| 研究課題/領域番号 |
18K04379
|
|---|
| 研究機関 | 北見工業大学 |
|---|
研究代表者 |
高橋 清 北見工業大学, 工学部, 教授 (50236270)
|
|---|
| 研究分担者 |
萩原 亨 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60172839)
富山 和也 北見工業大学, 工学部, 准教授 (70589580)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 自転車振動モデルの開発と評価システムの実装 |
|---|
| 研究実績の概要 |
自転車交通への需要が高まる中、安全で快適な自転車の走行環境を整備するため、走行路面の効果的かつ効率的な調査と客観的データに基づく合理的な走行路面の評価・管理は益々重要となると考えられる。しかし、現在の路面評価・管理手法は、車道における自動車の挙動に基づいて構築された手法である。また、乗り心地に直結する路面の平坦性評価指標等は自動車の挙動をモデル化したものであり自転車の挙動を考慮したものとはなっていない。そこで本研究では、自転車の安全性や快適性といった質の高い道路交通基盤整備を行うために、自転車の走行挙動を考慮した路面評価指標の開発と路面評価システムの構築を行うことを目的としている。
本研究グループは、研究の目的を達成するため今年度は、自転車の振動特性を考慮した新たな路面平坦性評価指標の構築を目的に、実路面において路面プロファイル及び自転車走行時の上下振動加速度を測定した。さらにその取得したデータを用い、1自由度系による自転車前輪部の振動モデルを開発した。しかし、開発したモデルで上下方向加速度のシミュレーションを行ったところ、加速度の値が実測値と比較し2倍程度大きく算出されるなど、モデルの再現性に課題があると判断した。
そこで自転車走行路面における乗り心地評価を目的に、振動の入力部分であり、かつ最初に振動を感じる自転車前輪部の振動モデルを開発するため、以下の検討を行った。(1)振動試験装置を用いて、自転車加振実験を行い、自転車の乗り心地にかかわる振動特性について明らかにする。(2)自転車加振実験の結果を踏まえ、自動車のQCモデルに相当する、自転車前輪部の振動モデルの開発を行い、実測データとモデルを用いた上下方向加速度のシミュレーション比較によって、上下振動の再現性について検討を行った。
|
| 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
現在までの研究進捗状況は、おおむね順調に進んでいる。
当該年度の研究成果は、そこで自転車走行路面における乗り心地評価を目的に、振動の入力部分であり、かつ最初に振動を感じる自転車前輪部の振動モデルを開発するため、以下の検討を行った。(1)振動試験装置を用いて、自転車加振実験を行い、自転車の乗り心地にかかわる振動特性について明らかにする。(2)自転車加振実験の結果を踏まえ、自動車のQCモデルに相当する、自転車前輪部の振動モデルの開発を行い、実測データとモデルを用いた上下方向加速度のシミュレーション比較によって、上下振動の再現性について検討を行った。
研究で得られた成果として、自転車加振実験より、自転車の振動特性を人の影響による共振域と自転車車体による共振域を明らかにすることができた。さらに本研究で開発した2自由度系による自転車振動モデルを用いて、上下方向加速度のシミュレーションを実行したところ、ハンドル部における再現性は時間領域、周波数領域ともに高い再現性が確認された。また、開発した自転車振動モデルの周波数応答関数を算出したところ、自転車の振動特性が再現され、開発したモデルは実用上問題のないことが確認された。
以上の成果は、研究論文２件にまとめ、発表済みである。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は以下のサブテーマに沿って研究を推進する計画である。
サブテーマ③ 自転車振動モデルに基づく路面評価指標の開発（平成31年度）：IRIは路面のプロファイルデータをもとに自動車の振動モデルのシミュレーションによって算出される指標である。本研究開発では、サブテーマ②で構築したシミュレーションモデルを用い、乗り心地に影響する自転車の振動特性を考慮した自転車版路面評価指標（自転車版IRI）を開発する。開発する指標は路面状態と自転車利用者の乗り心地感覚の一致が必要であり、自転車利用者を対象とした走行試験を実施し、乗り心地に対する振動特性の把握と指標の妥当性を検討する。
サブテーマ④ 開発した指標に基づく路面評価システムの実装と妥当性検証（平成32年度）：本研究開発の目指す路面評価システムは、自転車の振動特性にその基礎をおき、路面調査から指標による評価、さらには路面管理を一体化した路面評価システムを考えている。路面評価システムの実装にあたっては、進行方向に対して横方向の運動の影響が大きい自転車を考慮し、従来の線的な路面管理に加え路肩部も含めた面的な測定に基づく評価が必要である。
|
