| 研究課題/領域番号 |
22K14333
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
小野村 史穂 東京理科大学, 創域理工学部社会基盤工学科, 講師 (40822937)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | コネクテッドカー / 地上気象データ / IoTデバイス / 移動観測 / LTE通信 / 都市環境 / 大気汚染 / 交通 / データ同化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，車載に適した超小型気象観測システムを構築することで，走行車両から地上気象観測データを収集し，データの品質や特徴を分析する．さらに，気象数値計算にデータ同化することで，移動観測データの有用性を評価していく．気象測定には車載に負担の少ない超小型センサを用い，通信可能なマイクロコンピュータで制御かつクラウド上へのデータ転送を行う．複数台の車両を用いた実証実験を行い，移動観測データを収集し，データの特徴に合わせた品質管理を試みる．また，気象数値計算へのデータ同化を通して，極端気象現象の予測精度向上に寄与するかを検証し，コネクテッドカーを用いた移動気象観測の価値を評価する．
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，人々が暮らす地上付近の大気を効率的に観測するため，自動車への搭載に特化した超小型気象観測システムを構築し，実際に観測されたデータの有用性を評価することである．これまでの実績を以下に記す．
１．車載用気象移動観測システムの構築
自動車への搭載に特化した超小型気象観測システムを開発した．観測システムは，5つの気象要素（気温，湿度，気圧，降水強度，風速）と排ガスの計測センサ，時刻や車体の位置情報，走行速度を測定するモジュールで構成される．全てのセンサ及びモジュールは，車体への装着や搭載が容易な小型となっており，それらをLTE通信可能なマイクロコンピュータに接続することで，制御かつデータ送信を行っている．システムから随時送信された観測データはクラウドストレージに蓄積されており，そのデータを自動で取得し，可視化するツールも作成した．
２．移動観測実証実験
開発した観測システムを自動車に搭載し，2022年度に計4回の小規模な移動観測試験と2023年度に東京都内において約１か月間の移動観測実証実験を行った．その結果，これまで観測自体困難であった都市の地上気象場のデータ取得に成功し，走行エリアごとの大気場の傾向が見えてきている．観測データの分析やシステムの性能評価は継続して行うものの，初期の成果は国内の論文集に投稿し掲載されている．引き続き，各種センサのデータ品質や特徴，車体への装着方法の問題点，移動観測特有の誤差を洗い出し，観測システムの改善やデータ品質向上に取り組んでいく．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画調書で記した通り，2023年度は外部機関の協力を得て，開発した観測システムを2台の自動車に搭載し，約一ケ月にわたり毎日，東京都内の国道において移動観測実証実験を実施した．走行中の周辺環境を監視する動画も取得し，観測データの品質や特徴の分析を行うとともに，システムの不具合の修正や観測誤差の改善に取り組んだ．
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度は，降水や日射の影響を受けやすい夏期の移動観測を実施する予定である．それに伴い，各種センサの追加・整備を行う．これまでに実施した移動観測から，観測されたビックデータのハンドリングや品質管理について課題が見えてきていることから，分析を進めるとともに，有用なデータベースの構築を目指す．2025年度に計画しているデータ同化による検証方法も準備・検討する予定である．
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