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トンネル火災時の避難速度に対する煙濃度による影響と評価シミュレータの高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 16H03122
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関金沢大学

研究代表者

川端 信義  金沢大学, その他部局等, 名誉教授 (90126631)

研究分担者 長谷川 雅人  金沢大学, 機械工学系, 助教 (40324107)
清家 美帆  富山県立大学, 工学部, 助教 (70757244)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードトンネル火災 / 避難実験 / 熱気流 / 水噴霧 / シミュレーション / 道路トンネル / 火災 / 避難シミュレーション / 煙 / 流体工学 / 避難行動 / 避難速度 / 避難弱者 / 煙濃度 / 防災 / 消防
研究成果の概要

トンネル火災時の煙流動解析シミュレータはほぼ完成されているが、煙に影響された避難者の行動については未解明の点が多い。本研究では、避難者行動シミュレータの基礎データを収集する目的で、煙中の様々な状況における避難速度について被験者実験を行い、避難速度の確率密度分布等を明らかにした。
水噴霧設備は日本の道路トンネルの特徴的な非常用設備であるが、実験との比較による検証は殆どされていない。本研究では、水滴・空気間の運動量・熱・物質交換のモデル化を新たに組み入れ、模型実験結果と比較し、定量的な予測精度が高いシミュレータを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義としては、火災時に煙に暴露された避難者の行動について被験者による実験を行い、様々な状況における避難速度などの基礎的データの収集を行ったことにある。建築火災における避難者行動は狭い出口に避難者が集中し流動係数が極端に低下する現象が支配的であるが、トンネル火災では避難距離が長く避難者が極端に集中することはないが、煙に暴露されて避難速度が低下する可能性が高く、煙濃度による避難速度低下の解明が重要である。
本研究の成果により道路トンネル火災時の対応についてより正確に把握することができ、公共交通の安全性の向上に寄与できることが社会的意義である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 20件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 台湾・中央警察大学/新北市政府消防局/高雄市政府消防局(その他の国・地域・台湾)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 中央警察大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Evacuation speed in full-scale darkened tunnel filled with smoke2017

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa
    • 雑誌名

      Fire Safety Journal, Special Issue

      巻: 91 ページ: 901-907

    • DOI

      10.1016/j.firesaf.2017.04.034

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative assessment method for road tunnel fire safety -Development of an evacuation simulation method using CFD-derived smoke behavior-2017

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa
    • 雑誌名

      Safety Science

      巻: 94 ページ: 116-127

    • DOI

      10.1016/j.ssci.2017.01.005

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evacuation speed in full-scale darkened tunnel filled with smoke2017

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa
    • 雑誌名

      Fire Safety Journal

      巻: Special Issue

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Experimental investigation of walking speed in a full-scale darkened tunnel2018

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa, Noritada Yamashita, Yung-Chi Lu
    • 学会等名
      9th International Conference Tunnel Safety and Ventilation - New Developments in Tunnel Safety -
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Stationary Vehicles upon Thermal-fume-backlayering Length in Tunnel Fires2018

    • 著者名/発表者名
      Yu-Tsung Ho, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      The 11th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time gaps for passing through bus exits in tunnel fires by an experimental evacuation and ordinary use2018

    • 著者名/発表者名
      Hung-Chieh Chung, Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      The 11th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Model-Scale Fire Experiments and Simulations of a Tunnel with Point-Extraction Ventilation2018

    • 著者名/発表者名
      Ti-Sheng Huang, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Futoshi Tanaka, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      The 11th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Small Scale Test of Numerical Simulation for Spray Cooling2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Hasegawa, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Hao-Yu Dai, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      The 11th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative assessment for road tunnel fire safety (behavior of smoke and evacuees)2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike
    • 学会等名
      The 11th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EvacuationSpeed In Full-Scale Darkened Tunnel Filled With Smoke2017

    • 著者名/発表者名
      MihoSeike, NobuyoshiKawabata, Masato Hasegawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 12th International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evacuation Speed Experiments in Smoke Filled Tunnel2017

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Simulation for Evaluating Emergency Ventilation Strategies on Evacuation Safety During Fire Accident in Road Tunnels with Large Cross Section2017

    • 著者名/発表者名
      Ti-Sheng Huang, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study on Bus Incidents Evacuation Time Evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      Hung-Chieh Chung, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study of Fire Safety Assessment for Kaohsiung Cross-Harbor Tunnel Motorcycle Lane2017

    • 著者名/発表者名
      Cheng-Chung Cheng, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Congestion to Smoke’s Behavior of Longitudinal Ventilation2017

    • 著者名/発表者名
      Yu-Tsung Ho, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Influence of Vehicles and Slope on Longitudinal Ventilation Zero-flow Control in Tunnel Fires2017

    • 著者名/発表者名
      Po-Wei, Tung, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Normal Walking Speed in Full Scale Road Tunnel2017

    • 著者名/発表者名
      Li-Yu Chen, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Noritada Yamashita, Taisuke Kobayashi, Hisashi Nakano, Shen-Wen Chien,
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Longitudinal Inclination on Backlayering Characteristics of Thermal Fume in Tunnel Fires2017

    • 著者名/発表者名
      Huei-Ru Hsieh, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Tzu-Sheng Shen
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Analysis of Water Cannon Discharge2017

    • 著者名/発表者名
      Hao-Yu Dai, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa, Miho Seike, Shen-Wen Chien
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scale Model Tunnel Fire Experiments for Thermal Fume Stopping Effect by Smoke Barrier2017

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Kobayashi, Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Investigation for Evacuation Speed Curve in Smoke Filled Tunnel2017

    • 著者名/発表者名
      Noritada Yamashita, Taisuke Kobayashi, Hisashi Nakano,Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Acoustic Approach of the Incident Detections in Tunnels2017

    • 著者名/発表者名
      Eiji Mori, Nobuyoshi Kawabata
    • 学会等名
      8th Japan/Korea/Taiwan International Joint Seminar Tunnel Fire Safety and Management
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Analysis of Human Evacuation from Bus Fire2016

    • 著者名/発表者名
      Hung-Chieh Chung, Nobuyoshi Kawabata, Miho Seike, Masato Hasegawa, Shen-Wen Chien, Keiichiro Orito
    • 学会等名
      Fires in Vehicles- FIVE 2016
    • 発表場所
      Baltimore(USA)
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 煙中トンネル避難実験による避難速度曲線2016

    • 著者名/発表者名
      小林泰輔,清家美帆,川端信義,長谷川雅人
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡・九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トンネル火災時の煙中の避難歩行速度に関する誘導灯設置効果2016

    • 著者名/発表者名
      吉岡真敬,長谷川雅人,川端信義,清家美帆
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡・九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evacuation speed distribution in smoke filled full-scale tunnel experiments2016

    • 著者名/発表者名
      Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata, Masato Hasegawa, Yung-Chi Lu
    • 学会等名
      8th International Conference Tunnel Safety and Ventilation - New Developments in Tunnel Safety -
    • 発表場所
      Graz(Austria)
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of smoke extraction with semi-transverse ventilation systems in short road tunnel2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Mikame, Miho Seike, Nobuyoshi Kawabata
    • 学会等名
      8th International Conference Tunnel Safety and Ventilation - New Developments in Tunnel Safety -
    • 発表場所
      Graz(Austria)
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-26  

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