2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of traffic noise evaluation system based on multi-scale wave acoustic analysis using VR technology
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21K04321
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
樫山 和男 中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 仁 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (90359836)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 交通騒音 / 波動音響 / 可聴化 / マルチスケール法 / VR技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、研究目的を遂行するため、大きく以下の5項目に分類して、交通騒音評価システムの構築を行っている。
１）GIS/BIM/CIMによるデジタル都市作成システムの構築（担当：樫山）、２）マルチスケール理論に基づく波動音響解析手法の構築（担当：吉川、樫山）、３）マルチフィジックス波動音響解析手法の構築（担当：樫山、吉川）、４）VR技術を用いた騒音評価可聴化システムの構築（担当：樫山）、５）システムの適用と評価・改良（担当：樫山、吉川）
令和3年度においては、１）および４）については、研究が終了している。具体的には、１）GIS/BIM/CIMによるデジタル都市作成システムの構築については、複数の別々のGIS/BIM/CIMデータを組み合わせて、道路高架橋やその周辺の構造物形状および構造物の内部構造を正確に考慮した都市・道路環境の作成手法について構築した。また、４）VR技術を用いた騒音評価可聴化システムの構築については、立体音響場の構築を行うために、球面調和関数展開手法に基づくアンビソニックス法を用いて実装を行った。また２）マルチスケール理論に基づく波動音響解析手法の構築については、一部、研究に着手しており、空気中の音波の離散化解析手法としては、複雑な幾何形状および無限遠方での放射条件の取り扱い可能な高速解法である多重極境界要素法および有限要素を用い、その並列化を行った。
以上より、令和4年度以降において実施予定の、２）マルチスケール理論に基づく波動音響解析手法の構築および３）マルチフィジックス波動音響解析手法の構築、５）システムの適用と評価・改良を行う準備は完了した。
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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
オンラインシステムを有効に活用して研究分担者と十分な連携が図れており、昨年度に立案した初年度の研究計画はおおむね順調に進展している。
計画案における、空気中の音波の伝播解析手法としては、多重極境界要素法を使用するとしていたが、有限要素法についても構築し、両者を比較した結果、計算時間および記憶容量の点で、有限要素法の有効性が示されたので、次年度以降は多重極境界要素法に加えて有限要素法についても使用する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、主に研究実績の概要に述べている5項目のうちの、２）マルチスケール理論に基づく波動音響解析手法の構築（担当：吉川、樫山）、３）マルチフィジックス波動音響解析手法の構築（担当：樫山、吉川）について、アルゴリズムの構築およびプログラムの作成を行う予定である。
２）については、防音壁内部の波動伝播については防音壁内部の構造は微小なスケールの周期構造を持つため、その考慮が可能な均質化法に基づく用言要素法を採用する予定である。一方、３）については、構造物の振動に伴い発生する低周波音の考慮を行うため、構造物を弾性体と仮定した連成解析手法の構築を実施する予定である。また、構築した１）～４）の手法を統合して、５）システムの適用と評価・改良（担当：樫山、吉川）を、実際の道路交通騒音に適用して実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初購入予定の計算機が半導体メモリーが品薄のため生産が遅れたことにより購入を断念した。また、よりスペックの高い計算機が必要になったため、翌年度は、その計算機の購入に使用する予定である。
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Research Products
(7 results)
