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災害・停電時におけるAI連携型リアルタイム社会インフラ管理システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K05049
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関公立千歳科学技術大学

研究代表者

江口 真史  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (40232946)

研究分担者 木村 秀明  中部大学, 工学部, 教授 (10862302)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード社会インフラ管理 / IoTセンサ / 光ファイバケーブル / 自然災害 / 災害復旧 / 災害状況 / 光ファイバセンサ / 電柱倒壊 / 数値シミュレーション / 光ファイバ / POF / 社会インフラ情報 / バーストデータ利用技術 / 倒壊・損傷情報
研究開始時の研究の概要

現在、頻発する台風・地震等の災害時における緊急車両等の通行判断に向け、通行障害となる電柱等社会インフラの倒壊情報をリアルタイム・高精度に取得する技術が求められている。
本研究では、既存のFTTHシステム、IoTセンサ情報に加え、送受信モジュールの低消費電力化およびAIを含めた信号処理技術を利用することで、非常時・停電時においても社会インフラの状況をリアルタイムで把握可能な基本技術を確立する。

研究成果の概要

本研究では、近年頻発する台風・地震等の災害時における電柱等社会インフラの倒壊情報をリアルタイムに取得する技術の開発を目的として、必要な要素技術の検討・開発、システム化の検討を行った。具体的には、IoTセンサ型の場合に対しては、有効なセンサの検証・選定、および多機能IoTセンサデバイスの試作・動作検証、および振動伝搬数値シミュレーションなどを行った。光ファイバ型の場合に対しては、POF伝搬光の性質の把握し、およびPOF伝送で必要となるPOFスターカプラ設計のための基礎的知見を得るために数値シミュレーションを行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年頻発する自然災害時における電柱等社会インフラの倒壊情報をリアルタイムに取得する技術の開発を目指した要素技術の検討を行った。本研究成果は、電柱の挙動が各種センサの応答をもとに詳細に分析されている点、
およびPOF伝搬光の変動が明らかにされている点に学術的意義がある。また、できるだけ既存技術の組み合わせで多機能IoTセンサデバイスを低コストで実現できる可能性を示した点に社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 入射波に対するマルチモード光ファイバ伝搬2023

    • 著者名/発表者名
      江口真史、小口喜美夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2022-80
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾセンサを用いた電柱設置型交通量調査システム2023

    • 著者名/発表者名
      加古啓晶、津野晃大、宮橋一瑠、木村秀明
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2022-89
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾセンサを用いた傾斜角測定技術2023

    • 著者名/発表者名
      宮橋一瑠、加古啓晶、木村秀明
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2022-92
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾセンサを用いた電柱設置型交通量調査システム -車両・歩行者分類技術-2023

    • 著者名/発表者名
      加古啓晶、津野晃大、宮橋一瑠、木村秀明
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会、B-15-7
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾセンサを用いた傾斜角測定技術2023

    • 著者名/発表者名
      宮橋一瑠、加古啓晶、木村秀明
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会、B-15-11
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マルチコア光ファイバ伝送特性を利用した電柱状態把握技術2023

    • 著者名/発表者名
      音代柊、津野晃大、佐貫颯治、木村秀明
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会、B-13-23
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Light Propagation with a huge number of modes in POF2022

    • 著者名/発表者名
      M.Eguchi and K.Oguchi
    • 学会等名
      Chitose International Forum on Science & Technology 2022, VO6
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical wired/wireless networking in home/Local area applications2022

    • 著者名/発表者名
      K.Oguchi and M.Eguchi
    • 学会等名
      Chitose International Forum on Science & Technology 2022,VO7
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピエゾセンサを用いた電柱設置型交通量調査システム -車両通過検知技術-2022

    • 著者名/発表者名
      加古啓晶、津野晃大、宮橋一瑠、木村秀明
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会ソサイエティ大会、B-15-39
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾセンサを用いた傾斜角測定技術2022

    • 著者名/発表者名
      宮橋一瑠、加古啓晶、木村秀明
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会ソサイエティ大会、B-15-8
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マルチモード光ファイバ特性を利用した電柱状態把握技術2022

    • 著者名/発表者名
      音代柊、津野晃大、佐貫颯治、木村秀明
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会ソサイエティ大会、B-13-22
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 数値シミュレーションによる振動情報解析2022

    • 著者名/発表者名
      津野晃大、加古啓晶、木村秀明
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会ソサイエティ大会、A-5-2
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] POF-光LAN向け2x2矩形スターカプラ内の光伝搬解析2022

    • 著者名/発表者名
      江口真史
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会, EST2021-86
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] IoTセンサを用いた道路状況把握技術2022

    • 著者名/発表者名
      加古啓晶、津野晃大、木村秀明
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2021-59
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 音場数値シミュレーションによるインフラ状況把握技術2022

    • 著者名/発表者名
      津野晃大、加古啓晶、木股有輝、木村秀明
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2021-74
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバ伝送特性を利用した電柱状態把握技術2022

    • 著者名/発表者名
      音代柊、津野晃大、佐貫颯治、木村秀明
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会総合大会、B-13-23
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] IoTセンサを用いた道路状況把握技術2022

    • 著者名/発表者名
      加古啓晶、津野晃大、木村秀明
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会、B-15-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動センサと数値シミュレーションによるインフラ状況把握技術2022

    • 著者名/発表者名
      津野晃大、加古啓晶、木村秀明
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会、C-15-3
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] IoTセンサと振動シミュレーションを組み合わせたインフラ状況把握技術の研究2021

    • 著者名/発表者名
      津野晃大、加古啓晶、木村秀明
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2021-32
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] システム異常要因・箇所予測技術の研究2021

    • 著者名/発表者名
      西田大輝、佐貫颯治、古村奈那子、木村秀明
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2021-33
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] POFスプリッター設計のための数値シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      江口真史、木村秀明、小口喜美夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2020-66
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動シミュレーションを用いた電柱倒壊方向推定2021

    • 著者名/発表者名
      山下優、木村秀明
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会、EST2020-67
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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