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高架橋には様々なタイプがあるが、設計時にはその上を走る車両の応答は考慮されていないため、その水平方向の振動の1次モードの固有振動数で1〜2Hz程度と、車両の横振動、ロール振動の固有振動数と同程度の値を持つものも少なくなく、地震の際に高架橋の揺れが車両の応答と共振してしまう。本研究では、文献調査を行って代表的な振動特性を把握した上で、ドライビング・シミュレータを用いた実験を行い、高架橋の固有振動数、減衰比を変化させて、車両にとって危険となる高架橋パラメータについて検討した。車両の固有振動数に近い1〜2Hzの固有振動数で車両自身の応答が大きくなると共に、ドライバの生体反応からも危険度が増していることが確認され、減衰比に関してもこれが小さいと応答が大きくなることから危険度が増すことが確認された。共振現象のおこならい低周波でも、減衰が小さいとドライバの運転にふらつきが見られることも確認され、地震時の車両側の応答を考える上で重要な測定データが何であるかが決定できた。
実験で得られた危険なパラメータに対して被験者数を5名に増やし、車両横加速度、ステアリングトルク、車両横変位等の物理的な情報に加え、心電位、脳波、筋電位等の生体応答に注目して評価を行った。正弦波、地震波を入力して実験を行った結果、下記の3点が確認された。
1.生体情報の解析から、車両横加速度が増大するとドライバのストレスも増大する。
2.車両横加速度が小さくても、不規則な変動振動はストレスの要因になる。
3.高架橋のパラメータは、固有振動数が地震波の周波数成分のピーク値を避けた値で、減衰比は大きいパラメータを持つほうが良い。
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