エネルギーベースに準拠した道路交通振動予測手法の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21510093
• Research Institution: Aichi Institute of Technology
• Principal Investigator: 成瀬 治興 Aichi Institute of Technology, 工学部, 教授 (20064941)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 季延 飛島建設(株)技術研究所, グループリーダー (20443640) ; 松本 泰尚 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (90322023) ; 深田 宰史 金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (10313686)
• Keywords: 道路交通振動 / 予測手法 / 等価振動レベル / 盛土・掘割道路 / 高架道路

Research Abstract

本年度は、数値解析と道路交通振動の実測調査の準備調査を計画した。3mプロファイル計での路面平坦性計測は交通規制を伴うため、実測調査候補地選定にあたり課題となった。他の路面平坦性の計測評価方法を調査した結果、車載型加速度センサを用いた路面凹凸の簡易測定評価システムの流用が見込まれ、その適用について実機試験で検討した。この装置は自動車左前輪のバネ上、バネ下に加速度センサを設置し、走行時の加速度信号をクォーターカーモデルの出力として、路面凹凸を逆算するシステムである。時速40km～80kmで走行することで、高速道路などの比較的長い距離を対象にIRI(国際ラフネス指数)での評価値を得ている。GPSによる逐次位置情報に対応した路面凹凸が算出されることから、3mプロファイル計との比較検証試験を行った。愛知工業大学の構内道路約400m区間を試験走路として、3mプロファイル計と比較検証を行った。加減速時および時速20km程度の低速走行時は、GPSの位置精度不足があり路面凹凸の同定精度は不十分となったが、ほぼ定常走行では時速30～60kmでも、3mプロファイル計と同様の路面凹凸を同定できることを検証した。予測式で用いる路面凹凸の標準偏差σは、括弧内を簡易測定評価システムとして、σ=3.58(3.5)、3.84(3.49)、予測式での路面平坦性の影響項(23.3logσ)でみると、0.2～1dB程度の差であり、3mプロファイル計と同等の結果が得られることを確認した。試験車両の物理特性をクォーターカーモデルに反映させるため、試験車両毎に路面凹凸の既知な道路でのキャリブレーションを必要とするが、交通規制が不要であることから本手法を採用した。また路面凹凸の逐次データを比較的容易に入手できることから、高速道路のジョイントや路面補修の打継等、局所的な凹凸の影響評価への適用を今後の検討課題に追加するものとした。