| 研究課題/領域番号 |
17K01350
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
藤本 明宏 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (90456434)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 冬期路面管理 / 路面すべり摩擦係数 / 凍結路面 / 凍結防止剤 / 事前散布 / 路面水膜厚 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、凍結防止剤（以下、塩）の事前散布（湿潤路面に散布し、路面凍結を抑制するための散布）の効果を評価するソフトウェア（以下、凍結防止剤事前散布評価ソフトウェア）の開発を最終目的とする。凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアは、気象、路面温度、水膜厚、交通、塩散布条件などを入力すると路面上の氷質量（氷膜厚）と路面すべり摩擦係数の時間変化を予測するものである。
平成29年度までの研究によって、凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアの骨組みが完成できた。平成30年度の研究では、試験道路において走行試験を実施し、凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアの妥当性検証を継続した。また、凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアは路面の水膜厚を入力する必要があり、走行しながら水膜厚を測定することができれば、広域に適切な事前散布を評価することが可能になる。そこで、平成30年度から新たな車載式路面水膜厚計測装置の開発に着手した。
新たな車載式路面水膜厚計測装置の開発では、民間企業と共同研究を実施し、車載式塩分濃度センサーを利用して路面水膜厚を測定する理論、方法、装置の機構を提案した。また、室内実験を行い、良好な精度で計測できるように装置の改良や条件を決定した。その上で装置を車両に実装し、路面水膜厚を出力するためのシステムを構築した。こうして開発した試験車両を用いて苫小牧寒地試験道路において走行実験を実施した。この走行実験により、路面水膜厚の計測に必要となる実験データが蓄積でき、路面水膜厚を計測することが可能になった。また、走行実験結果との比較から路面水膜厚の測定精度を検証したところ、本装置は高精度で路面水膜厚を計測できることが分かった。さらに、同実験の結果を利用して、凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアの妥当性検証も行い、良好な結果を得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアについては、室内実験結果を用いて骨組みを構築することができた。このソフトウェアの妥当性検証については、当初、実道路での実験を予定しており、実際に実道路での実験を行ったものの、気象の変化や交通の影響を受け、必要なデータを得るために相当な時間と労力を要することが予想された。そこで、試験道路での実験を新たに計画し、平成31年1月に苫小牧寒地試験道路において実験を行った。この実験は4日程度の期間であったが、本ソフトウェアの妥当性を証明するためのデータを得ることができた。
平成30年度より開始した車載式路面水膜厚計測装置の開発については、理論の構築、室内実験を通じた装置の検討、装置の車両への実装、路面水膜厚を計測するシステムの開発、計測値の検証を行った。作製した装置は室内実験結果より高精度で路面水膜厚を測定できる可能性が示され、試験道路において実車両に装着して計測することにより、高精度で路面水膜厚を計測できることが実証できた。ここでも試験道路において走行実験を行ったことで、短期間に路面水膜厚測定に必要な実験データを得られた。また、同実験において、その精度検証も実施でき、良好な結果を得えられた。
以上、凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアの開発およびその実用性向上に資する車載式路面水膜厚計測装置の開発については順調に進展できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は当初の予定どおり、走行実験を実施し、凍結防止剤事前散布評価ソフトウェアの妥当性検証を継続して行う。また、新たに開発した車載式路面水膜厚計測装置の計測精度検証も実施する。実験は、積雪寒冷地の高速道路および試験道路を予定している。また、車載式路面水膜厚計測装置には薄い路面水膜厚、強風時、高速走行時の測定精度向上や様々な舗装への適用など改善の余地があるため、室内実験および走行実験を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は当初購入予定の物品が予定より少額であったためである。差額は平成31年度に行う学会発表や実験の費用に使用する。
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