| 研究課題/領域番号 |
20K04368
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
綱島 均 日本大学, 生産工学部, 教授 (30287594)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 鉄道 / 安全性 / 状態監視 / 軌道 / 踏切 / 状態基準保全 / スマートフォン / スマートホン / IT / 地方鉄道 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鉄道の安全性確保のためには，地方鉄道の営業車両の走行データを一括収集・管理し，軌道の状態を診断・予測するセンターが有効であると考えられる.本研究では，地方鉄道の安全性を向上させるため，複数の鉄道事業者と連携し，汎用の携帯型情報端末(以下スマートフォンと記す)を活用 して，1)予防保全による軌道の高安全度化，2)踏切の高安全度化，を達成するための技術開発 を実施する.スマートフォンを用いて収集した大量の車両動揺データから，機械学習を用いて軌道 の状態を診断・予測する.また，常時計測によって得られる車両の位置，速度情報を利用して，第4 種踏切に対する接近警報システムの開発を実施する.
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| 研究成果の概要 |
営業車両を利用した軌道の状態監視において，センサ及び通信機能を内蔵したスマートフォンの活用が有効であると考えられる．本研究では，GPS搬送波のドップラ効果による速度に着目し，この速度情報を移動距離に換算し，列車の位置同定を実施できる信号処理方法を考案した．また，スマートフォンを使用して，3軸振動加速度および各軸周りの角速度を利用した軌道状態診断を実施した. スマートフォンを用いた列車接近警報システムの開発については，山形鉄道において実証実験を行った．これらの結果からスマートフォンを用いて，軌道状態診断や列車接近警報システムを実用化できる見通しを得ることができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地方鉄道では，施設の経年劣化が著しい一方で，費用の確保や技術力の維持が難しく，十分な検査が行えない事業者も少なくない．このような問題を解決するためには，地方鉄道の営業車両の走行データを一括収集・管理し，軌道の状態を診断・予測するセンターが有効であると考えられる．これにより，多くの地方鉄道事業者における軌道保守に関する問題を解決できるものと考えられる．また，地方鉄道では，遮断機も警報器もない第４種踏切が多くあり，低コストで安全性を向上させるシステムの導入が必要である．本研究成果は，これらの問題を解決するために活用できる．
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