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車両走行により自然発生する路面凹凸パターン:安全性向上に向けた科学的形成機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K01278
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関北海道大学

研究代表者

蟹江 俊仁  北海道大学, 工学研究院, 教授 (10332470)

研究分担者 佐藤 太裕  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00344482)
島 弘幸  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (40312392)
研究協力者 金田 安弘  
永田 泰浩  
正木 智  
Wadee M. Ahmer  
Ostlid Havard  
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードそろばん道路 / 積雪凍結路面 / 走行車両 / 生成メカニズム / 安全性 / 路面凹凸 / 自然発生 / 振動 / 周波数 / 安全工学 / 安全科学 / 車両走行 / 乾燥砂路面 / 積雪路面 / 凍結路面 / 振動実験 / 乾燥砂 / 再現実験 / 生成条件 / 安全工学・安全科学 / 凍結融解
研究成果の概要

理論・実験・実地観測という3つのアプローチによる理論と立証の繰返しにより、凹凸パターンの静的分布形態や動的成長過程を含めた形成機構の科学的解明に取り組んだ。特に路面材料については、砂、粘土、粒状体、人工雪など様々な素材を適用し、その湿潤度や密度、温度条件等を変化させながら、形成機構に関わる影響因子の特定や、数理・物理モデルに基づく予測・制御方法の提案を試みた。
その結果、パターン形成問題についての物理的な面からの現象説明は大きく進んだものと考えている。また積雪凍結路面に発生するそろばん道路についても、発現の予測や予報も可能となり、今後の道路管理に必要な情報提供が可能なレベルに到達した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

凹凸発生のメカニズムに関する物理的現象面からの説明は、概ねできるようになったと考えており、数値シミュレーション結果も妥当な結果を示している。また、発生に関わる予測や予報も実用レベルに近いところまで完成しており、冬季の積雪凍結路面における道路管理に有効な情報提供ができるようになったと考える。
また、物理現象面での説明が概ね可能になったことから、抑止や防止に関わる知見も得られたと考えており、冬季道路利用者の安全性向上に寄与できるものと信じている。

報告書

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

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Dynamics of washboard road formation driven by a harmonic oscillator,2017

    • 著者名/発表者名
      Teeranai Srimahachota, Hao Zheng, Motohiro Sato, Shunji Kanie and Hiroyuki Shima
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 96 号: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1103/physreve.96.062904

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] そろばん道路の発生過程とその条件:定点カメラ観測に基づく一考察2016

    • 著者名/発表者名
      蟹江俊仁,Zheng Hao,横見瀬大地,金田安弘,永田泰浩,正木智
    • 雑誌名

      北海道の雪氷

      巻: 35 ページ: 55-58

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fundamental Study on Spontaneous Corrugation Pattern on Dry Sand due to Moving Vehicle2018

    • 著者名/発表者名
      Aiko Ikeda
    • 学会等名
      Sustainable Civil Engineering Structures and Construction Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WASHBOARD ROAD: Corrugation on Dry Granular Sand and Snow Roadbed2017

    • 著者名/発表者名
      Teeranai Srimahachota
    • 学会等名
      土木学会平成29年度年次学術講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2017-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] WASHBOARD ROAD: EFFECT OF NATURAL FREQUENCY TO THE DYNAMIC BEHAVIOR OF SAND SURFACE2017

    • 著者名/発表者名
      Teeranai Srimahachota
    • 学会等名
      土木学会北海道支部技術研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学(北見市)
    • 年月日
      2017-02-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 車両走行により自然発生する乾燥砂路面凹凸パターンの実験的研究2017

    • 著者名/発表者名
      池田愛子
    • 学会等名
      土木学会北海道支部技術研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学(北見市)
    • 年月日
      2017-02-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] WASHBOARD ROAD: Corrugation on Dry Granular Sand and Snow Roadbed2017

    • 著者名/発表者名
      Teeranai Srimahachota
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会第72回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 車両走行により乾燥砂路面に自然発生する凹凸起伏に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      池田愛子
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会第72回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] WASHBOARD ROAD: DISPLACEMENT AMPLITUDE AND FREQUENCY OF SAND BED2016

    • 著者名/発表者名
      Teeranai Srimahachota
    • 学会等名
      土木学会平成28年度年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] そろばん道路の発生過程とその条件:定点カメラ観測に基づく一考察2016

    • 著者名/発表者名
      蟹江俊仁
    • 学会等名
      雪氷学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(札幌市)
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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