2022 Fiscal Year Research-status Report
自転車走行環境の多様性を考慮した乗り心地評価システムの構築
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21K04298
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高橋 清 北見工業大学, 工学部, 教授 (50236270)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
萩原 亨 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60172839)
富山 和也 北見工業大学, 工学部, 准教授 (70589580)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 自転車走行環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、環境に対する意識の向上や、特に2020年春より感染が拡大したCOVID-19のリスク回避のため、自転車利用は都市内の移動において重要な交通手段として世界中で増加している。自転車交通の需要が高まる中、安全性や快適性を考慮した自転車走行空間の創出は極めて重要な課題である。しかし、自転車走行が想定されている車道左側端部分は十分な整備状況であるとは言い難い。自転車の車種多様化が予想される中、安全・快適な走行を可能とするため、客観的データに基づく路面評価と走行空間評価を行い、走行データの収集と可視化された走行環境情報をリアルタイムに提供することが必要となる。そこで本研究では、当研究グループで開発した自転車振動モデルを基に、多様な自転車の車種を評価できる振動モデルおよび指標を構築し、さらに評価指標にプローブバイシクルデータを適用することで走行環境情報を可視化し、リアルタイムに情報提供するシステムを構築する。
当該年度は、汎用的な自転車振動モデルの開発と評価指標構築を目的に、多様な自転車を用いて自転車加振実験と自転車体感評価実験を行った。その結果、多様な車種の振動特性を把握、汎用的な自転車振動モデルを開発し、開発したモデルを基に算出される自転車からみた路面評価指標の実路面への適用性を検証したところ、構築した指標は多様な車種の乗り心地評価と高い相関を持ち、多様な車種で実路面を走行した場合でも自転車の乗り心地を反映できることが明らかとなった。
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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
本研究では多様な車種に評価対象を拡大可能な汎用性のある振動モデルの開発を目的としている。研究で得られた成果は以下の通りである。(1)振動試験装置を用いた自転車加振実験より、E-cross、E-city、ポロクルの3種類の自転車の振動特性を把握し、ハンドル部の共振は概ね10Hz付近に存在することが示され、前輪フレーム部における共振は15Hzから20Hz付近であることが明らかとなった。(2)本研究で開発した2自由度系自転車振動モデルを用いて、上下加速度のシミュレーションを実行したところ、BRIの算出において重要とされるハンドル部は周波数領域にて高い再現性が示された。また、本研究で開発された振動モデルを用いて、都市内の自転車交通を考慮した汎用的な自転車振動モデルを開発した。(3)開発した汎用的な自転車振動モデルを基に算出されるBRIの実路面への適用性を検証するため、自転車体感評価実験を行い、BRIと乗り心地の関係性を検討した。その結果、汎用的な自転車振動モデルは多様な車種の乗り心地を反映していることが明らかとなり、算出した指標を実路面で用いることの妥当性が確認された。また、本成果は論文として発表済みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は以下のテーマに沿って研究を推進する計画である。
令和3年度では、自転車振動モデルの汎用性向上について、クロスバイク以外の車種として、シティサイクルやロードバイク、さらには電動アシストを搭載したE-bikeなど様々な車種の振動特性を把握し、多様な車種の振動特性および、様々なサイクリストの属性等を考慮した振動モデルを開発し、多様な自転車の評価を可能とする汎用的な指標の構築を行った。また、令和4年度では、実路面の調査から多様な路面性状に対するBRIの実態を把握する。これにより、路面性状とBRIの関係性を示したBRIの評価スケールを構築する。また、自転車の走行は、進行方向に対して横方向の運動が大きいことを考慮し、自転車からみた路面評価は従来の一側線上の評価ではなく、面的な評価が有効であると考えられる。そのため、路面プロファイルや周辺構造物を3次元の点群データで取得可能なMMS（Mobile Mapping System）の有用性について検討し、MMSの面的なデータを用いた路面評価システムを構築する。さらに令和5年度以降は、プローブバイシクルを用いた評価値の可視化システムの構築するため、a）総合的な走行空間の評価とb）リアルタイムデータを用いた評価値の可視化システムの構築を行い、得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。
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| Causes of Carryover |
物品の当初見積もりと実質価格に若干の差が生じたため。翌年度の予算と合算し、適切な執行を行うこととする。
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