2007 Fiscal Year Annual Research Report
鉄道ネットワークを対象とした高密度センシング技術の開発とその地震災害制御への適用
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19360201
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
清野 純史 Kyoto University, 工学研究科, 准教授 (00161597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮島 昌克 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (70143881)
堀 宗朗 東京大学, 地震研究所, 教授 (00219205)
能島 暢呂 岐阜大学, 工学部, 教授 (20222200)
五十嵐 晃 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80263101)
古川 愛子 九州大学, 工学研究院, 助教 (00380585)
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| Keywords | 鉄道ネットワーク / センサー / センシング技術 / 信号処理 / モニタリング / 被害検知 / 損傷同定 / 緊急地震速報 |
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| Research Abstract |
地震時の構造物のセンサー情報をリアルタイムに処理するための枠組みとして,実時間信号処理能力と低消費電力に着目し,DSPによる信号処理システムの活用について検討し,その信号処理能力の検証のための構造物模型の加振実験用システムの構築および整備を行った.鉄道向けの常時および地震時のモニタリングにおいては,安価で精度のよいセンサーが必要となる.本年度は,比較的安価かつ容易に入手可能な容量型MEMS加速度センサーなどを対象として基本的なセンシング回路を構築した.また,鉄道構造物とその施設を念頭に,復元力特性を計測するセンサネットワークと,GISと監視カメラを利用した変位計測システムを考案した.センサネットワークでは多数配置するセンサノードの試作を検討し,変位計測システムではデジタルカメラ画像内での変位計測精度がサブピクセルであることを確認した.緊急地震速報を即時的緊急対応に活用するための基礎的検討として,不確定性を含む推定震度をパラメータとした被害関数を構築し,確定情報としての震度をパラメータとした被害関数との比較を行った.さらに,モデル化誤差と計測ノイズの影響下で精度よい損傷同定結果を得るための最適計器配置および最適起振振動数の決定方法に関する研究を実施し,連立方程式の理論誤差に基づいた最適計器配置および最適起振振動数の決定方法を提案した.数値シミュレーションを通して,理論誤差に与える計器配置・起振振動数の影響を調べ,提案手法の妥当性を検証した.鉄道ネットワークでは地盤構造物が多く用いられていることを勘案し,強い地震動が地盤構造物に作用した際に発生する被害を予測するためのSPH解析に基づく数値シミュレーションプログラムを開発した.
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