地震時の避難弱者の避難に貢献する状況評価機能を備えたエレベータ制御システム
| Project/Area Number |
21K14389
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三浦 奈々子 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 准教授 (80735340)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
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| Keywords | 状態推定 / エレベータ / ロープスウェイ / 長尺物 / 振動制御 / 地震応答 |
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| Outline of Research at the Start |
エレベータを地震時に利用（避難や建物内移動）することが可能となれば、これまで高齢者や障碍者が利用や居住をためらう高層ビルについて活用用途（例えば介護）を拡大し、利便性の高い都市開発が可能となる。本研究の目的は、現在行われている「地震時におけるエレベータの使用を禁止する対策」から「地震時にも安全で迅速な避難の実現に道を開く、地震動の種類や大きさに応じてエレベータ安全使用を確保する対策」への抜本的転換手法の提案である。本研究では「地震レベル判定システムの提案（地学分野、建築分野からのアプローチ）」と「振動レベル判定や制御状況評価を組み込んだ制御システムの提案（機械分野からのアプローチ）」を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は地震時避難や大地震後に頻発する余震の中で、超高層建物のエレベータの使用を可能とするためのエレベータの運用方針の策定、およびそれに必要な振動制御手法の提案を目的とする。
２年目は、振動制御に必要な状態量であるロープ揺れの測定・推定方法を確立した。昇降距離の長いエレベータには、かご室と釣合い錘を下側でつなぐロープ（コンペンロープ）が存在し、その最下部で滑車（コンペンシーブ）にかかっている。このコンペンシーブはレール上を鉛直方向に拘束なく動くことができる。コンペンロープが水平方向に振動すると、ロープが伸びないと仮定すると、コンペンシーブは持ち上がる方向に振動する。本年はこの振動を変位計で計測し、同箇所に張力として制御力を印加する制御システムを想定した。本手法の優位性は、計測用のセンサが１つで良いことと、制御位置と計測位置が同じことである。この１つのセンサを用いてロープ全体の振動を推定する方法は査読付き論文誌に掲載された。また、この推定方法を用いた制御について国内会議で発表を行った。
また、模型を用いた検証実験をするため、1800mmスケールのロープ振動試験体を作成し、自由振動実験による検証を行った。
また、かご室と釣合い錘を上側でつなぐロープ（メインロープ）の振動を巻き上げ機近傍とかご室直上部の変位から推定する方法について、国内会議で発表を行った。
これらにより、エレベータシステムのロープ振動（メインロープとコンペンロープのみ）を３つの変位センサで計測・推定する方法の外殻が完成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シミュレーションによる検証を終え、実験については自由振動まで完了した。
制御についてはシミュレーションのみだが、結果を国内学会で発表を行った。
推定手法については査読論文誌に掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
推定理論の実験による検証を定常振動時について実施する。
また、かご室の昇降時へ理論を拡張し、検証をシミュレーションにより行う。
地震レベルの判定と振動対策の決定方法に関しては、計算コストの削減を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
