リアルタイム洪水予測システム「RiverCast」

豪雨に伴う急激な川の増水により、各地で洪水被害が発生しています。そこで弊社は、最先端の数理工学を活用した河川水位予測技術を東京大学と共同開発しました。水位と雨量データのみから、リアルタイムで川の水位を予測するクラウドシステム「RiverCast」により、早期の避難判断や河川周辺の施設・工事現場でのオペレーションを支援します。地方整備局様・自治体様・大手ゼネコン様への導入実績があります。

• リアルタイム洪水予測システム「RiverCast」 特設WEBサイト

ご活用事例

適用先別のご活用事例

クラウドシステムによるリアルタイム洪水予測

水位計測地点での予測例

• 河川水位予測
• 基準水位超過確率予測

流量計測地点での予測例

• 河川流量予測
• 基準流量超過確率予測

コンサルタント

想定降雨パターンに対する水位変動シミュレーション

• 事前検討や担当者の教育を目的とした、想定降雨に基づく水位変動やリードタイムの検証

技術紹介

従来手法との比較

従来の物理モデルで必須であった河川測量等を必要とせず、過去の水位・雨量データのみ^※1を用い、短期間で実装可能であることから、複数河川への適用を実現します。また、力学系理論に基づく予測手法^※2であるため、統計的な予測手法が苦手とする未経験の洪水規模も予測可能であることから、リアルタイムでの防災利用に適した手法です。深層学習(MLP)、分布型流出モデル、一言ら (2017)^※3によるハイブリッドモデルと比較した、本手法の予測精度についてもご覧の通りです。

※1 放流の影響がある地域ではダム流入量・放流量、感潮域では潮位データを利用する場合があります。

※2 RiverCastはMVEを改善させた手法を採用（奥野, 2019)

※3 一言ほか, 深層ニューラルネットワークと分布型モデルを組み合わせたハイブリッド河川水位予測手法. 土木学会 第61回水工学講演会, 2017年3月

予測事例　九州北部豪雨　筑後川水系花月川における6時間先予測^※4

平成13年以降の予測地点「花月」の水位および周辺4箇所の雨量を基に予測モデルを構築した後、実績雨量を用いてモデルの精度検証を実施しました。観測史上最高水位を記録した平成24年および平成29年の洪水に対し、避難勧告発令の目安とされている「はん濫危険水位」の超過を6時間前に予測出来たことが確認できます。

• 過去の最高水位をはるかに超える洪水規模にも関わらず、水位のピークを適切に予測
• 平成29年は、平成24年の出水後に実施された河川改修の影響を受けつつも適切に予測

※4 奥野ほか, Multiview Embedding によるモデル統合を利用した河川水位予測. 土木学会全国大会, 2018年8月

活動実績

学術論文

• 奥野峻也. 埋め込みによる非線形時系列解析と洪水予測への応用, 生産研究, 71(2), (2019)
• S. Okuno, K. Aihara, and Y. Hirata, Combining Multiple Forecasts for Multivariate Time Series via State-Dependent Weighting. Chaos 29, 033128 (2019)
• S. Okuno, K. Aihara, and Y. Hirata, Forecasting high-dimensional dynamics exploiting suboptimal embeddings. Sci. Rep. 10, 664 (2020)
• S. Okuno, K. Ikeuchi, and K. Aihara, Practical data-driven flood forecasting based on dynamical systems theory: Case studies from Japan. arXiv:2001.06414 (2020)
• 奥野峻也, 瀧川宏樹, 宮藤秀之. 予報雨量誤差に基づく河川水位の確率的予測. 河川技術論文集, 26, 37-42 (2020)

適用実績

• 国土交通省 徳島河川国道事務所 「平成31年度 吉野川における降雨特性・水位の相関関係検討業務」
• 国土交通省 徳島河川国道事務所 「令和2年度 水位予測情報提供」
• 鹿島建設、遊水池管理施設、自治体

実証実験

• NTT西日本、大阪府、川崎市、横浜市ほか全国10自治体40地点以上（2018年出水期～）

学会発表

• 奥野峻也、合原一幸、平田祥人、非線形時系列解析手法にもとづく洪水予測の基礎的検討, 地域安全学会春季大会、2018.5.25
• 奥野峻也、合原一幸、平田祥人、熊井暖陽、Multiview Embedding によるモデル統合を利用した河川水位予測、土木学会全国大会、2018.8.31
• 熊井暖陽、奥野峻也、戸井隆、力学系理論に基づくリアルタイム河川水位予測の実用化に向けて、土木学会全国大会、2018.8.31
• 熊井暖陽、奥野峻也、戸井隆、降水短時間予報を用いた力学系理論に基づくリアルタイム河川水位予測、気象学会秋季大会、2018.10.29
• 宮藤秀之、熊井暖陽、流出解析を行わない洪水時水位予測システムの吉野川への適用について、土木学会全国大会、2019.9.5
• 熊井暖陽、奥野峻也、戸井隆、力学系理論に基づくリアルタイム河川水位予測 －平成 30 年実証事例－、2019.9.5
• 高柳 渉、瀧川 宏樹、島村 明、竹本 浩之、水位予測手法（River Cast）を活用した倉松川における危険降雨特性の抽出、2020.9.9-11

特許（出願中）

• 出願番号：特願2018-042456
• 公開番号：特開2019-159506
• 発明の名称：時系列予測装置、時系列予測方法及びプログラム

その他

• 国土交通省 i-Construction推進コンソーシアム「技術開発・導入WG」シーズ説明会（2018年1月）
• 震災対策技術展 横浜（2018年2月、2019年2月、2020年2月）、大阪（2019年6月、2020年10月）
• 防災産業展in東京 発表（2018年5月、2019年6月）
• 気象ビジネスフォーラム（2018年2月、2019年2月、2020年2月）

詳細・お問い合わせ

詳細や導入検討に関するお問い合わせは以下よりお願いいたします。

• リアルタイム洪水予測システム「RiverCast」 特設WEBサイト