方の階段での差異が大きく統一的なコンセンサスが得られるまでには至っていない。この解説ではこれらの評価手法ならびにその基礎となっている方法論についてレビューを行った。シミュレータ実験や専門家による観察などの一般的な方法に加えて、(1)評価を体系的、多面的に実施するための評価アスペクト概念、(2)コルスコープシミュレータ利用による実規模試験評価を補完する部分実験評価技法、(3)実験的評価と併用すべき分析的評価など最近の新しいトピックスを紹介している。

論文

Experimental studies of core flow fluctuations and neutron noise in a BWR

松原 邦彦; 尾熊 律雄; 北村 正晴*

J.Prog.Nucl.Energ., 1(2-4), p.137 - 149, 1978/04

出力炉の炉雑音のノイズ源として非常時多くの源が考えられるが、その中で炉心入口流量ゆらぎに着目して、実験的な追求を行なった。計装燃料集合体を用いてBWRの炉心チャンネル流量ゆらぎを観測したところ、4本のチャンネルについて、そのゆらぎはチャンネル間で無相関性を示した。また、中性子ゆらぎと1本のチャンネル流量ゆらぎもまた無相関性を示した。さらに強制循環ポンプ流量ゆらぎとチャンネル流量ゆらぎも期待に反して非常に弱い相関を示した。これらはチャンネルの各々がバラバラにゆらいでいることを意味した。このチャンネル流量ゆらぎの性質を説明するために、自己回帰モデル同定手法を用いて、チャンネル流量ゆらぎのメカニズムを探求した。そして、チャンネル同志は干渉し合っているが、数が多いため、ある統計的な状態に平衡を保っており、その結果として、あたかも無相関であるようなゆらぎを示すという考え方を導入した。

論文

Experimental studies of core flow fluctuations as noise source in BWR

松原 邦彦; 尾熊 律雄; 北村 正晴*

Journal of Nuclear Science and Technology, 15(4), p.249 - 262, 1978/04

 被引用回数:8

BWRの炉雑音源には数多くのものが考えられる。その中で炉心流量ゆらぎを主要な雑音源としてとらえ、実験的な追求を行った。炉内計装のうち特に計装燃料集合体にとりつけられたチャンネル出入口流量計を用いて流量ゆらぎの相関解析を行ったところ、次のような観測結果が得られた。(1)チャンネル流量は互いに無相関なゆらぎを示した。(2)1本のチャンネルの流量ゆらぎと中性子ゆらぎの間にも、ほとんど相関性が現れない。(3)強制循環ポンプ流量ゆらぎと各チャンネル流量ゆらぎとの間の相関も非常に弱いものであった。これらの特性がどのような流量ゆらぎのメカニズムから現れるのかを追求するため、自己回帰モデルあてはめの手法によって流量ゆらぎの動的システムを統計的に解析すると同時に、ゆらぎメカニズムに関していくつかの考え方を導入した。チャンネル流量ゆらぎの源を解明することが出来れば、原子炉システムの運転時の診断技術の開発に役立てることができる。

報告書

JPDR-IIの動特性同定実験; 自己回帰モデリングの適用

北村 正晴*; 松原 邦彦; 尾熊 律雄

JAERI-M 7580, 55 Pages, 1978/03

JAERI-M-7580.pdf:1.68MB

原子炉プラントの動特性を実験的に求める実質的な同定手法を用いて実験的検討を行った。この方法は原子炉プラントから得られる多数の変量の時系列データを多変数系自己回帰モデルにフィッティングするものである。モデル決定には、Final Prediction Error(FPE)を最小化するように回帰次数を選択しながら、Yule-Walker方程式を解いてモデルパラメータを決定するという方法をとっている。JPDR-II、45MWt出力時に、擬似ランダムノイズを印加して実験を行い、観測データに本手法を適用した。その結果、充分な有用性をもつことが確認された。本手法の有効な応用例として、プラント動特性の理論モデルに含まれている不確定パラメータ値の推定が試みられ、有意義な推定結果が得られている。

論文

A Multivariable autoregressive model of the dynamics of a boiling water reactor

松原 邦彦; 尾熊 律雄; 北村 正晴*

Nuclear Science and Engineering, 65, p.1 - 16, 1978/00

擬似ランダム信号(PRBS)をJPDR原子炉システムに加えて、得られた観測値に自己回帰モデルのあてはめをおこなって同定実験を行なった。自己回帰モデルの回帰次数の決定はAKAIKEの評価基準にしたがっておこなわれた。 複数入力信号が用いられ、蒸気流量調整用バルブと強制循環ポンプ速度調整器の操作端に同時に加えられた。17個の変数(計装燃料要素からの信号を含む)が観測された。自己回帰モデルの同定はこのBWRの動特性モデルを多変数系として組み立てた。この実験を通して、自己回帰モデルの使用により、かなり強い有色ノイズの混入しているBWRの動特性が効果的にモデル化できることが示された。 自己回帰モデルの結果は線形の理論モデルと比較検討された。その結果、一つの実験式である自己回帰モデルは、理論モデルの評価、修正、改善を行なう上で重要な役割をはたすことができることを示した。

論文

原子炉プラントへの同定手法の応用

尾熊 律雄; 松原 邦彦; 北村 正晴*

日本原子力学会誌, 18(7), p.408 - 414, 1976/07

実験データをベースにして動特性モデルを作っていく方法、いわゆるシステムの同定手法について、最近の新しい手法を紹介し、原子炉診断技術および炉雑音解析の分野にどう応用していくことができるか、その一端を述べる。また、同定手法の具体的応用例として、JPDR同定実験、解析結果について解説し、得られた経験等も含めて応用上の問題点を指摘する。

報告書

統計的探索法によるゼノン・サマリウム最適制御問題の解析

北村 正晴*; 篠原 慶邦

JAERI-M 5712, 36 Pages, 1974/05

JAERI-M-5712.pdf:1.09MB

高中性子束熱中性子炉の炉停止運転に関連して生ずる最適化問題を統計的検索法を応用して数値的に解析した。原子炉動特性モデルはゼノン毒作用ならびにサマリウム毒作用にもとづく反応度効果、および温度効果を含んでいる。最適化の数値結果ならびに応用した検索法の収束性についての考察がなされている。

報告書

サマリウム毒作用を考慮した最適炉停止プログラム

北村 正晴*; 篠原 慶邦

JAERI-M 5664, 34 Pages, 1974/04

JAERI-M-5664.pdf:0.86MB

高中性子束熱中性子炉の炉停止後におけるサマリウム蓄積による原子炉毒作用を最小化するための最適中性子束プログラムについて述べている.連続系の問題を時間的に制約をつけて半連続系の問題に変換し、多次元ユークリッド空間内の最適点検索の問題として扱っている。この問題に対して、統計的検索法の一種であるランダム・リワード法を用いて数値的に最適解を求めた。またよく知られた方法の1つであるPowellの方法によっても数値解を求め、両者の比較も行なった。

報告書

統計的探索法による原子炉システム最適化

北村 正晴*; 篠原 慶邦

JAERI-M 5131, 53 Pages, 1973/02

JAERI-M-5131.pdf:1.8MB

最適解の検索過程に偶然性をとり入れた統計的検索法が原子炉システムのような複雑なシステムの最適化のためにどの程度有効であるかを調べるために、典型的な最適化問題であるサマリウム毒作用問題、ゼノン毒作用問題、その他の問題に本方法を応用した。統計的検索法として4種類のアルゴリズムを用い、それぞれの特性について調べた。また確定論的方法との比較を行なった。その結果、統計的検索法が複雑な多変数システムの最適化のための一般的方法としてきわめて有望であることが明らかになった。統計的検索法の効率の評価やアルゴリズムの改善すべき方向などについても述べている。

論文

原子炉雑音解析、異常診断技術の最近の動向

庄野 彰; 黒田 義輝*; 角田 十三男*; 田中 守*; 北村 正晴*

日本原子力学会誌, 27(08), 94 Pages, 

原子炉雑音解析とその応用である異常診断技術の分野では、20年を超える期間にわたり着実に研究努力が蓄積されてきているが、現在もなお急速な発展が続いている。原子力発電支援システムや計装高度化の試みとも密接に関係して重要性の認識が一層広まりつつあるこの分野の最近の進歩につき、昨1984年秋に行われた「原子炉雑音に関する専門家会議」での話題を中心に紹介する。

口頭

レジリエンスエンジニアリングに基づく安全向上方策の実装に関する検討,1; 4つのコア能力を高めるための施策についての検討

大場 恭子; 吉澤 厚文*; 北村 正晴*

no journal, , 

本研究は、福島事故の現場の方々のRespondingの背景にあるものとして文献等調査より抽出されたAttitude、すなわち、使命感, 誇り, リーダーシップ/フォロワーシップ, マイプラント意識, 家族や地元への愛着が、より高い安全を目指す組織が行う通常の業務にどのように関係しているのか。また、より高い安全(Safety-II)の実現に繋がっているのかを検討した。

口頭

レジリエンスエンジニアリングに基づく安全向上方策の実装に関する検討,2; 組織学習による社員のAttitude向上を目指した取り組み

吉澤 厚文*; 松本 敦史*; 大場 恭子; 北村 正晴*

no journal, , 

本研究では、「リスク除去型安全(Safety-I)」から、「成功を高める安全(Safety-II)」を目指し、レジリエンスエンジニアリング(RE)の提唱する4つのコア能力(Learning, Anticipating, Responding, Monitoring)のうち、Respondingに着目し、この背後要因を分析することでこの能力を高めるための方法(実装)について検討を行ってきたことを受け、原燃輸送における実装に向けた活動を紹介するとともに、活動への参加者に活動実施後に行ったアンケートを分析した。

口頭

大規模社会・技術システム安全のための進み/遅れ指標に関する考察

北村 正晴*; 大場 恭子; 吉澤 厚文*

no journal, , 

The central issue for application of resilience engineering for maintaining and improving safety of large-scale socio-technical systems, i.e. use of appropriate set of performance indicators, is discussed in this paper. In order to supplement the conventional approaches to safety management largely based on lagging indicators, incorporation of process-based leading indicators can be a natural and logical solution. However, actual implementation of dependable leading indicators is often hindered by practical difficulties in defining and validating a candidate set of leading indicators. This report summarizes observations from our preliminary attempt to resolve the key issue of incorporating appropriate leading indicators within the framework of resilience engineering.

口頭

Experiences in Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant in light of resilience engineering

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

no journal, , 

The conventional concept of safety had the objective to eliminate risk. However, the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident exemplified that there is a region of safety that cannot be covered by such an approach. As is evident from the first author's experience on site during the Fukushima Accident, systems need to be resilient in order to secure safety even amidst large disturbances. Also, people in the field showed the ability to make an effort to achieve success (recovery) even when plagued by problems or adversity (resilience). This paper introduces a model for explaining the difference between conventional and new safety concepts. As this model requires the analysis of success cases, this paper focuses on incidents within the Fukushima Accident and analyzes two incidents that can be considered successes based on Resilience Engineering methodology. Based on this analysis, we attempt to structuralize the relationship between the four core capabilities of Resilience Engineering (Learning, Responding, Monitoring, and Anticipating) and complementary traits in order to utilize Resilience Engineering in real-world situations.

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