| 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 / 状態基準保全 / スマートフォン / 踏切 / 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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| 研究実績の概要 |
営業車両を利用した軌道の状態監視において，比較的高精度で軌道状態が監視できる列車動揺検査装置として，センサ及び通信機能を内蔵したスマートフォン (小型情報端末)の活用が有効であると考えられる．小型端末内蔵のGPSの緯度経度を用いた位置情報では，適切な補修位置を指示することが精度的に問題となることが考えられる．そこで，GPSの搬送波のドップラ効果に基づき測定される速度に着目し，この速度情報を移動距離に換算し，軌道補修の位置同定の精度検証及びGPSの速度情報を地点検知データとして活用するための検討を実施した. 年度毎の成果は次のとおりである．2020年度は，コロナウイルス感染拡大の影響により，現地出張ができなかったため，計測が行えなかった.また，スマートフォンを用 いた列車接近警報システムについても，現地での試験を実施ができなかったため，信号処理方法等の机上で検討できるものについて検討を実施した．2021年度に実施した実験結果からから，これまで使用していた汎用小型端末BL02に対して，アンドロイド型スマートホン(Galaxy)を使用した場合は，マルチパスの影響を受けにくく，位置同定精度 が大きく向上することがわかった．そのため，2022年度からはアンドロイド型スマートフォンを用いた計測を実施することにした．また，計測した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，プロトタイプのシステム開発を完了し，山形鉄道において実証実験を行った. 2023年度は，計測した上下，左右振動加速度およびロール角速度を利用した軌道状態診断を実施した．さらに，計測したこれらのデータに基づいて軌道状態の診断を実施し，軌道異常を検出する方法について検討した．
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