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Development of traffic noise evaluation system based on multi-scale wave acoustic analysis using VR technology

Research Project

Project/Area Number 21K04321
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

Kashiyama Kazuo  中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉川 仁  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (90359836)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords交通騒音 / VR / 波動音響理論 / 可聴化 / マルチスケール法 / 時変畳み込み / 波動音響 / VR技術
Outline of Research at the Start

本研究は、音環境問題として道路交通騒音に着目して、道路およびその周辺の構造物の新設・改変に起因する音環境の事前評価・事後分析、防音壁の設計等に供し得る高精度かつ実用的な交通騒音評価システムの開発を目的とするものである。本システムは、防音壁の内部構造および構造物の振動により発生する低周波騒音を考慮可能なマルチスケール・マルチフィジックス理論に基づく波動音響解析手法により構築し、非定常の音圧レベルを算定するとともに、バーチャルリアリティ(VR)技術を用いて仮想現実空間において算定された音圧レベルを可聴化して、それを立体音響により忠実に再現してシステム利用者に提示するものである。

Outline of Final Research Achievements

This study was conducted to develop a highly accurate and practical traffic noise evaluation system that can be used for preliminary evaluation and posteriori analysis of the sound environment caused by new construction or modification of roads and surrounding structures, and for the design of sound barriers. The finite element method and the boundary element method based on the three-dimensional wave acoustic theory were used as numerical methods, and the computed unsteady sound pressure level was presented in a VR space as three-dimensional auditory information using VR technology to develop a noise evaluation system. This system is expected to facilitate the understanding of sound pressure levels, which have been difficult to comprehend, and to be a useful tool in planning and designing new roads and surrounding structures, improving the sound environment such as soundproofing measures, and taking steps to build consensus with residents.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で構築する、高精度かつ実用的な交通騒音評価システムは、これまで個別に進歩してきた計算力学における高度な離散化解析技術と、バーチャルリアリティ技術に基づく仮想空間での可視化及び可聴化技術との統合により構築可能となるものである。交通騒音評価および交通施設の計画・設計の新しい創造性(方向性)を与えるものと考える。また、道路やその周辺の構造物の新規の計画や設計、防音対策などの音環境の改善、住民との合意形成などを講じる上で有用なツールとなることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] DEVELOPMENT OF ACOUSTIC ANALYSIS METHOD USING FINITE ELEMENT METHOD AND ITS AURALIZATION2024

    • Author(s)
      FUKAZAWA Kazushi、MIYAUCHI Haruki、KASHIYAMA Kazuo、YOSHIKAWA Hitoshi
    • Journal Title

      Japanese Journal of JSCE

      Volume: 80 Issue: 15 Pages: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-15021

    • ISSN
      2436-6021
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    • Author(s)
      YOSHIOKA Tomoki、YOSHIKAWA Hitoshi
    • Journal Title

      Japanese Journal of JSCE

      Volume: 80 Issue: 15 Pages: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-15005

    • ISSN
      2436-6021
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      Volume: 5 Pages: 379-385

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      土木学会論文集A2(応用力学)

      Volume: 77巻2号

    • NAID

      130008150505

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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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